يحقق العديد من المصنّعين المعاصرين مكاسب إنتاجية كبيرة من خلال أتمتة مهام مناولة المواد. مع ذلك، ليس من الواضح دائمًا المقصود بمناولة المواد وكيف تُسهم الروبوتات في هذه التطبيقات. لذا، قبل البدء في رحلة الأتمتة باستخدام روبوتات مناولة المواد، من الضروري فهم ماهية هذه الروبوتات، والخيارات المتاحة، وأنواع التطبيقات الشائعة الاستخدام لضمان النجاح.

ما هي وظيفة روبوتات مناولة المواد؟

مناولة المواد مصطلح واسع يصف مجموعة مترابطة من المهام التي تتضمن معالجة الأشياء أو نقلها أو تحريكها من مكان أو اتجاه إلى آخر. ويمكن أن تكون هذه الأشياء:

1. الصناديق
2. الأجزاء
3. مواد غذائية أو مشروبات
4. المكونات
5. الحاويات

تُعدّ مناولة المواد عمليةً حيويةً تربط جميع مراحل عملية التصنيع. فعلى سبيل المثال، قد تُنفّذ مهام مناولة المواد على نفس الآلة. فعلى سبيل المثال، قد يحتاج الروبوت أو المشغل إلى إعادة توجيه جزءٍ ما أثناء عملية التصنيع. أو قد يتطلب الأمر نقل أحد المكونات من محطة إلى أخرى. ومناولة المواد هي عملية نقل هذه الأجزاء من مكانها الحالي إلى المكان المطلوب.

تطبيقات الروبوتات الشائعة في مناولة المواد

تُصنّف الشركات المصنّعة العديد من التطبيقات ضمن تطبيقات مناولة المواد. والهدف الأساسي من مهمة مناولة المواد هو نقل عنصر من مكان أو اتجاه إلى آخر. عادةً ما تكون مناولة المواد مهمة فرعية ضمن تطبيق أوسع. على سبيل المثال، قد يتضمن تطبيق اللحام الآلي عنصرًا لمناولة المواد. قبل اللحام، قد تُقدّم الآلة القطعة إلى روبوت اللحام. بعد اللحام، قد ينقل الروبوت القطعة إلى سير ناقل. كلا المثالين يُعدّان من أمثلة مناولة المواد. ومن الأمثلة الأخرى:

1. تشغيل ماكينات CNC
2. معالجة الضغط
3. انتقاء الصناديق
4. التعبئة على منصات نقالة
5. التجميع
6. نقل جزئي
7. التغليف

ما هي الصناعات التي تستخدم روبوتات مناولة المواد؟

تجد روبوتات مناولة المواد في جميع الصناعات تقريبًا. ونظرًا لكونها مهمة شائعة لدى المصنّعين، فمن الصعب إيجاد صناعة لا تستخدم هذه الروبوتات. ومن القطاعات الشائعة لاستخدامها:

1. الفضاء الجوي
2. السيارات
3. اللحام
4. المعادن
5. البلاستيك
6. الأطعمة والمشروبات
7. الخدمات اللوجستية
8. تجارة التجزئة
9. المستحضرات الصيدلانية

كيف تقوم الروبوتات بأتمتة مهام مناولة المواد

قد تكون مناولة المواد مهمة روتينية ومملة عند أدائها يدويًا. وللأسف، قد يؤدي ذلك إلى عدم شعور العمال بالرضا أو الانخراط في عملهم، مما ينتج عنه ضعف في الأداء وانخفاض في الروح المعنوية. غالبًا ما تكون مهام كهذه مرشحة بقوة للأتمتة، لذا ليس من المستغرب أن تكون مناولة المواد من أكثر تطبيقات التصنيع شيوعًا في الأتمتة. في الواقع، غالبًا ما تكون هذه المجموعة من المهام هي الهدف الأول للأتمتة بالنسبة للمصنعين الجدد في مجال الروبوتات.

عرض الأجزاء

يمكن للعمليات تقديم الأجزاء للروبوت بطرق متنوعة. تُعدّ السيور الناقلة طريقة شائعة لتقديم الأجزاء، خاصةً عندما تنتقل الأجزاء من محطة إلى أخرى عبر مسافة كبيرة. مع ذلك، من الشائع رؤية طرق أخرى لتقديم الأجزاء، مثل:

1. روبوتات أخرى
2. مشغلات الأقراص الدوارة
3. تحميل الجداول
4. آلات أخرى
5. أنظمة كانبان

موقع القطعة

تستفيد تطبيقات مناولة المواد من قدرة الروبوت على أداء المهام المتكررة بسرعة وكفاءة على مدى فترة طويلة. تتميز مهام مناولة المواد عادةً بدورات يمكن التنبؤ بها، حيث تصل الأجزاء بنفس الموضع والاتجاه في كل مرة. أما بالنسبة للمهام غير المتوقعة، فيمكن لأجهزة استشعار إضافية أو أنظمة رؤية مساعدة الروبوت في تحديد مواقع الأشياء.

معالجة الأجزاء

تستخدم الروبوتات أدوات خاصة في نهاية أذرعها لمعالجة الأشياء. ويتم اختيار هذه الأدوات بناءً على نوع الشيء المراد معالجته، وذلك لضمان تحكم فعال وقابل للتنبؤ. على سبيل المثال، غالبًا ما يختار مُكاملُو الأنظمة مقابض ميكانيكية لمعظم التطبيقات. مع ذلك، يمكن للمواد الحديدية الاستفادة من مقابض كهرومغناطيسية. وقد تتطلب مكونات أخرى مقابض مرنة أو أكواب شفط. غالبًا ما يُحدد نوع القطعة نوع المقبض الأنسب.

تُعدّ تفاصيل التطبيق أساسية لجميع تطبيقات الأتمتة، لكنها تكتسب أهمية بالغة في تطبيقات مناولة المواد. فإهمال المتطلبات المحددة قد يؤدي إلى نظام ضعيف الأداء أو عاجز عن إنجاز المهمة المطلوبة. على سبيل المثال، قد يؤدي اختيار ذراع ماسك غير مناسب إلى روبوت غير قادر على التعامل مع المكون بكفاءة. ورغم أهمية فهم هذه التفاصيل، فإن معظم المصنّعين يستفيدون من التعاون مع خبراء الأتمتة.