Автоматизація знайшла своє відображення майже в кожному аспекті виробництва. Однак шиття традиційно було складним завданням для промислової робототехніки та інших засобів автоматизації. Нові досягнення в технологіях автоматизації розширюють можливості автоматизації для виробників швейних виробів, навіть для тих швейних завдань, які раніше вважалися надто складними для автоматизації.

Вступ до швейних роботів

Автоматизоване шиття — це застосування робототехніки в промислових та комерційних швейних завданнях, таких як пошиття шкіри, тканин та вовни. Кожен з цих матеріалів створює певні труднощі, але привабливість збільшення темпів виробництва, ефективності та надійності спонукала виробників роботів розробити рішення для найскладніших завдань, які може запропонувати цей сектор.

Виробники використовують автоматизацію в тканинній промисловості вже понад 100 років, хоча вона зазвичай обмежується простими завданнями, такими як різання. Однак за останні кілька років на ринку з'явилися нові продукти, які усувають ці обмеження.

Чому шити так складно?

Спритність і точність, необхідні для роботи з вільними, тонкими нитками тканини, може бути дуже важко досягти механічним шляхом. Нитки схильні до зміщення, перекосу та розтягування. Крім того, тканини схильні до дефектів, які потребують точного налаштування під час шиття.

Сучасне покоління машинного зору та досягнення в технології кінцевих ефекторів роботів («рук» робота) відкрили світ можливостей для виробників тканин. Машинний зір дозволяє роботам реагувати на проблеми з матеріалом, по суті «бачачи», коли тканина зміщується або згинається, що дозволяє їй вносити корективи. Досягнення в рухах роботів та кінцевих ефекторах дозволяють здійснювати все більш точне керування. Такі функції, як контроль крутного моменту, забезпечують «відчуття» належного тиску та натягу, що прикладаються до матеріалу.

Як працює робототехніка для шиття

Дійсно, роботизоване шиття — це нішева програма автоматизації, яка має специфічні вимоги. Наприклад, багато швейних роботів спеціально створені відповідно до конкретних специфікацій компанії — не існує універсального рішення, як це можна знайти в інших секторах. Швейні роботи також потребують унікальної механіки для шиття матеріалів, такої як швейні головки, додаткові захоплювачі та кілька роботизованих рукояток і кінцевих ефекторів.

Типи швейних роботів

Як і в будь-якій іншій галузі, лише певні типи роботів підходять для швейних робіт. Вони часто оснащені спеціальними опціями, спеціально розробленими для вирішення проблем шиття в промислових масштабах, зокрема:

1. Шестиосьові промислові роботи
2. Колаборативні роботи
3. Декартові роботи
4. Дворукі роботи

Порівняння різних варіантів шиття

Виробники, які бажають автоматизувати свої швейні операції, мають кілька варіантів, залежно від конкретних потреб застосування та бізнесу.

Рішення для автоматизації шиття дозволяють виробникам розширити свої виробничі потужності кількома різними способами. Робототехніка може збільшити пропускну здатність, стабільність і повторюваність. Ці роботизовані системи зазвичай створюють менше відходів і простоїв, підвищуючи продуктивність. Ось кілька основних варіантів, які слід розглянути:

Декартові роботи

Декартові роботи (зображені вище) – це великі одиниці обладнання, які мають високу масштабованість. Ці популярні системи застосовуються для швейних процесів усіх розмірів. Вони шиють кілька виробів одночасно, використовуючи кілька швейних головок. Крім того, ці системи можуть мати високоточну інженерію для забезпечення узгодженості. Однак є й недоліки. Декартові роботи – це великі, складні промислові машини, які можуть бути дорогими порівняно з іншими варіантами.

Шарнірні важелі

Шестиосьові, колаборативні та дворукі роботи – це ще один тип автоматизованого рішення. Ці роботи представляють підмножину роботів, які називаються шарнірними маховиками. Ці машини дуже спритні, що робить їх ідеальними для делікатних завдань, таких як шиття, де тканини можуть бути неслухняними та вимагають дрібної моторики для обробки. А оскільки вони так добре підходять для широкого спектру застосувань, їх легко перепрограмувати та перерозподілити на інше завдання. Ці роботи настільки адаптивні, що немає жодної причини, чому швейний кобот не можна було б перерозподілити на зварювальне завдання. Замініть кінцевий ефектор на щось більш підходяще для зварювання, і він готовий до перепрограмування. Однак декартівський робот створений спеціально для цього завдання і потребує значного капітального ремонту механічних компонентів, щоб перерозподілити його на нове застосування, таке як плазмове різання. Коботи також мають перевагу в тому, що вони є колаборативними – вони призначені для роботи поруч з людьми зі зниженим ризиком травмування.

Навіть високоадаптивні роботизовані маніпулятори мають обмеження. Вони не так добре масштабуються, як декартові, і зазвичай не можуть шити кілька предметів одягу одночасно. Вони також не пропонують такої ж швидкості та точності, як декартові роботи.

Як інтегрувати швейного робота

На цьому етапі вас може захоплювати перспектива автоматизації певної частини вашого швейного процесу. Однак, все ж таки є кілька важливих кроків, які необхідно зробити, щоб прийняти обґрунтоване рішення.

Визначте обсяг вашого проекту

Найважливіша частина процесу, як і слід було очікувати, починається на самому початку. Правильне визначення обсягу вашого проекту відіграватиме значну роль в успішній реалізації. Вам слід враховувати такі фактори, як:

1. Деталі та характеристики вашого продукту
2. Уточніть точні кроки виробничого процесу
3. Визначте метрики та ключові показники ефективності (KPI) для поточного процесу (продуктивність, ефективність, час безвідмовної роботи тощо) та бажаного результату після автоматизації
4. Визначте справжні витрати, пов'язані з процесом (сировина, робоча сила тощо)
5. Визначте доступний бюджет