Почему промышленные роботы ABB неожиданно выходят из строя

1. Стареющие компоненты (тихий убийца)

БольшинствоАББСистемы работают годами — иногда более десяти лет — без существенной замены.

На бумаге это звучит отлично. В реальности же это просто означает, что детали внутри корпуса постепенно изнашиваются.

Конденсаторы высыхают. Вентиляторы охлаждения замедляют работу. Паяные соединения ослабевают из-за циклов нагрева.

Никто ничего не замечает… пока робот не останавливается.

Это часто встречается в:

• автоматизированные линии по производству автомобильных роботов

• Роботизированные станции для сборки электроники

• роботизированные системы автоматизации склада

Многие инженеры упускают из виду тот факт, что отказ робота зачастую является лишь следствием...последний симптома не первопричина.

Мы видели, как ремонтные бригады заменяли контроллер робота, только чтобы позже выяснить, что настоящая проблема заключалась в слабом модуле питания, подающем нестабильное напряжение в течение нескольких недель.

2. Запасные части, которые «выглядят совместимыми», но таковыми не являются.

Эта проблема доставляет массу головной боли.

ДваАББМодули автоматизации могут выглядеть одинаково. Одно и то же название модели. Одна и та же форма. Даже расположение разъемов одинаковое.

Но внутри компании изменения, внесенные в ходе доработки, имеют значение.

Различия в прошивке, модификации плат, даже небольшие обновления протоколов — все это влияет на стабильность.

Вот тут-то и начинаются сложности:

Несоответствующий модуль может поначалу работать исправно. Но после нескольких производственных циклов начинают появляться случайные неисправности.

Периодические ошибки — самые худшие. Потому что их сложно воспроизвести.

Мы видели, как заводы неделями пытались решить «проблемы с роботами», только чтобы выяснить, что дело было в замене платы ввода-вывода, которая не полностью соответствовала версии системы.

Подобные проблемы обычно не проявляются сразу. Они возникают под нагрузкой.

3. Проблемы с электропитанием (часто игнорируемые, но вполне реальные).

Люди склонны винить программное обеспечение. Или контроллеры. Или даже самого робота.

Однако нестабильное электроснабжение является одной из наиболее распространенных причинАББСбой автоматизации.

Небольшие падения напряжения не выводят систему из строя мгновенно. Они постепенно создают нагрузку на неё.

Сервоприводы работают с большей нагрузкой. Силовые модули нагреваются. Связь становится нестабильной.

В условиях сварки, особенно приАББсварочный роботВ системах, работающих в длительные смены, это становится более очевидным.

Мы сталкивались со случаями, когда во время проверки всё выглядело нормально, но в часы пиковых нагрузок происходили случайные отключения.

Позже? Причиной стали скачки напряжения, вызванные расположенной поблизости тяжелой техникой.

Простое решение, но сложная диагностика.

4. Жара, пыль и «невидимый износ»

Многие покупатели недооценивают этот фактор.

Роботизированная рука может быть премиум-класса. Это не имеет значения.

Если условия в шкафу неблагоприятные, проблемы всё равно проявятся.

Пыль препятствует циркуляции воздуха. Вентиляторы теряют эффективность. Тепло накапливается медленно.

В зонах сварки металлические частицы еще больше усугубляют ситуацию.

Мы вскрывали шкафы, где на первый взгляд все выглядело нормально — до тех пор, пока не замечали толстые слои пыли, скопившиеся на охлаждающих ребрах и платах питания.

И тогда становится понятно, почему случаются неудачи.

Ничего страшного. Просто медленный перегрев со временем.

5. На автомобильных конвейерах роботы работают на пределе своих возможностей.

Вавтоматизация автомобильных роботовВсё работает на пределе возможностей.

Без перерывов. Высокая скорость цикла. Повторяющиеся схемы сварки. Перемещение тяжелых грузов.

АББРоботы созданы для этого, но даже у мощных систем есть пределы, если техническое обслуживание затягивается.

Чаще всего мы видим нечто простое:

В производстве приоритет отдается выпуску продукции. Техническое обслуживание откладывается.

Затем одна небольшая неисправность запускает цепную реакцию.

Один робот останавливается, после чего процессы, предшествующие и следующие за ним, начинают замедляться.

Простои распространяются быстрее, чем ожидалось.

6. Производство электроники еще более чувствительно к внешним воздействиям.

С помощьюробот для сборки электроникиНеудача не всегда означает полную остановку.

Иногда робот всё ещё работает. Но точность постепенно снижается.

В некотором смысле это еще хуже.

Потому что количество брака увеличивается незаметно. Различия в качестве проявляются. Никто сразу этого не замечает.

Затем кто-то спрашивает: почему растет количество дефектов?

Распространенные скрытые причины:

• незначительное ухудшение работы сервопривода

• небольшой дрейф калибровки

• задержка связи

• стареющие разъемы

Не какие-то катастрофические сбои. Просто медленный упадок.

7. Автоматизация склада: небольшая ошибка, большие последствия

Вробот для автоматизации складаВ системах все зависит от потока.

Если выйдет из строя хотя бы один элемент, вся логистическая цепочка замедлится.

Мы наблюдали случаи, когда проблема с одним контроллером влияла на графики упаковки в пиковый сезон.

Не потому, что робот был сложным. А потому, что запасные части к нему не были готовы.

В этом и заключается реальная проблема многих складов.

Запасные части имеют гораздо большее значение, чем думает большинство людей.

Большинство компаний начинают искать запчасти только после того, как что-то сломается.

Это рискованно.

Особенно для пожилых людейАББсистемы автоматизации.

Некоторые модули больше не производятся. Некоторые выпускаются в ограниченном количестве. Для некоторых требуется поиск поставщиков-партнеров.

Опытные команды обычно готовятся заранее:

• критически важных запасных контроллеров

• блоки питания

• модули ввода/вывода

• коммуникационные доски

Потому что ожидание в нерабочее время обходится дорого. Очень дорого.

АББКобот против промышленного робота (разница в реальных условиях)

АнАББкоботОбычно используется для выполнения гибких, несложных задач.

ТрадиционныйАББпромышленные роботыручка:

• сварка

• подъем тяжестей

• непрерывное производство

• высокоскоростные циклы

Теоретически оба варианта надежны. В действительности же условия эксплуатации имеют большее значение, чем технические характеристики.

Мы видели, как коллаборативные роботы хорошо зарекомендовали себя на гибких сборочных линиях, в то время как промышленные роботы доминируют в тяжелой автомобильной промышленности.

Разные инструменты. Разные схемы напряжения.

Что опытные инженеры проверяют в первую очередь?

Когда что-то идёт не так, опытные ремонтные бригады не начинают с роботизированной руки.

Они проверяют:

• стабильность мощности

• журналы контроллера

• тепло внутри шкафа

• изменения модуля

• ошибки связи

• недавние изменения в запасных частях

Потому что большинство неудач происходит не из-за «одной большой проблемы». Они возникают из-за множества мелких неприятностей.

Часто задаваемые вопросы

1. Почему это происходит?АББПромышленный робот внезапно перестал работать?

Большинство внезапных остановок происходит из-за контроллеров, силовых модулей или коммуникационных плат, а не из-за самого роботизированного манипулятора.

2. Какова наиболее распространенная причинаАББНеудача в робототехнике?

Наиболее распространенными причинами являются износ компонентов и нестабильные условия электропитания.

3. ДелатьАББРоботы часто выходят из строя?

Нет, но вспомогательные системы со временем изнашиваются, что приводит к неожиданным простоям.

4. Могут ли запасные части вызывать ошибки в работе робота?

Да. Даже небольшие расхождения в версиях могут приводить к периодическим сбоям.

5. ЕстьАББСварочные роботы чаще выходят из строя?

Не обязательно, но сварочные работы создают больше тепла, пыли и электрического напряжения.

6. Как долго...АББДолго ли прослужат промышленные роботы?

Зачастую срок службы составляет от 10 до 20 лет, в значительной степени завися от технического обслуживания и наличия запасных частей.

7. Почему роботы для сборки электроники выходят из строя по-разному?

Зачастую они не прекращаются полностью — вместо этого точность медленно снижается, прежде чем появятся видимые признаки неисправности.

Заключительная мысль

БольшинствоАББСбои в работе роботов поначалу не ощущаются как сбои. Они начинаются с малого. Тихо. Легко игнорировать.

А потом однажды система останавливается, и это происходит внезапно.

Но на самом деле это произошло вовсе не внезапно.

Всё это назревало уже давно.