Автоматизація знайшла свій шлях майже до всіх аспектів виробництва. Однак шиття традиційно було важким завданням для промислової робототехніки та інших засобів автоматизації. Нові досягнення в технології автоматизації розширюють світ автоматизації для швейних виробників, навіть для швейних завдань, які раніше вважалися надто складними для автоматизації.

Вступ до швейних роботів

Автоматизоване шиття — це застосування робототехніки для промислових і комерційних швейних завдань, таких як шиття шкіри, тканин і вовни. Кожен із цих матеріалів створює певні труднощі, але спокуса підвищення продуктивності, ефективності та надійності змусила виробників роботів розробити відповіді на найскладніші виклики, які може запропонувати цей сектор.

Виробники використовують автоматизацію в тканинній промисловості більше 100 років, хоча, як правило, вона обмежувалася простими завданнями, такими як розкрій. Однак за останні кілька років на ринок з’явилися нові продукти, спрямовані на вирішення цих обмежень.

Чому шити так важко?

Вправність і точність, необхідні для роботи з вільними, крихітними нитками тканини, може бути дуже важко досягти механічним шляхом. Нитки схильні до зміщення, зсуву і розтягування. Крім того, тканини схильні до дефектів, які вимагають тонкого коригування під час шиття.

Сучасне покоління машинного зору та прогрес у технології кінцевого ефектора робота («руки» робота) відкрило світ можливостей для виробників тканин. Машинний зір дозволяє роботам реагувати на проблеми з матеріалом, по суті, «бачачи», коли тканина зміщується або зминається, що дозволяє робити коригування. Удосконалення в рухах роботів і кінцевих ефекторів дозволяють здійснювати все точніше управління. Такі функції, як контроль крутного моменту, забезпечують «відчуття» належного тиску та натягу на матеріал.

Як працює робот-шиття

Дійсно, роботизоване шиття – це нішева програма автоматизації, яка має особливі вимоги. Наприклад, багато швейних роботів спеціально створені відповідно до специфікацій компанії — універсального рішення, яке можна знайти в інших секторах, не існує. Швейним роботам також потрібна унікальна механіка для шиття матеріалів, таких як швейні головки, додаткові захвати, кілька роботизованих рук і кінцевих ефекторів.

Типи швейних роботів

Як і в будь-якій іншій галузі, лише певні типи роботів підходять для шиття. Вони часто оснащені спеціальними опціями, спеціально створеними для вирішення проблем промислового шиття, зокрема:

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

Порівняння різних варіантів шиття

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

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

Картезіанські роботи

Декартові роботи (зображення вище) — це великі одиниці обладнання, які можна масштабувати. Ці популярні системи застосовуються для швейних процесів будь-якого розміру. Вони шиють кілька виробів одночасно, використовуючи кілька швейних насадок. Крім того, ці системи можуть мати високоточну техніку для забезпечення узгодженості. Однак є недоліки. Декартові роботи — це великі складні частини промислового обладнання, які можуть бути дорогими порівняно з іншими варіантами.

Шарнірні зброї

Шестиосьові, колаборативні роботи та роботи з двома руками є ще одним типом автоматизованого рішення. Ці роботи представляють підгрупу роботів, які називаються шарнірними руками. Ці машини дуже спритні, що робить їх ідеальними для таких делікатних завдань, як шиття, де тканини можуть бути неслухняними та потребувати дрібної моторики. І оскільки вони так добре підходять для широкого спектру додатків, їх легко перепрограмувати та повторно розгорнути в іншому завданні. Ці роботи настільки адаптивні, що немає жодних причин, щоб швейний кобот не міг бути перерозподілений на завдання зі зварювання. Замініть кінцевий ефектор на інший, більш відповідний для зварювання, і він готовий до перепрограмування. Однак декартовий робот спеціально створений і потребує значної переробки механічних компонентів, щоб використовувати його в новому застосуванні, наприклад, для плазмового різання. Коботам також вигідно співпрацювати — вони створені для роботи поруч із людьми з меншим ризиком травм.

Однак навіть дуже адаптивні руки робота мають обмеження. Вони погано масштабуються як декартові і зазвичай не можуть шити кілька предметів одягу одночасно. Вони також не пропонують такої ж швидкості та точності, як у декартових роботів.

Як інтегрувати швейного робота

У цей момент ви можете бути в захваті від перспективи автоматизації певної частини процесу шиття. Однак для прийняття обґрунтованого рішення все ще потрібно зробити кілька важливих кроків.

Визначте обсяг вашого проекту

Найважливіша частина процесу починається, як не дивно, на початку. Правильне визначення обсягу вашого проекту відіграє велику роль в успішній реалізації. Ви повинні враховувати такі фактори, як:

1. Деталі та характеристики вашого продукту
2. Уточніть точні етапи виробничого процесу
3. Визначте показники та ключові показники ефективності (KPI) щодо поточного процесу (швидкість виробництва, ефективність, час безвідмовної роботи тощо) і бажаний результат після автоматизації
4. Визначте справжні витрати, пов’язані з процесом (сировина, робоча сила тощо)
5. Визначте доступний бюджет