Применение роботов в литейной промышленности кардинально меняет традиционную модель производства. 

Применение роботов в литейной промышленности кардинально меняет традиционную модель производства и способствует трансформации отрасли в сторону интеллекта, эффективности и экологичности.
1. Основные сценарии применения роботов в литейной промышленности**
1. **Плавка и заливка**
- **Автоматизированная работа печи**: робот может точно контролировать температуру печи, соотношение легирующих элементов и заливку расплавленной стали, чтобы уменьшить количество человеческих ошибок и повысить стабильность качества расплавленного металла.
- **Система заливки без участия человека**: роботизированная рука, оснащенная визуальным датчиком, может точно определять положение формы, осуществлять автоматическую заливку высокотемпературной расплавленной стали и избегать рисков, связанных с ручным управлением.

2. **Постобработка и финишная обработка**
- **Очистка и полировка литья**: робот оснащен системой управления усилием, которая может адаптироваться к форме поверхности литья для удаления заусенцев и полировки, решая проблемы низкой эффективности и плохой однородности традиционной ручной полировки.
- **Обнаружение и устранение дефектов**: в сочетании с технологией визуального контроля на базе искусственного интеллекта робот может быстро определять дефекты, такие как поры и трещины, и автоматически устранять их с помощью таких процессов, как лазерная наплавка.

3. Логистика и обработка
- **Транспортировка материалов AGV/AMR**: автономные навигационные транспортные средства реализуют автоматизированную транспортировку форм, отливок и отходов, сокращая трудозатраты и оптимизируя линии перемещения в цехе.
- **Тяжелая роботизированная укладка на поддоны**: для крупных отливок (например, блоков автомобильных двигателей) робот может выполнять высокоточную укладку на поддоны, чтобы снизить риск повреждения материала.

4. Цифровое управление производством
- **Цифровой двойник и мониторинг процесса**: робот собирает производственные данные (такие как температура, давление, вибрация) в режиме реального времени и синхронизирует их с системой цифрового двойника для содействия оптимизации процесса и прогнозирования неисправностей.

---

### **Во-вторых, основные преимущества применения роботов**
1. **Повышение эффективности и точности**
- Скорость заливки увеличивается на 30%-50%, а погрешность повторяемости процесса контролируется в пределах ±0,1 мм (традиционная ручная ±1 мм).
- Пример Kawasaki Heavy Industries, Япония: после внедрения роботов цикл литья лопаток турбины сократился на 40%.

2. **Обеспечение безопасности и защиты окружающей среды**
- Заменить ручной труд на воздействие высоких температур, пыли и шума и снизить уровень производственного травматизма более чем на 70%.
- Закрытые роботизированные рабочие станции могут быть интегрированы с системами сбора выхлопных газов для снижения выбросов ЛОС.

3. **Обеспечение гибкого производства**
- Благодаря быстрой смене пресс-форм и переключению программ одна и та же производственная линия может удовлетворять потребности в различных видах продукции и небольших партиях заказов (например, индивидуальное литье для медицинских приборов).

---

### **III. Текущие проблемы**
1. Технические барьеры
- **Адаптивность к сложным условиям работы**: среда литья отличается высокой температурой (＞1000 ℃) и запыленностью, что предъявляет чрезвычайно высокие требования к устойчивости робота к погодным условиям и стабильности датчиков.
- **Высокие требования к точности**: литье в аэрокосмической отрасли требует точности на уровне микрона и должно преодолеть узкое место гибридного алгоритма управления «сила-позиция».

2. **Стоимость и цикл окупаемости**
- Первоначальные инвестиции в полностью автоматизированную линию литья достигают десятков миллионов долларов, что затрудняет популяризацию ее малыми и средними предприятиями.
- Опрос европейских литейных компаний показывает, что средний срок окупаемости инвестиций в робототехнику составляет 3–5 лет.

3. Проблемы с кадрами и обслуживанием
- Ощущается нехватка специалистов, знакомых как с технологией литья, так и с программированием роботов.
- Техническое обслуживание оборудования осуществляется силами заводских служб, а эффективность реагирования в отдаленных районах низкая.

### **В-четвертых, будущие тенденции развития**
1. **Интеллектуальное обновление**
- **Оптимизация процесса с помощью ИИ**: анализируйте исторические данные с помощью машинного обучения и автоматически генерируйте оптимальные параметры литья (например, температурную кривую и скорость охлаждения).
- **Возможность автономного принятия решений**: робот будет иметь возможности обнаружения аномалий в реальном времени и адаптивной регулировки (например, автоматическую компенсацию деформации формы).

2. **Коботы становятся все более популярными**
- Легкие коллаборативные роботы будут работать в сотрудничестве с людьми, например, для достижения «интеграции человека и машины» при точной проверке и сборке мелких деталей.

3. Глубокая интеграция зеленого производства
- Роботизированные системы будут интегрировать модули рекуперации энергии (например, выработки электроэнергии из отработанного тепла) для содействия превращению литейных цехов в «цеха с нулевым выбросом углерода».

4. Модуляризация и стандартизация
- Разработать готовые к использованию роботизированные устройства (например, стандартизированные шлифовальные модули) для снижения порога технологической трансформации предприятий.

### **В. Типичные случаи в стране и за рубежом**
- **Германия Dürr Group**: поставила полностью автоматическую роботизированную систему очистки для литейного завода BMW, при этом одно устройство способно обрабатывать 20 различных типов блоков цилиндров двигателей.
- **China FAW Casting**: внедрение интеллектуальной логистической системы AGV + роботизированной руки позволило повысить эффективность оборота материалов на 60%.
- **General Electric (GE), США**: Использование роботов с искусственным интеллектом при литье лопаток авиационных двигателей позволило увеличить выход годных изделий с 75% до 92%.

---

### **Заключение**
Применение роботов в литейной промышленности прошло путь от автоматизации отдельных звеньев до комплексного интеллекта процессов. Несмотря на стоимость и технические сложности, его ценность с точки зрения эффективности, безопасности и устойчивости не вызывает сомнений. В будущем, благодаря интеграции таких технологий, как 5G, периферийные вычисления и цифровые двойники, роботы приведут к полной трансформации литейной промышленности из «трудоемкой» в «технологически емкую» и станут основной опорой конкурентоспособности высокотехнологичного производства.