Změní kolaborativní robotika pohled na výrobu?

V posledních několika letech došlo ke značnému zjednodušení nasazení a ovládání robotů v podnikových provozech, a to je umožňuje nasadit i ve firmách, které si dosud nemohly dovolit zkušené experty v oblasti programování.


Po mnoho let automatizační technologie reprezentovaly tradiční průmyslové roboty pevně spojené s výrobními linkami -- typickým představitelem jsou třeba svařovací roboty v automobilkách. Před několika lety se ale objevily tzv. kolaborativní roboty (coboty), samostatná robotická ramena, která dle své definice umožňují bezprostřední spolupráci s lidmi.

Jaké jsou mezi nimi rozdíly? Zjednodušeně řečeno, tradiční průmyslová robotika je vhodná do firem, které produkují vysoké série víceméně stejných výrobků, ve vysoké rychlosti a s maximální přesností, nebo do firem, které potřebují automatizovat lidem nebezpečné procesy vyžadující instalaci ochranných zábran či klecí.

V těchto provozech se nevyžaduje flexibilita automatizovaných výrobních procesů, je k dispozici infrastruktura pro rozměrná a pevně uchycená zařízení a stejně tak tým interních odborníků na programování a integraci.

I kolaborativní robotika ale má svá omezení, například aby bylo možné dosáhnout požadované bezpečnosti pro práci s lidmi, existují omezení nosnosti a dosahu ramen, takže se nehodí do těžkých provozů.

Kolaborativní roboty mají své opodstatnění ve smíšené výrobě, kde se produkují malé série vysoce individualizovaných produktů. Jsou ideální pro firmy, které potřebují automatizovat dílčí procesy vykonávané souběžně s prací prováděnou lidským personálem a vyžadují agilnost a flexibilitu k automatizaci rozličných procesů.

Takovéto provozy si obvykle nemohou dovolit zaměstnávat odborníky na robotiku či náročně školit své pracovníky.

 

Úskalí při zavádění

Pokud se podíváme na proces zavádění robotů do provozu, tradiční roboty jsou velké a rozměrné a potřebují poměrně velký prostor pro své umístění v továrně. Jejich hmotnost typicky překračuje 50 kg a jsou určeny pro těžkou práci na jednom místě při fixní instalaci.

Ke svému operačnímu prostoru potřebují dostatečné místo na fyzické bezpečnostní zábrany a další ochranné prvky.

Ale hlavně, tradiční průmyslová robotika je neoddělitelně spjatá s přítomností specialistů na instalaci a programování robotů. Komplexnost takového projektu vyžaduje dny až týdny času a také náklady na práci externích odborníků.

Coboty jsou naopak relativně malé, kompaktní a lehké stroje, které se vejdou do krabice. Je možné je upevnit na různých místech s různými pracovními úkoly v rámci výrobního programu. S vyloučením výjimečných případů, žádné ochranné bariéry nepotřebují.

Díky integrovaným bezpečnostním funkcím a limitům se při kontaktu s člověkem zastaví, a mohou tak pracovat bok po boku s lidmi.

Coboty díky snadné instalaci a rychlému nastavení pracovní činnosti s pomocí intuitivního uživatelského prostředí jsou připraveny začít pracovat v řádu dní.  A to za asistence vlastních pracovníků a bez potřeby specialistů.

 

Nasazení cobotů

Kolaborativní robotika naprosto změnila pohled na zavádění, integraci a programování robotů v provozech a stala jedním z příčin rapidního rozvoje jejich instalace v průmyslových provozech jakékoliv velikosti.

Základem programování kolaborativních robotů je grafické uživatelské prostředí, které prostřednictvím dotykové obrazovky dokáže promptně vytvořit požadované aplikace cobotů ve výrobním provozu.

Technologie s 3D vizualizací umožňuje kolaborativního robota nastavit a zprovoznit i uživatelům bez předchozích zkušeností s programováním. V podstatě se jen přemístí rameno robota na požadované místo nebo stiskne kurzorová tlačítka na dotykovém tabletu.

Pracovníci mohou využívat známé funkcionality, které znají ze svých osobních počítačů, jako je například drag-and-drop, simulace procesů a další. Nejsou tedy nutné žádné znalosti programovacích jazyků ani psaní mnoha řádků kódu.

Grafické uživatelské prostředí umožňuje nastavit většinu rutinních výrobních aplikací typu přemísťování materiálu, obsluha CNC strojů, montáž, šroubování apod.

Je ale možná i těsnější integrace cobota do řízení stroje díky zabudovanému digitálnímu ovládáním (I/O ovladače) nebo komunikačním protokolům využívajícími Ethernet.

I zde postačí většině firem omezit interakci s CNC strojem na jednoduché příkazy jako například spuštění a dokončení cyklu či otevření a zavření krytu stroje pro vložení materiálu.

Bezpečnostní funkce

Jednoduchost a rychlost uživatelského prostředí, se kterou běžní pracovníci zvládnou vlastními silami „naprogramovat“ a integrovat coboty do podnikového provozu, je v kontrastu se složitým zaváděním tradičních robotů, jež často trvají měsíce až roky.

Podobným způsobem lze pomocí grafického API nastavit i bezpečnostní funkce, které umožňují robotům spolupracovat s lidmi v jejich bezprostřední blízkosti.

 

Co podporuje boom robotů?

Organizace International Federation of Robotics (IFR) předpovídá v letech 2018–2020 v průměru 15% růst v počtu nasazení robotů v průmyslu. Klíčovými faktory jsou rozvoj globální ekonomiky, zrychlující se obchodní cykly, rostoucí nároky zákazníků na variabilitu a stále větší praktické uplatnění konceptů Průmyslu 4.0.

Hlavní roli v aktuálním růstu hrají podle IFR právě kolaborativní roboty (coboty), přičemž zpráva IFR zmiňuje jejich jednoduchou obsluhu, snadnou instalaci, nízkou hmotnost, mobilitu a nízké náklady.

V České republice a na Slovensku hraje navíc důležitou roli aktuální nedostatek pracovníků na trhu. České firmy jsou pod tlakem růstu objednávek a jedinou cestou, jak splnit požadavky zákazníků, je zvýšení produktivity práce prostřednictvím vyšší míry automatizace.

Za situace, kdy potřebují automatizovat v řádu týdnů měsíců a dodavatelé tradičních průmyslových robotů jsou vyprodáni na rok dopředu, obracejí se na dodavatele kolaborativních robotů, jejichž nasazení je rychlé, cenově dostupné a bez nároků na hluboké technické znalosti. Průměrná doba návratnosti investice do kolaborativního robota se přitom počítá na 6 – 12 měsíců.

Česká republika se podle údajů IFR řadila v roce 2016 mezi 20 zemí s nejvyšší hustotou robotů na světě – se 101 roboty na 10 000 zaměstnanců předčila například i Velkou Británii (71 robotů), nicméně za Německem stále výrazně zaostává (309 robotů).

S rozvojem automobilového průmyslu u nás ale rychle roste i prodej robotů – v roce 2016 jsme již patřili co do počtu nasazených robotů mezi 15 největších trhů s roboty na světě.

Autor je obchodním ředitelem firmy Universal Robots v ČR a SR











Komentáře