Doufejme v nejlepší, připravme se na nejhorší

Doufejme v nejlepší, připravme se na nejhorší

Jaká je budoucnost robotizace? Jak obtížné bylo v roce 2020 předkládat vize rozvoje firmy z pozice nastupujícího ředitele? Jak dokážou roboty pomáhat v boji s epidemií? V dalším ze série podcastů Vše o průmyslu jsme  vyzpovídali Michala Šáru, ředitele společnosti Stäubli Robotics.

TIP: Rozhovor je převzatý z dřívějšího podcastu. Poslechněte si celou epizodu zde>>

Termín „robot“ slaví 100 let. Co toto slovo znamená pro Michala Šáru?
Upřímně řečeno, po těch letech, kdy se pohybuji v průmyslu a průmyslové automatizaci, je už poměrně těžké představit si i něco jiného než náš průmyslový robot. Když jsem do Stäubli nastoupil, setkal jsem se s tím, že  na otázku „Co děláš v nové práci?“ jsem odpovídal, že prodávám roboty. Vždycky se na mě jen podívali s otázkou: „Jako ty do kuchyně, kuchyňské roboty?“ Vnímání tohoto slova je velice široké, ale pro mě osobně je to již několik let průmyslový robot.

Jaká je budoucnost průmyslových robotů pro výrobu? Kam směřuje?
Průmyslová robotika má obrovský potenciál. Robotika zažívá poslední dekádu obrovský boom. Z mého pohledu je to způsobeno i růstem automatizace a vývojem technologií. Za poslední roky šla obě odvětví nahoru a  ruku v ruce s tímto trendem šla nahoru i robotizace. Doby, kdy se firmy robotů bály a chtěly spíše jednoúčelové stroje, jsou nenávratně pryč. Firmy dnes řeší automatizaci jako takovou. To, jestli tam robot bude nebo nebude, už není podstatné.

Vzpomínám na rozhovor, který jste poskytl při nástupu do funkce. Objevovaly se prognózy, že vývoj průmyslu nebude růžový, a to jsme ani nevěděli, co přijde v roce 2020. Říkal jste, že zůstáváte  optimistou, že šíře robotiky u Stäubli je velká. Zůstal jste optimista i po tomto zvláštním roce?
Zůstal jsem optimista. S oblibou cituji vypůjčený slogan: „Doufejme v nejlepší, připravme se na nejhorší.“ Rok 2020 byl obrovskou zkouškou pro nás všechny. Nejen v průmyslu, ale i v životě. Pro mě osobně to bylo náročné období; na začátku roku jsem vstoupil do nové pozice, jejíž součástí bylo i plánování a strategie pro další rozvoj. Plánovat něco v době, kdy člověk neví, co bude za týden a jaká opatření vyjdou, je těžká zkouška.
Troufnu si ale říct, že zůstávám optimistou, a doufám, že nakonec z celé situace všichni vyjdeme ještě silnější než na začátku. 

Rok 2020 taky výrazně ukázal, že nestačí jen plakat nad rozlitým mlékem, že je důležité zkusit něco dělat. Ukázala se síla robotů v provedení do hygienického prostředí, zachytil jsem statistiku využití robotů pro testování vzorků. Znáte podobná čísla?
Jedná se o aplikaci nasazenou v USA s naším robotem. Dlouhodobě nejsme jen v automotivu, v naší produktové řadě se hodně pohybujeme v oblasti life science, medicíny, farmacie a čistých prostředí. Robot byl  nasazen v laboratoři a jeho úkolem bylo pomáhat s prováděním testů. Nesl paletku se zkumavkami se vzorky, do zkumavek aplikoval testovací látku… robot dokáže za týden provést tři miliony testů. Pro jednoho laboranta
by se jednalo o 12 let práce. Pomoc spočívá v množství testů, které akcelerují a dokážou jich provést o několik řádů víc. To jsou určitě aplikace, jež jsou i kvůli současné situaci na vzestupu. V této oblasti máme oproti konkurenci náskok a renomé u klíčových zákazníků.

Standardně by asi měla následovat otázka, jak vidíte trendy v robotice, ale protože sleduji, co děláte a chystáte, vím, že jedním z trendů je přechod od factory automation k factory automotion. Chcete docílit toho, aby robot nebyl přikován na jedno místo, ale aby se dokázal pohybovat a zvyšoval tak pružnost výroby. Jak tento koncept chápat? Co pro něj nabízíte?

Factory automotion je vize, kterou značka Stäubli před několika lety představila a má zatím připraveny některé části řešení. Díky dlouholetým odborným znalostem a zkušenostem sesterské společnosti Stäubli WFT, která se zabývá vývojem autonomních vozíků a plošin, je jedním výsledkem robot HelMo – autonomní plošina, na které je náš standardní průmyslový robot TX2 řízený systémem CS9. Díky tomu se může robot autonomně pohybovat po výrobě, přijet k danému pracovišti a vykonávat určité operace.

Nejedná se ale o standardní AGV, nejde o robot, který něco přesouvá, ale o robot, který přesouvá robot… Vnímáte, že ve srovnání s konkurencí děláte více mobilní robotiku?
Určitě ano. Koncept spočívá v tom, že robot dokáže mnohem víc věcí díky tomu, že je třeba osazen dílčími výrobky našich dalších divizí. Například má na sobě automatický tool changer, systém MPS, který umožňuje měnit nástroje automaticky. Standardně to funguje tak, že robot dojede na pracoviště, připojí se k dané lince pomocí konektorů a dokáže začít pracovat. V momentě, kdy má proces hotový, například založené výrobky k obrábění, nasadí produkty na sebe a může je odvézt na další část linky. Celé kouzlo spočívá v tom, že robot se v rámci výrobní haly pohybuje autonomně, dostává jen recepty, tzv. workordery, které zadávají práci. Robot disponuje za sebou seřazenými operacemi, ví, co kam zavézt, skládat, dovézt na pracoviště nebo kam výrobky odvézt. Výhoda spočívá v tom, že na vozítku vozím průmyslový robot, takže mám k dispozici veškeré výhody průmyslové robotiky, tj. rychlost, přesnost, dynamiku, a jsem schopen provádět běžné operace.

Ještě větším trendem je pak kooperativní robotika. Líbilo se mi, že řada výrobců se předhání v tom, čí robot je lepší. Jak vnímá tento trend Stäubli? V nabídce kolaborativní roboty máte, ale zdá se mi, že u vás nehrají až takový prim, pomyslného „závodu“ v kolaborativní robotice jste se jakoby nechtěli účastnit…
Jedná se o oblíbenou otázku, která nemá jednoduchou odpověď. Je potřeba si uvědomit, že roboty vždycky byly, jsou a budou kolaborativní zařízení. Robot sám o sobě toho nikdy moc nezvládne. Ale v momentě, kdy ho zapojím do linky (robot umístěný v oplocené části buňky), ho může doplňovat pracovník a mohou pracovat bok po boku. Člověk může připravovat práci pro stroj, třeba svařování plastů. Robot za člověka provede přesnou práci. Doplnit je mohou třeba kamerové systémy, které vyhodnocují, že je vše v pořádku. I tohle je přece kolaborace člověka a stroje! Je důležité říct, že s vývojem technologií se vyvíjí i automatizace a společnost Stäubli ani tak nešla cestou revoluce, spíše provedla evoluci stávající řady, kterou má. Přidala do řady CS9 nové bezpečnostní prvky. I s „běžným“ průmyslovým robotem jsem schopen provádět nové typy aplikací, které můžeme označit jako kolaborativnější. Místo pletiva umístím světelnou závoru, prostorový skener, který hlídá okolí robotu. Jsem tak schopen kombinovat to nejlepší z obou světů. Pořád budu mít průmyslový robot, který je rychlý, přesný, má dlouhou životnost a super výkon, ale díky bezpečnostním funkcím jsem schopen pracovníka dostat k robotu blíž. To je cesta, kterou Stäubli pokračuje, zlepšuje stávající technologie. Trh kolaborativní robotiky zažil obrovský boom a vždycky mě mrzelo, že minimálně v počátku se téma bezpečnosti úplně přecházelo. Řeklo se, že robot je lehký, nemá klouby, které jsou do střihu, takže nemůže pracovníka zranit. Veškerá bezpečnost se smrskla do měření přepětí na servomotorech, které se v případě kolize odpojí. To bylo asi to, co se mně osobně nelíbilo – opomíjení bezpečnosti. Ve Stäubli jsme to tvrdili od začátku, bezpečnost je u nás na prvním místě. Nejde jen o robot. Osobně ani nerozlišuji mezi robotem a cobotem, pro mě to jsou šestiosé manipulátory. Mrzelo mě, že v začátcích se hovořilo jen o cobotech, nikdo neřešil design nástroje, manipulaci s materiálem a další důležité faktory. Situace se už trochu srovnala, trh kolaborativní robotiky a lehkých robotů je dost saturován. Pokud v budoucnu Stäubli přijde s nějakým lehkým robotem, bude to opravdu v situaci, kdy v zařízení uvidíme větší přidanou hodnotu. Tam, kam dnes cílí kolaborativní roboty, hladce zapadne i náš robot TX2 CS9 s přidáním touch skinu. Kouzlo spočívá v tom, že neztratím výhody průmyslového robotu; pokud ale toužím po otevřenosti, mám možnost přidat bezpečnostní doplnění. U tohoto řešení se mi líbí i to, že ze stejného touch skinu je možné nadesignovat prvek, který bude zakrývat i nástroj. Tím se řeší také bezpečnost nástroje. 

Bezpečnost je téma samo o sobě, jež zdaleka převyšuje prostor, který máme pro naše povídání. Erupce kolaborativní robotiky měla podle mě zcela jasný důvod – dobře se prodávala, protože se hledala nová řešení, kde robotizaci nasazovat. Opustilo se standardní přemýšlení a hledalo se, jaké obory obohatit o robotické prvky. Vnímáte také, že se robotizace dostává do oborů, o nichž jste dříve jen uvažovali?
Myslím si, že trend je takový, že robotizace a automatizace za pár let pokročily výrazně dál. Dají se provádět nové procesy a aplikace, které automatizace vyřeší. Robot je v tomto smyslu užitečný, jelikož je univerzální, dokáže řadu složitých operací jednoduše mechanicky vyřešit. Ale myslím si, že hlavní renomé kolaborativních robotů tkví v rozšíření do povědomí. Marketing byl schopen do povědomí ředitelů firem i zákazníků dostat myšlenku, že robotů se není třeba bát. Za to jim náleží dík, pomohli ve spoustě menších firem rozhýbat přemýšlení o automatizaci. Mohli začít nenáročným řešením, nasazením cobotu v jednoduché aplikaci či procesu. To mohla být vstupní brána k tomu, aby se začalo přemýšlet o automatizaci. Za poslední roky byl tento trend dost vidět a bude se v něm určitě pokračovat.

Podporou nasazování byla i cena. Kolaborativní robotika může být daleko levnější. Cena za pořízení robotu je jedna položka. Častěji je však třeba uvažovat o ceně za celou dobu životnosti robotu. Slyšel jsem, že máte jedno z nejnižších TCO na trhu.
Toto tvrzení se zakládá jednak na datech, jednak na zkušenostech v robotice. V oboru se pohybujeme už hodně dlouho a TCO je téma, které za posledních pár let zajímá stále více firem. Více firem jej měří; hlavní výhoda je v tom, že společnost Stäubli začínala před skoro 130 lety textilní divizí. Díky tomu má obrovské know‑how z mechatroniky. Textilní stroje jsou obří stroje, kde jsou na jedné straně tisíce špulek s nitěmi, které projedou skrz stroj a v poměrně velké rychlosti upředou látku, jež vyjíždí na druhém konci. To je doména Stäubli, s tím firma začínala. Stroje musejí být vyrobeny přesně, musejí být poháněny přesně synchronizovanými servomotory, musí se řešit dynamika a mechatronika. To je know‑how, které značka Stäubli měla a má. Robotická divize Stäubli byla založena v roce 1982 a hlavním důvodem byla právě přítomnost know‑how, co se týče mechatroniky či synchronního řízení servopohonů. V roce 1989 se uskutečnila akvizice americké firmy Unimation, která už v 60. letech minulého století nasazovala první roboty. Výsledkem bylo spojení know‑how obou firem a v roce 1993 byla představena první řada robotů RX s patentovanou převodovkou Stäubli JCS. To je to, co je v rámci TCO ohromnou výhodou. Jde o naši převodovku, kterou sami vyrábíme a vyvíjíme. Víme, co si k ní můžeme dovolit. Pomocí softwaru Optimize Lab jsme schopni u daného robotu provést záznam trajektorie, na jehož základě můžeme říct, zda daná aplikace robotu ovlivňuje životnost převodovek. Dokážeme ji použít i obráceně, můžeme aplikaci třeba zrychlit, optimalizovat na úroveň, která životnost neohrozí. U šestiosých robotů se první větší servis provádí při dvaceti tisících motohodinách, což při třísměnném provozu představuje zhruba tři roky. V tom termínu přijede náš technik a vymění v převodovkách pouze olej. U konkurence je dost možné, že nějakou převodovku musí už vyměnit. Při čtyřiceti tisících  motohodinách opět přijede náš technik a znovu v převodovce mění jen olej. Zpravidla u všech robotů konkurence už nyní mění převodovky. Máme i v České republice nasazeny roboty, které fungují deset či patnáct let a nikdy nepotřebovaly měnit převodovky. Samozřejmě při správné preventivní údržbě, bez ní by to nešlo. Pokud ale stroji věnuji pravidelnou a kvalitní péči, budu provádět správnou údržbu, pak prakticky víme, že převodovky v robotu budou fungovat pořád. To je obrovská úspora v průběhu času. Za mě je to nejpodstatnější položka v rámci TCO. Řešíme samozřejmě i záležitosti, jako je spotřeba elektřiny a provoz obecně. Nevím, zda to někdo měří až na rozpad robotu, spíše na úrovni celé linky. V nové řadě řízení CS9 máme funkci rekuperace; v okamžiku, kdy robot brzdí, přepětí z motorů se kumuluje do kondenzátoru. Ve chvíli, kdy akceleruje, je tato nashromážděná energie znovu vložená do pohybu. I díky tomu je pak spotřeba energie o něco nižší. To jsou dvě věci, které bych rád vyzvedl, které mají na celkové náklady na provoz robotu vliv.

Z minulosti pojďme přes současnost do budoucnosti… Jak se proměnila očekávání zákazníků a jaká bude vůbec budoucnost robotiky? Budou probíhat investice, čeká je zářná budoucnost? Nezbrzdí tento proces současná situace?
Co se týče investic, změna určitě proběhla. Zpravidla to, co jsme řešili v projektech, byla návratnost okolo dvou tří let. Do tří let, pokud se celá technologie vrátila, to bylo v pořádku. V roce 2020 je patrná změna v chování zákazníků, řeší návratnost okolo roku a půl. I tak si myslím, že pokud aplikace bude dávat smysl, návratnost je jistá. Z pohledu tzv. zářné budoucnosti jsem přesvědčen o tom, že automatizace je dost možná něco, co musíme udělat. Pokud firmy chtějí zůstat konkurenceschopné v rámci Evropy i celého světa, pokud nadnárodní korporáty mají zůstat, automatizace jako taková je nevyhnutelná. Čím dříve do ní investujeme, tím dříve budeme sklízet ovoce, které automatizace přináší.

Lukáš Smelík

Šéfredaktor časopisu Control Engineering Česko se soustřeďuje zejména na témata spojená s digitalizací, automatizací a robotizací průmyslu. Příspěvky se snaží odhalovat současné trendy a nálady na tuzemském i světovém trhu.