Obrázek 1: „Koboty nám poskytly příležitost růst, expandovat, vytvořit další pracovní místa a přesunout naše nejcennější zdroje, lidské zdroje, do nových projektů, kde je know‑how nejvíce potřeba,“ vyjádřil se Aldo Albieri, provozní manažer závodu thyssenkrupp Bilstein v Hamiltonu v Ohiu, kde koboty UR10 od Universal Robots obsluhují stroje, montují a kontrolují výrobky. „Kdybychom se spoléhali pouze na přijímání nových lidí, nikdy bychom nemohli rozšířit naši firmu na trojnásobek.“ Obrázky poskytla společnost Universal Robots Obrázek 1: „Koboty nám poskytly příležitost růst, expandovat, vytvořit další pracovní místa a přesunout naše nejcennější zdroje, lidské zdroje, do nových projektů, kde je know‑how nejvíce potřeba,“ vyjádřil se Aldo Albieri, provozní manažer závodu thyssenkrupp Bilstein v Hamiltonu v Ohiu, kde koboty UR10 od Universal Robots obsluhují stroje, montují a kontrolují výrobky. „Kdybychom se spoléhali pouze na přijímání nových lidí, nikdy bychom nemohli rozšířit naši firmu na trojnásobek.“ Obrázky poskytla společnost Universal Robots

Vyberte si kolaborativní robot: Zvažte rizika a potřebu systémového integrátora.

Nástup kolaborativních robotů vytvořil nová paradigmata pro průmyslovou automatizaci. Nasazení průmyslových robotů tradičně vyžadovalo obrovské kapitálové investice, týmy inženýrů a programátorů a mnohaměsíční přípravu. Některá rozsáhlá nasazení průmyslových robotů mohou trvat roky a stát desítky milionů dolarů. To je ještě před započtením nákladů na průběžnou údržbu, programování a podporu.

Další kolaborativní robotika? A kde?

Koboty to změnily tím, že výrobcům poskytly životaschopnou alternativu ke složitému, nákladnému a časově náročnému přístupu tradiční automatizace „všechno nebo nic“ v podobě paradigmatu modernizované automatizace, která je přátelská k lidem. Lze je použít v mnoha průmyslových odvětvích, například při výrobě elektroniky, v kovovýrobě a dalších. Kolaborativní roboty, které jsou levnější a snadněji se nasazují než tradiční robotika (dokonce i těmi, kteří s roboty nemají zkušenosti), rozšířily možnosti využití automatizace pro tisíce malých a středních podniků.

Na rozdíl od tradičních robotů mohou být koboty po vyhodnocení rizik bezpečně nasazeny ve stejném pracovním prostoru jako lidé bez nutnosti rozsáhlého bezpečnostního oplocení a hlídání. Vzhledem k tomu, že ve většině průmyslových a výrobních provozů je podlahová plocha omezená, přispívají malé rozměry kobotů, jejich bezpečnostní prvky a možnost nasazení bez klecí k rychle rostoucí celosvětové atraktivitě technologie kobotů. Koboty lze nasadit v blízkosti lidí bez speciálního oplocení (po vyhodnocení rizik) a lze je snadno naprogramovat. Mohou také výrazně zlepšit ergonomii stávajících pracovníků tím, že převezmou opakující se, těžké úkoly, které vedou k přetížení a zranění. Lidé se tak mohou soustředit na úkoly s vyšší hodnotou. Koboty také zajišťují nepřetržitou dostupnost a konzistentní výkon, což vede k vyšší kvalitě výsledků ve srovnání s úkoly prováděnými manuálně.

Nedostatek dostupné pracovní síly je pro výrobní sektor dlouhodobou výzvou, kterou navíc ještě zhoršila pandemie covidu-19. Celkem 62,4 % respondentů průzkumu Národní asociace výrobců (NAM) v prosinci 2020 označilo přilákání a udržení kvalitní pracovní síly za svou hlavní obchodní výzvu. Koboty představují pro výrobce účinný způsob, jak řešit tento nedostatek pracovních sil, a umožňují tak zvýšit objem výroby a zlepšit kvalitu i při nedostatku pracovních sil na trhu. Vzhledem k tomu, že je stále obtížnější najít pracovní sílu pro manipulaci s materiálem, svařování, montáž malých dílů, obsluhu strojů CNC a svařování, přicházejí na řadu koboty.

Podle Mezinárodní federace robotiky (IFR) jsou koboty nejrychleji rostoucím segmentem trhu s průmyslovými roboty. Firmy, které jako první začaly na konci nultých let tohoto století používat kobotické technologie, akceptovaly nový přístup: automatizace může být bezpečně nasazena v blízkosti lidí; automatizaci může programovat a nasazovat výrobní personál, nikoli odborníci na průmyslové roboty; automatizaci lze zavádět způsobem, který nevyžaduje rozsáhlé změny stávajících provozních půdorysů, což je cenné zejména pro menší společnosti.

Jak úspěšně používat kolaborativní robotiku

Doposud se ukazuje, že první uživatelé kobotů měli pravdu. Koboty prokázaly užitečnost v desítkách tisíc úspěšných nasazení v automobilovém, výrobním, farmaceutickém a elektronickém průmyslu a v různých aplikacích, jako je obsluha strojů, montáž, dokončovací práce, kontrola, balení a paletizace. Koboty nyní tvoří 5 % celosvětového trhu s průmyslovými roboty; společnost Interact Analysis předpovídá, že do roku 2027 se jejich podíl zvýší na přibližně 30 %. Pro úspěšné nasazení kobotů je třeba zvážit sedm oblastí.

  1. Udělejte si to sami nebo si najměte integrátora

Díky snadnému použití a malým rozměrům jsou koboty ideální pro implementace typu „udělej si sám“. Pokud je vaše aplikace jednoduchá – jako je operace typu uchopení a umístění – pak si firmy mohou být jisty svou schopností zvládnout nasazení interně. Vlastní nasazení je podstatně levnější než nasazení, které vyžaduje integrační specialisty, což je hlavní lákadlo pro malé společnosti s omezenými rozpočty na automatizaci.

Množství a kvalita vzdělávacích zdrojů poskytovaných různými výrobci kobotů se liší. Zejména pro ty, kteří nemají žádné nebo jen malé zkušenosti s robotikou, je důležité najít značky kobotů, které poskytují on-line školení, vzdělávání a podporu potřebnou k implementaci kobotu ve firmě.

V případě složitějších aplikací, nebo pokud interní možnosti z jakéhokoli důvodu nestačí na úplné nasazení, si firmy musejí vybrat ze tří typů integrace. A) Distributor s přidanou hodnotou je nejlevnější a poskytne technickou pomoc, která usnadní prodej, a doporučí konfigurace i periferní zařízení. B) Štíhlý integrátor se často zaměřuje na konkrétní aplikaci (například na svařování nebo povrchovou úpravu) a doba integrace se měří v týdnech. C) Tradiční systémový integrátor postaví buňku na bázi kobotu od nuly a integruje na klíč všechny potřebné periferie a hardware do buňky. U tradičních integrátorů se dodací lhůty počítají v měsících, což proces integrace prodražuje a komplikuje.

  1. Identifikujte rizikové faktory

Každá aplikace je jiná a má své vlastní výzvy. Některá rizika jsou spojena s procesem, jako je například obloukové svařování. Další rizika vznikají v důsledku přidání další složitosti, například když se do buňky kobotu přidá systém počítačového vidění. Riziko může představovat i prostředí, zejména pokud jde o vlhkost a teplotu. Životnost zařízení mohou ovlivnit faktory, jako je například to, jak blízko maximální nosnosti kobot provozujete. Požádejte výrobce kobotu o vyhodnocovací tabulku rizik aplikace, která vám pomůže tyto faktory informovaně posoudit.

CTL2108 MAG2 F4 ApplyingCobots UR Fig4Obrázek 2: Aby se dozvěděli více o nastavení a programování robotů UR, tým inženýrů společnosti DCL Logistics ve Fremontu v Kalifornii využil bezplatné on‑line školicí moduly na Universal Robots Academy a bezplatný simulátor aplikací na webových stránkách UR. Walter Perchinumio, vedoucí softwarový inženýr ve společnosti DCL Logistics, k tomu řekl: „V simulátoru jsme viděli skutečné rozhraní… první měsíc, kdy jsme s robotem pracovali, jsme pracovali výhradně se simulací… to pro mě nakonec bylo rozhodující.“

  1. Vyhodnocení rizik kobotu

Vyhodnocení rizik je povinnou součástí procesu nasazení kobotu. Pokyny k provedení vyhodnocení rizik naleznete na webových stránkách A3 Robotics (součást Association for Advancing Automation), které poskytují vynikající zdroje a školení o bezpečnosti robotů. V rámci projektu COVR financovaného Evropskou unií byla nedávno vydána bezplatná digitální sada nástrojů, která poskytuje centrální úložiště informací a pokynů týkajících se hodnocení rizik, případových studií, bezpečnostních směrnic, mezinárodních norem a osvědčených postupů v oblasti bezpečnosti kobotů. 

  1. Obchodní důvody pro investici

Obchodní důvody pro koboty jsou přesvědčivé, ale mnoho vedoucích pracovníků vyžaduje při investicích do automatizace podrobné informace o návratnosti investice (ROI). Požádejte dodavatele kobotů o pracovní list návratnosti investice a pokyny k výpočtu celkového přínosu instalace kobotu.

Hodnoty návratnosti investice zahrnují také celkovou účinnost zařízení (OEE), což je měřítko toho, jak dobře je zařízení využito oproti svému maximálnímu potenciálu, když je naplánován jeho provoz, a celkovou efektivitu práce (OLE), která určuje, jak dobře společnost využívá své nejvýkonnější pracovníky, s úpravou podle proměnných, jako je dostupnost, výkonnost a kvalita. 

  1. Zvyšování kvalifikace, operátoři kobotů

Prvním krokem k zajištění bezproblémového přeškolení stávajících zaměstnanců na obsluhu kobotů je výběr kobotu s vysokou mírou použitelnosti. Pokud lze kobot snadno naprogramovat pomocí ručního programátoru, chytrého telefonu nebo tabletu, odpadá hned jedna z hlavních překážek úspěšného zvyšování kvalifikace.

Poté určete zástupce pro kobotiku, který bude tuto technologii propagovat. Vzhledem k „wow“ faktoru, který je s koboty spojen, pravděpodobně nebude problém zástupce pro kobotiku najít, ale bude nutné vytřídit několik nadšených uchazečů o tuto roli.

Hledejte značky kobotů, které poskytují vzdělávací a školicí zdroje. To pomůže zefektivnit proces školení a zkrátit dobu implementace. Na kvalitě záleží, proto hledejte zavedené vzdělávací programy pro koboty, zejména ty, které vedou k průmyslově uznávané certifikaci.

  1. Vyberte si aplikační příslušenství

Koboty jsou platformy, které umožňují neuvěřitelnou škálu aplikací od přesných kontrolních úloh až po těžké paletizační operace, nicméně pro dokončení systému je třeba zvolit nějaký typ nástroje na konci ramene. Ne všechny koboty jsou rovnocenné. Proveďte důkladnou kontrolu a zajistěte, abyste investovali do kobotů, které jsou certifikované jako plug-and-play kompatibilní s nejširší škálou nástrojů na konci ramene a hardwarových a softwarových periferií. Hledejte značky kobotů, které rozumějí tomu, jak se koboty používají v různých scénářích specifických aplikací; koboty by měly být dodány s kompletními aplikačními sadami s veškerým softwarem a hardwarem potřebným k zahájení práce na konkrétním úkolu.

  1. Proveďte průzkum o kobotech

Největší výzvou je orientace ve velkém množství on-line informací o kolaborativních robotech. Příklady z praxe jsou dobrým místem pro získání praktických informací o nasazení kobotů a jejich výsledcích. Bílé knihy pokrývají konkrétní aplikaci, téma nebo průmysl. Vzhledem k tomu, že v posledních letech vstoupilo na trh s výrobou kobotů mnoho nových subjektů, zaměřte se při průzkumu na informace od společností s prokazatelnou historií. Mezi nezávislé zdroje informací o kobotech, které stojí za to prozkoumat, patří TÜV Rheinland, A3 a projekt COVR financovaný Evropskou unií.

Joe Campbell, autor článku, pracuje jako vedoucí manažer vývoje aplikací ve společnosti Universal Robots. Upravil Chris Vavra, ředitel pro webový obsah časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com