Aki intelligens gyár létrehozásán gondolkodik, annak érdemes alaposan megfontolni a választást a különböző robottechnológiai megoldásoknál. Ipari robot vagy inkább kollaboratív robot (kobot) lenne-e a megfelelőbb? Válasszuk az autonóm mobilrobot (AMR) technológiát vagy a szelektív alkalmazkodó összeállító robotkart (SCARA)? A válasz az Ön igényein múlik.
A World Robotics 2020 ipari robotokról szóló jelentése szerint az elmúlt öt évben 85%-kal nőtt az ipari robotok száma világszerte. A jelenleg is tomboló világjárvány ellenére az értékesítési adatok továbbra is magasak, egyre szélesebb körben használnak robotokat. Az emberek és robotok közötti együttműködés fontos célként szerepel számos vezérigazgatónál, aki csökkenteni szeretné a munkavállalók munkaterhét, növelni a hatékonyságot és a biztonságot, illetve fejlesztené a munkafolyamatokat.
Robot típusok
De hogyan döntheti el, milyen robottechnológiai megoldást válasszon? A robotok különbözhetnek technológiájukban, típusukban, felépítésükben és alkalmazásukban. Vannak fixen telepített robotok; önjáró robotok (amelyek a kötöttpályás rendszereket váltják ki számos gyárban); szabvány ipari robotok (amelyek általában inkább önállóan működnek, nem emberi interakcióval); és kobotok (amelyek segítik az embereket – például az termék előkészítésben vagy csomagolásban).
A különböző kinematikus felépítésű robotok közé tartozik a kartézián, a SCARA, az artikulált robotkarok és a delta vagy párhuzamos kinematikájú robotok. A kartézián robotok az apró alkatrészek összeszerelésében hasznosak, de a nagyon hosszú alkatrészek szállításához is kiválóak, mint például a felfüggesztő daruk a nagyobb gyártócsarnokokban. A SCARA robotok sokkal gyorsabban dolgoznak a kartézián robotoknál. Leginkább „pick-and-place” folyamatokra és könnyű munkadarabok vagy alkatrészek mozgatására alkalmasak (pl. összeszerelésre, csomagolásra vagy anyagmozgatásra). Az artikulált (vagy csuklós) robotkarokat gyakran használják folyamatigényes alkalmazásokban, például hegesztéshez, festéshez, ragasztáshoz, összeszereléshez vagy anyagmozgatáshoz. A delta vagy párhuzamos kinematikájú robotok gyakran olyan alkalmazásokat támogatnak, amelyeknél a termékek ugyanazon felületen maradnak az anyagmozgatási folyamat alatt. Az alacsony karbantartási igényű párhuzamos robot egy felső rögzítésű megoldás, amely alkalmas a nagy sebességű alkalmazásokra és a könnyű termékek mozgatására.
A robot kiválasztása
A robot kiválasztása függ a helyszíntől, a termelési céloktól és személyes igényeitől is. Az érzékelési tartomány, a teherbírás, a mozgás típusa, a bővíthetőség és az interakció olyan technológiákkal, mint a mesterséges intelligencia (AI) vagy a képfeldolgozás, mind befolyásolják azt, hogy melyik robot lesz a legmegfelelőbb. Az alábbi kérdéseket érdemes feltennie:
- Milyen termékeket gyárt vagy dolgoz fel és hogyan?
- Milyen mozgásokat végezzen a robot?
- Mekkora távolságot kell megtennie?
- Házon belüli szakértők vagy gépkezelő irányítsa a robotot?
- Milyen típusú alkatrészgyártás és kapacitás szükséges? (Elengedhetetlen a megismételhetőség vagy a pontosság?)
Érdemes figyelembe venni a képfeldolgozást is. Ez egyre fontosabb szemponttá válik a robotautomatizálás produktivitásának növelésében. A képfeldolgozó rendszerek növelik a rugalmasságot és csökkentik a költségeket, mivel a termékeket nem kell rögzített helyről felvenni. A robot rendszerbe integrált kamerás képfeldolgozó megoldás lehetővé teszi a megmunkálási folyamat alatt az alkatrészek minőség ellenőrzését is, amellyel csökken a ciklusidő és nő a kapacitás.
Fixen telepített vagy rugalmas?
A másik legfontosabb kérdés: egy fixen telepített rendszer vagy egy rugalmas kobot lenne jobb?
A fixen telepített robotok nagy sebességű, precíz, újraprogramozható, biztonságos és nagy teljesítményű technológiát kínálnak. Azonban újra tanításhoz képzet szakember szükséges, valamint telepítéskor is nagyobb helyre van szükség. A rövid gyártási ciklussal és termelékenységi idővel dolgozó vállalatok számára a hagyományos összeállító robotok megfelelőbbek lehetnek, mert gyorsabban dolgoznak.
A kobotokat könnyebb használni és ideálisak a kis darabszámos és nagy diverzitású termékek gyártása esetén. Integrált munkabiztonságot kínálnak, együttműködnek a munkatársakkal, valamint rugalmasabbak és könnyebben mozgathatóak. A programozásuk is könnyebb, valamint a szoftverük is sokkal intuitívabban kezelhető, így általában nincs szükség külső szakemberekre. Mobilrobotokra is felszerelhetőek. A kobotok jelentősen lassabbak, főként akkor, amikor emberekkel dolgoznak egy térben. Viszont biztonságosabban üzemelnek emberek közelében.
A másik fontos szempont a csatlakozási lehetőség. Az OMRON kobotjai például könnyen csatlakoztathatók a gépvezérlőkhöz, így biztosítják az integrált képfeldolgozó technológiát több kameraopcióval. Minden gépinformáció elérhető a vezérlőn keresztül. A kobot külső technológiával is szinkronizálható, így még rugalmasabbá tehető.
Végezetül pedig gondoljon a megtérülésre. A fixen telepített, összetettebb robotok általában képzést és külső szakértelmet igényelnek, ráadásul gyakran további hardverekre van szükség a nagyobb volumenű feladatok elvégzéséhez és a védelemhez (például fényfüggönyökre vagy elkerítésre). Az OMRON TM kobot sorozatához egyszerűbb, online oktatóanyagokat biztosítunk, beüzemelésük gyors, könnyen és olcsóbban fejleszthetőek – így rövidebb idő alatt megtérülnek.
Következtetés
A hagyományos ipari robotok gyakran alkalmasabbak a nagy sebességű, nagy pontosságot igénylő összeszerelési alkalmazásokra. A kobotok ideálisak palettázásra, megmunkálógépek kiszolgálására, anyagmozgatáshoz, rakodáshoz, a megrendelések válogatásához, csomagolásához és teszteléséhez. Hiánypótló termék a robotpiacon az olyan alkalmazásokhoz, amelyeknél a rugalmasság fontosabb a gyorsaságnál.
Azonban nincs egyetlen olyan technológia, amely minden alkalmazáshoz megfelelő lenne. Ezért a sikeres robotikai projektekhez elengedhetetlen a részletes igényfelmérés és a projekt céljainak pontosítása. A mesterséges intelligencia szintén egyre nagyobb teret hódít a valós idejű alkalmazásokban. A gyártósorokat és eszközöket valós idejű szenzorokkal felügyelik, az adatok begyűjtése és feldolgozása pedig nagy sebességgel működik a hibák gyors kiszűrésének érdekében. Végezetül, ha a jövő kihívásaival robotok segítségével szeretne megbirkózni, most jött el az ideje, hogy kiválassza azt a robotikai partnert, aki a leginkább megfelel az Ön igényeinek – legyen szó bármiről.
Peter Lange, Business Development Manager Fixed Robotics, OMRON Europe
