Aktuální vydání

celé číslo

11

2018

SPS IPC Drives 2018

Elektrické, hydraulické a pneumatické pohony

celé číslo

EU usiluje o usnadnění instalace a programování robotů

Malé a středně velké podniky v Evropě se při zavádění robotických zařízení dosud často chovají nápadně zdrženlivě. O tom, proč tomu tak je, a o úsilí vyvíjeném EU k nápravě příčin dosavadního konzervativního postoje stručně informuje tento článek. 

Představitelé malých a středních výrobních podniků v Evropě vesměs zdůvodňují svou zdrženlivost k robotům následovně: jsou příliš drahé, málo provozně pružné a jejich instalace spolu s uvedením do provozu trvá příliš dlouho. Robotická zařízení a systémy v současnosti často vykazují ještě jeden nedostatek, z hlediska malých a středních podniků rozhodující: nejsou natolik provozně pružné, aby mohly hospodárně vyrábět malé série produktů či jednotlivé produkty podle individuálních přání zákazníků. Již jenom časově náročné programování, které běžný průmyslový robot vyžaduje k přizpůsobení na nové montážní úkoly, je nákladový faktor, který malé a střední podniky často nemohou unést. Dále jsou zde také vysoké pořizovací náklady a nákladná instalace, které mnoho menších podniků od použití robotů odradí. 

Evropský projekt Factory in a Day

Mezinárodní tým složený z odborníků z vědecké sféry a průmyslu vyřešením evropského výzkumného projektu s názvem Factory in a Day ukázal, jak bude v budoucnu možné robotická zařízení nainstalovat, naprogramovat a uvést do provozu během pouhých 24 hodin. Výzkumný projekt byl řešen od 1. října 2013 se základními parametry podle tab. 1. Koordinátorem práce na projektu byla technická univerzita v Delftu (Techni­sche Universiteit Delft – TU Delft) a jedním z jeho nejaktivnějších partnerů byl Fraunhoferův ústav pro výrobní techniku a automatizaci IPA (Institut für Produktionstechnik und Automatisierung) ze Stuttgartu.

Při řešení výzkumného projektu Factory in a Day výzkumní pracovníci, výrobci robotů a integrátoři systémů hledali společně cesty, jak výrazně zredukovat náklady a časovou náročnost instalace robotických zařízení a systémů a tím je učinit atraktivnějšími pro malé a středně velké podniky. Při řešení projektu bylo vyvinuto demonstrační zařízení s označením Giftbot, se kterým je nyní možné efektivně a levně sestavit a odeslat i malá množství dárkových krabic s individuálním obsahem podle objednávky. Robotické rameno přitom s použitím jednoho a téhož mnohostranně použitelného chapadla vkládá šetrně všechny předměty podle objednávky do připraveného kartonu (obr. 1). 

Opakovaně použitelné softwarové moduly zjednodušují programování

Při řešení projektu převzal Fraunhoferův ústav IPA úlohu integrátora systému a jeho výzkumní pracovníci pod vedením Dr. Mirko Bordignona připravili softwarový rámec na bázi softwaru ROS-Industrial (Robot Operating System – ROS) s otevřeným zdrojovým kódem. S jeho použitím partneři projektu např. naprogramovali dynamiku pohybu demonstračního zařízení Giftbot. Lze říci, že ústav IPA byl pro uvedenou roli přímo předurčen tím, že jeho vědečtí pracovníci ve spolupráci s celosvětovým společenstvím vědců a vývojářů softwaru generují opakovaně použitelné softwarové komponenty a nástroje pro robotiku. Předzpracované programové moduly programování průmyslového robotu výrazně usnadňují.

„Nákladovost a časovou náročnost instalace robotických systémů se nám podařilo výrazně zmenšit, přitom se však ukázalo, že provést instalaci robotického zařízení v jediném dni je při současném stavu techniky nereálné, že zatím ještě jde o dlouhodobý cíl,“ shrnuje dosažené výsledky koordinátor projektu prof. Martijn Wisse z TU Delft. I tak ovšem mezinárodní tým dosáhl mnoha pozoruhodných výsledků, které výzkumní pracovníci názorně představují veřejnosti na závěrečném videozáznamu na platformě YouTube (https://youtu.be/DU-yDKH41HI). S dosaženými výsledky se lze podrobně seznámit na webové stránce projektu. 

Závěr

Již 1. ledna 2017 byly zahájeny práce na návazném evropském výzkumném projektu s názvem Rosin (v plném znění ROS-Industrial quality-assured robot software components), který sleduje základní myšlenky projektu Factory in a Day. Práce na novém projektu budou pokračovat do 31. prosince 2020, opět budou koordinovány z TU Delft a EU je bude dotovat částkou 7,5 milionu eur (tab. 1). Cílem projektu je učinit otevřený zdrojový software ROS-Industrial standardem v evropském průmyslu a tak usnadnit automatizaci továren zejména v prostředí Industrie 4.0. Za tímto účelem se partneři projektu, mezi nimi Fraunhoferův ústav IPA, soustřeďují na tři hlavní aktivity: zajištění průmyslově zralé kvality softwaru, vyčlenění 33 % z rozpočtu projektu pro uživatele a vývojáře aplikačních programů významných pro komerční sféru a na nabídku dalšího vzdělávání pro studující a partnery z průmyslu.

Oba projekty dokazují, jakou pozornost EU přikládá použití robotů v malých a středně velkých podnicích: snahou je zvýšit jejich konkurenceschopnost v soutěži se zeměmi s nízkými náklady na pracovní sílu, např. Indií, Čínou a dalšími státy s rozvíjející se ekonomikou.

[Forscher vereinfachen Installation und Program­mierung von Robotersystemen. Pressemitteilung Fraunhofer IPA, 15. 12. 2017.]

(Kab.)

Obr. 1. Demonstrační zařízení Giftbot, sestavené v rámci prací na projektu Factory in a Day, celkově řešícím zjednodušení instalace a programování průmyslových robotů (foto: TU Delft)