Aktuální vydání

celé číslo

06

2018

Systémy strojového vidění

Výrobní a montážní linky

celé číslo

Nástup kolaborativní robotiky – kde ji využít?

Pod tlakem požadavků na automatizaci výrobních provozů českých podniků postupně mizí jejich rezervovanost k robotické technice. Musí se ale rozhodnout pro správný typ robotů – vedle tradičních průmyslových robotů se stále více prosazují kolaborativní roboty, které řeší jiné úlohy a jsou vhodné pro jiné typy výroby. Proto dříve, než se bezhlavě pustíte do automatizačního projektu, je důležité pečlivě porovnat přínosy a návratnost obou variant s ohledem na daný typ provozu a konkrétní požadavky. 

Různorodé výzvy

Zjednodušeně řečeno, tradiční průmyslové roboty jsou vhodné do firem, které produkují velké 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 roboty mají svá omezení, např. aby bylo možné dosáhnout požadované bezpečnosti pro práci s lidmi, existují hranice nosnosti a dosahu ramen, takže nejsou vhodné do těžkých provozů. Kolaborativní roboty mají své opodstatnění tam, 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 různých procesů. Takovéto provozy obvykle potřebují své požadavky vyřešit rychle, mají ve výrobní hale jen omezené místo a nemohou si dovolit zaměstnávat odborníky na robotiku či náročně školit své pracovníky. 

Tradiční, nebo kolaborativní?

Aby bylo možné se správně rozhodnout, kterou variantu použít pro automatizaci svého provozu, je třeba porozumět hlavní oblasti rozdílů mezi charakteristikami tradičních průmyslových a kolaborativních robotů (obr. 1). 

Design

Tradiční roboty jsou velké a rozměrné a potřebují pro své umístění v továrně poměrně velký prostor. Jejich hmotnost typicky překračuje 50 kg a jsou určeny pro těžkou práci na jednom místě při fixní instalaci. Kolaborativní roboty jsou naproti tomu malé, kompaktní a lehké stroje, které se vejdou do krabice. Je možné je upevnit na různých místech s různými pracovními úkoly ve výrobním programu. 

Bezpečnost

Tradiční průmyslové roboty potřebují ke svému pracovnímu prostoru ještě dodatečné místo na fyzické bezpečnostní zábrany a další ochranné prvky. Kolaborativní roboty, kromě 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. 

Využití

Tradiční průmyslové roboty jsou neoddělitelně spjaty s přítomností specialistů na jejich instalaci a programování. Komplexnost takového projektu vyžaduje dny až týdny a také náklady na práci externích odborníků, to vše pro jeden pracovní úkol na jednom místě. Kolaborativní roboty díky snadné instalaci a rychlému nastavení pracovní činnosti s pomocí intuitivního uživatelského prostředí jsou připraveny začít pracovat během necelého jednoho dne. A to za asistence vlastních pracovníků a bez potřeby specialistů. Přeinstalování na jiné místo a přeprogramování na jiný úkol je otázka desítek minut. 

Využití v praxi

Pojďme si představit příklad společnosti, která se rozhodla pro variantu kolaborativních robotů. Rodinná firma Attl a spol. s r. o. Továrna na stroje se sedmdesáti zaměstnanci rozšířila svůj výrobní program do segmentu automobilové výroby a začala pro jednoho z dodavatelů významných automobilek vyrábět trubičky z korozivzdorné oceli do tepelných výměníků ventilů EGR (Exhaust Gas Recirculation) moderních spalovacích motorů osobních i užitkových vozů, jejichž hlavním úkolem je snižovat emise výfukových plynů.

Bez jakýchkoliv předchozích zkušeností s průmyslovými roboty získala firma Attl možnost vyzkoušet si roboty UR5. Úkolem tří robotických ramen UR5, použitých na výrobních linkách, kde se vyrábějí již zmíněné trubičky, je zakládání polotovarů trubiček do stroje na zaoblení jejich hran. Všechny tři roboty pracují průměrně dvacet hodin denně po šest dní v týdnu. Zákazník si cení především jejich spolehlivost, přesnost a návratnost investice během jednoho roku. 

Závěr

Je zřejmé, že ne všechny problémy vyřeší tradiční roboty a ne na všechno stačí kolaborativní roboty. Důležité ale je, že k tradičním průmyslovým robotům je nyní k dispozici varianta, která otevírá cestu k automatizaci v malých a středních firmách. Těm dokáže poskytnout rychlé, flexibilní a dostupné řešení aktuálního nedostatku personálu a růstu zakázek s prokázanou návratností investice šest až dvanáct měsíců.

Slavoj Musílek, Universal Robots

Obr. 1. Srovnání kolaborativních robotů a tradičních průmyslových robotů

Obr. 2. Robot UR5 zakládá polotovary do stroje