Roboty KUKA v netradičních oborech

Společnost KUKA představuje dva příklady použití robotů v oborech, které jsou pro ně netradiční: v zemědělství a ve stavebnictví. Oba obory se vyznačují velkými požadavky na manuální práci, takže se zde uplatnění robotů nabízí – jenže současně jde o práci v náročném a měnícím se prostředí. Proto do nich automatizace a robotizace pronikají jen pomalu.

Mobilní roboty sklízejí jablka

V Česku, ale i jinde v Evropě se množí smutné obrázky zlikvidovaných sadů. Hlavními příčinami, proč se zemědělcům nevyplatí pěstovat ovoce, jsou levné dovozy ze zahraničí a vysoké náklady na pracovní sílu, pro kterou navíc není práce po celý rok. Jenže sezonních zaměstnanců ubývá: jejich práce je namáhavá a není dobře placená. Studenti, kteří dříve při sklizni vypomáhali, si raději najdou jinou, lépe placenou práci v kanceláři nebo vycestují pracovat do ciziny, protože tam si mohou zlepšit své jazykové znalosti, získat zkušenosti a vydělají si více. Když ale ovocnář úrodu nesklidí včas, nemusí sklízet vůbec. Částečným řešením může být samosběr – pro mnohé rodiny je to příležitost k výletu do sadu a společnému trávení času. Jenže pro zemědělce je to jen zpestření, ale ne řešení.

Řešením mohou být sklízecí roboty. Na zemědělském veletrhu Agritechnica, který se konal v listopadu v Hannoveru, navázala společnost KUKA spolupráci s firmou Digital Workbench. Tato firma se sídlem ve Wettstettenu (nedaleko Ingolstadtu v Horním Bavorsku) se po svém založení v roce 2014 soustředila na automobilový průmysl, ale postupně se přeorientovala a v současné době přenáší své odborné znalosti mimo jiné do zemědělské robotiky. Zákazníci v zemědělském sektoru oceňují zvláště její autonomní pojízdné platformy Tipard s modulárním konstrukčním systémem, inteligentním ovládáním a kamerovým naváděním.

Návštěvníci veletrhu Agritechnica měli možnost vidět platformu Tipard 1800 se dvěma malými roboty KUKA řady KR Agilus. Verzi tohoto malého robotu speciál­ně upravenou pro sklízení jablek testuje KUKA v pilotním projektu už od roku 2020. Skvěle ovladatelné a přesné zařízení využívající pro uchopení vakuovou přísavku a pro vyhledání zralých plodů umělou inteligenci už bylo ke sklizni úspěšně použito ve zkušebním provozu. Na rozdíl od běžného chapadla dokáže vakuová přísavka rozložit tlak rovnoměrněji po celém povrchu jablka, čímž se zabrání nežádoucím otlakům. Použité kamery rozeznávají důležité parametry, jako jsou stav a velikost, a také polohu jablka.

„Předpokládáme, že sklizňové roboty se budou používat stále častěji. Tato technika však musí ještě dospět, aby ji bylo možné provozovat ve velkém, a rovněž je nutné vysazovat stromy tak, aby sklizňové roboty mohly pracovat efektivně,“ uvádí v tiskové zprávě k veletrhu Alois Buchstab, zástupce ředitele oddělení Business Development společnosti KUKA.

Roboty staví domy

Dalším oborem, kde se mohou roboty velmi dobře uplatnit, je stavebnictví. Také to je totiž odvětví, které trpí nedostatkem pracovních sil a kde musí stavební dělníci pracovat v nepříznivých podmínkách. Celkově jde o obor vzhledem k mizivé automatizaci a digitalizaci značně neefektivní.

Když jsem byl loni koncem dubna u firmy KUKA v Augsburgu, navštívil jsem rovněž vývojové centrum, které se věnuje uplatnění robotů v tomto oboru. Na staveništích však není ani pro roboty příliš příznivé prostředí: vlhko, mráz, vedro, prašnost, špína – to všechno robotům vadí a speciální úpravy robotů pro toto prostředí zvyšují jejich cenu. Sice tedy existují studie robotů, které dokážou přímo na staveništi zdít nebo vyrábět betonové konstrukce aditivním způsobem – 3D tiskem, ale cesta ke skutečně praktickému využití robotů ve venkovním prostředí staveb bude asi ještě dlouhá.

V Augsburgu mi však představili koncept využití robotů při výrobě stavebních panelů. Ty se vyrábějí v hale, pod střechou, tedy v prostředí, které je pro roboty přece jen příznivější. Roboty zde dokážou zastat mnoho práce při manipulaci s materiálem a hotovými panely.

Proto mě nepřekvapilo, když jsem v září dostal tiskovou zprávu, že byla podepsána smlouva mezi firmami Gropyus a KUKA o spolupráci na rozšíření výrobního závodu Gropyus Production Richen GmbH. Gropyus je německo-rakouská firma, která se specia­lizuje na moderní, levnou a udržitelnou modulární výstavbu z dřevo-hybridních panelů. Používá vlastní stavební systém a prefabrikované prvky vyráběné ve vlastní továrně. Prostřednictvím digitalizace modernizuje všechny aspekty životního cyklu budov. Byty a domy, které se staví v současné době podle katalogů, jsou často nudné, bez nápadu a inspirace. Život v takových domech je frustrující. Firma Gropyus to chce změnit a pomocí prefabrikovaných dřevo-hybridních prvků stavět domy přizpůsobené na míru, kde se bude lidem dobře bydlet a které budou vytvářet příjemné prostředí, jež bude možné nazvat domovem, ne jenom noclehárnou.

Hlavním cílem společného projektu s firmou KUKA je učinit z továrny v Richenu (Německo, Bádensko-Württembersko) vysoce automatizovaný a plně digitálně integrovaný výrobní závod. KUKA do závodu dodá flexibilní systém „na klíč“, který integruje 45 robotů a dvanáct AGV. Firma Gropyus je zodpovědná za řídicí systém celého výrobního závodu a zavedení systému řízení výroby podle zakázek. Touto investicí firma plánuje plně digitalizovat svou výrobu a zvýšit roční kapacitu přesahující 240 000 m² hrubé podlahové plochy, což odpovídá více než 3 500 bytům. Plná výrobní kapacita by měla být realizována do konce roku 2024 a projekt bude vyžadovat obsazení 100 nových vysoce kvalifikovaných pracovních míst.

Díky 86% automatizaci bude společnost Gropyus schopná vyrobit stěnový panel za sedmnáct minut, stropní panel za šestnáct minut. Markus Fuhrmann, generální ředitel společnosti Gropyus, v tiskové zprávě uvádí: „Podle současných propočtů můžeme do roku 2025 očekávat v Německu výpadek zhruba 900 000 až jednoho milionu bytů. V kombinaci s digitalizovanými procesy může modulární výstavba výrazně urychlit budování nových domů a zároveň snížit náklady. Spolupráce se společností KUKA znamená, že do konce roku 2024 budeme schopni masivně rozšířit naši výrobní kapacitu – což nám umožní vyrábět cenově dostupný, prodejný a udržitelný produkt v průmyslovém měřítku.“

Firma Gropyus touto investicí vysílá signál pro celé odvětví: zakázkové, udržitelné budovy vyrobené z prefabrikovaných dřevo-hybridních panelů jsou schopné konkurence, a mohou být dokonce realizovány ve velkém měřítku. Jde o důležitý krok k tomu, aby byl stavební sektor šetrnější k životnímu prostředí a aby bylo možné stavět dostupné bydlení.

„Naším cílem je zajistit cenově dostupné, udržitelné a komfortní bydlení pro každého. Věříme, že společnosti a naší planetě prospíváme pouze tehdy, když vytváříme skvělý produkt pro mnoho lidí, nejen pro pár vyvolených, kteří si to mohou dovolit,“ konstatuje Markus Furhmann.

Závěrem

Přestože často hovoříme o čtvrté průmyslové revoluci a průmyslu 4.0, obory zemědělství a stavebnictví stojí teprve před tou třetí. Dva příklady využití robotů KUKA ukazují, že roboty mohou překročit práh strojírenských hal a montážních závodů a pomoci při automatizaci i v oborech s dosud zanedbatelnou mírou automatizace a výrazně v nich přispět k růstu produktivity a snížení potřeby namáhavé manuální práce.

[Tiskové zprávy Kuka, září a listopad 2023.]

(Foto: Kuka)

Petr Bartošík

Obr. 1. Mobilní platforma Tipard 1800 (Digital Workbench) a dva roboty Agilus (KUKA) určené pro sklizeň jablek

Obr. 2. Výrobní linka na dřevo-hybridní stavební panely v závodě Gropyus Production Richen