Ключевые соображения для интеграции коботов на вашем производстве

Что такое кобот?

Коллаборативные роботы (cobots) — тип промышленных роботов, созданных для сотрудничества с человеческим трудом, а не полной замены. В последние годы завоевали большую долю автоматизации благодаря простоте использования и лёгкой интеграции в процессы завода.

Коботы применяют там, где процесс простой, прямолинейный, часто high-mix low-volume. Двигаются медленнее промышленных аналогов и должны останавливаться при касании объекта на пути (проксимити-сенсоры). Медленное движение + высокая чувствительность к столкновениям (полная остановка) предотвращают травмы.

Промышленные роботы работают в ограждён зонах с минимальным риском контакта с людьми — их скорость и низкая чувствительность к столкновениям привели бы к травмам или смерти. Коботы обычно без защитных клеток. Считаются безопасными рядом с людьми, но изучайте применимые требования безопасности.

Поскольку коботы снижают нагрузку на рабочих, а не заменяют их — время программирования сокращается. Люди берут сложные задачи, робот — рутину или тяжёлую работу.

Программирование коботов

Коботы программируются иначе промышленных роботов, которым нужен выделенный робототехник, инженер или специалист по языкам программирования роботов и best practices. Коботы — через широкие движения, часто успешно настраиваются без помощи контроллера.

«Не нужно быть программистом роботов, инженером-робототехником или инженером автоматизации, чтобы настроить кобота и заставить его работать», — Джо Кэмпбелл, Senior Manager, Strategic Marketing and Applications Development, Universal Robots, в интервью Control Automation.

Рисунок 1. Программирование кобота — обычно простая задача. Источник: Universal Robots

Программирование может быть простым: вручную двигать руку через точки желаемого пути. В этот режим кобот переводится в programming mode — его легко двигать рукой.

Другой пример — паллетизирующий кобот. Оператор программирует разные паллеты и процессы простыми шагами. Сначала — «коробка» вокруг паллеты для размера, потом — паттерн паллетизации, затем — груз. После определения параметров — просят запрограммировать одну точку, рутина готова.

Коботы в производстве

Коботы можно добавить в разные производственные процессы. Не все процессы равны — точное применение нужно рассматривать перед внедрением.

Коботы дают уникальное преимущество производителям, закрывающим кадровые пробелы. Внедрение помогает текущим сотрудникам производить больше без доп. кадров и фонда зарплат. Дешевле промышленных роботов — часто в 1/2–1/3 стоимости традиционной робосистемы. Значительная экономия на проф. программировании и средствах безопасности vs промышленная робототехника.

По Кэмпбеллу, кадровый голод «не уйдёт» в ближайшее время.

Рисунок 2. Кобот на складе. Источник: Universal Robots

Коботы дают быстрый turnaround установки. Инфраструктура и даунтайм — минимум 3–4 недели, тогда как традиционные робосистемы — 12–16 недель от старта до финала. «Некоторые партнёры обещают: кобот в продакшне через 4 часа после доставки на завод», — Кэмпбелл.

Применения коботов

Благодаря лёгкой интеграции — широкая гамма отраслей. Традиционно малый бизнес избегал робототехнику из-за высокой цены и сложности изменений. С коботами SME (малое и среднее бизнес) используют робототехнику с быстрой интеграцией и дешевле инвестициями.

Коботы не обязаны работать в исходной конфигурации весь срок службы. У некоторых производителей коботы на тележках — сотрудники легко перемещают между рабочими станциями там, где нужен труд. Кэмпбелл: «утилизация кобота очень высока, порог вложений ниже из-за гибкости».

Сварка — другое полезное применение. В США дефицит квалифицированных сварщиков. По Кэмпбеллу, «где-то 75–85 тысяч открытых вакансий сварщиков сегодня. Прогноз — только рост следующие 10 лет».

Рисунок 3. Кобот делает скучные сварки под надзором рабочего. Источник: Universal Robots

Коботы помогают закрыть дефицит сварщиков. Полезны где повторяющиеся сварки — часто мелкие на мелких деталях. Скучная работа — кобот освобождает людей для сложных швов, где выше маржа от их труда.

Будущее коботов

Коботы — другой подход к автоматизации vs традиционная промышленная робототехника. Созданы как labour-saving система, а не labour-replacement. Кэмпбелл подчёркивает: за десятилетия не видел/слышал о потерянных рабочих местах из-за автоматизации. «Просто не бывает. Либо роботы автоматизируют работу, которую люди не могут или не хотят делать».

Создаёт уникальное преимущество: робот берёт рутину под надзором рабочего. Помогает клиентам, выбывшим из-за цены промышленных роботов. Коботы — ниже стартовые вложения, суммарная стоимость часто дешевле (меньше инфраструктуры безопасности, ниже затраты на программирование).

При переходе на коботов производители должны сменить мышление: от «роботы опасны» к «коботы коллаборативны». У коботов протоколы безопасности, работают в средах, где традиционная робототехника не может. Хороши в медленных повторяющихся задачах, могут работать на мобильных платформах. Кадровый голод в производстве сделал коботов ключевым игроком — от малых операций до гигантов вроде Ford.

Куда вы видите будущее коботов?