Почему коллаборативные роботы идеальны для производств с высоким миксом и малым объемом

Автор: Эндрю Питерсон, NIST.

Коллаборативные роботы все более привлекательны для производителей, которым нужны гибкие решения для их растущего микса продуктов, но у которых может не быть масштаба работы или капитальных ресурсов, необходимых для оправдания крупных инвестиций в системы автоматизации.

Эти коллаборативные роботы, обычно называемые «коботами», могут выполнять задачи с минимальным программированием и адаптироваться к вариациям в позиции и размере детали. Люди работают рядом с коботами, чтобы снизить потребность в кастомных приспособлениях, которые могут сделать работу с высоким миксом и малым объемом (HMLV) неэффективной. Коботы также могут идти туда, где работа на цехе.

Purdue Manufacturing Extension Partnership выявило производителей, которые имеют много чего выиграть от внедрения коботов. Инвестиции в коллаборативные роботы могут иметь больше всего смысла для:

• Производителей от 50 до 500 сотрудников с семейным миксом продуктов
• Владельцев, ищущих быстрый период окупаемости капитальных инвестиций (например, 6 месяцев)
• Менеджеров, которые не могут заполнить смены, но могут переразвернуть сотрудников на более ценностные позиции
• Операторов с повторяющимися или опасными работами

Благодарю в части работе, выполняемой программой Measurement Science for Manufacturing Robotics в лаборатории инженерии (EL) Национального института стандартов и технологий (NIST), коллаборативные роботы теперь меньше, легче и легче для малых и средних производителей (SMM) для интеграции и имеют улучшенную интероперабельность внутри рабочих ячеек.

Думайте о коботе как о дистанционном помощнике для оператора цеха

Человеко-роботное сотрудничество было найдено на 85 процентов более продуктивным, чем либо люди, либо роботы, работающие в одиночку, согласно исследованию MIT. Кобот работает очень похоже на помощника для сотрудника.

Чистая робототехника требует невероятных количеств программирования и датчиков для учета множества возможных переменных. Например, это гораздо более стоимоэффективно для человека приносить и представлять детали роботу для подсборки или сварки, чем обучать робота идти куда-то еще в объекте — со всеми факторами безопасности и окружающей среды — собирать материалы и делать работу.

Коботы, с другой стороны, работают с ПО для многих машин и приложений, что означает, что они могут быть быстро переразвернуты для добавления гибкости к операциям. Они также легкие, но надежные. Многие коботы имеют гарантии, учитывающие достаточно операционных часов для непрерывной работы несколько лет.

Три самых распространенных типа коботов:

1. Фиксированная база — часто одна рука, делающая повторяющуюся работу с деталями и инструментами.
2. Мобильные — особенно полезны для задач pick-and-place и быстрых переналадок.
3. Носимые — такие как экзоскелеты, позволяющие пользователю использовать преимущества бытия человеком и силу и выносливость машины.

Коллаборативные роботы могут быть запрограммированы для множества приложений

Задачи сильно варьируются с работой HMLV, что создает вызовы для продуктивности и общей эффективности оборудования. Но работа HMLV часто все равно включает монотонные рутины, которые могут приводить к ошибкам и повторяющимся движениям, которые могут вызывать напряжения и травмы для рабочих.

Среди множества приложений, для которых коллаборативные роботы используются в HMLV цехах:

• Обслуживание станков (Machine tending) — Это самое распространенное использование коботов, заменяющее повторяющиеся задачи подбора и размещения деталей или инструментов.
• Адаптивная сборка — Гибкость кобота позволяет ему заворачивать винт, затягивать болт, нажимать деталь, наносить клей и большее.
• Инспекция деталей и продуктов — Роботы не испытывают ментальной усталости, ограничивающей человеческие инспекции, и роботы могут делать эту задачу гораздо быстрее, когда оснащены множественными высокоразрешающими камерами и/или датчиками.
• Сварка — Гибкость коботов явна в их все более частом использовании для точечной и дуговой сварки. Есть острый дефицит сертифицированных сварщиков; ожидайте, что это использование продолжит расти.
• Упаковка и отгрузка — Задачи варьируются от нанесения термоусадочной пленки до укладки деталей в коробки и погрузки паллет. Коботы хорошие кандидаты для выполнения задач тяжелого подъема.

Универсальность коботов среди самых привлекательных выгод для работы HMLV. Это как иметь сотрудника, который может освоить много разных, часто непривлекательных задач.

Вызовы при внедрении коллаборативных роботов

Лаборатории NIST продолжают работать над унификацией для коботов, чтобы системы одинаковых спецификаций могли быть измерены, оценены и сравнены повторяемым и значимым способом.

Елена Мессина, лидер группы в разделе Intelligent Systems Division лаборатории EL NIST, предоставляет эти инсайты о вызовах для увеличенного использования коботов:

• SMM могут быть в курсе трендов и потенциальных выгод робототехники, но они часто колеблются инвестировать без уверенности в успехе.
• Даже с коммерчески доступными технологиями производители могут быть оставлены на свои ресурсы для определения, будет ли коллаборативный робот фактически выполнять как ожидается. SMM могут не иметь выделенного программиста, и сложность программирования варьируется по OEM коботов.
• Критически важно иметь четко определенный результат для достижения правильной интеграции и внедрения. Иначе интеграция может стать более текущими расходами, чем ожидалось.

Коллаборативные роботы также имеют ограничения, включая:

• Они часто работают на более низкой скорости, чем стандартная автоматизация.
• Многие коботы имеют ограниченную грузоподъемность и alcance, хотя несколько моделей доступны, адресующие эти области.
• Коботы для некоторых опасных приложений могут требовать дополнительную инфраструктуру безопасности, такую как клетки или сканеры зоны.

IMEC может помочь вам извлечь выгоду из коботов

Производители могут выиграть от традиционного ценностного предложения робототехники, которое коботы предоставляют — выполняя повторяющиеся задачи, которые освобождают человеческих рабочих для более сложной работы. Кроме того, коботы могут приходить с значительной экономией по сравнению с системами автоматизации и позиционировать производителей для будущих инноваций.

Коллаборативная робототехника может быть пугающей границей для SMM, особенно для тех, чьи ранние усилия с автоматизацией и цифровыми технологиями не прошли хорошо. IMEC может провести вас через процесс внедрения коллаборативных роботов и помочь вам сделать обоснованное решение о ваших инвестициях.

Прочитайте оригинальную статью.

---

Рекомендуемые события: Серия вебинаров I-SMART

IMEC, CIRAS и Purdue MEP партнерились, чтобы предоставить БЕСПЛАТНУЮ серию вебинаров для обучения производителей выгодам и приложениям передовых роботизированных и автоматизационных технологий в производственных операциях.

Вебинар «Введение в коллаборативные роботы»
13 августа @ 10:00 утра
Основные моменты того, как коботы могут добавить ценность вашей компании, повысить продуктивность и улучшить надежность, мы узнаем, как эти промышленные роботы безопасно работают с и среди ваших сотрудников.

Вебинар «Какой робот подходит мне?»
27 августа @ 11:30 утра
Вводное руководство, чтобы помочь вам выбрать правильного робота для правильного приложения в вашем объекте. Основываясь на ваших нуждах, возможностях машины и бюджете, узнайте, как коллаборативные и/или промышленные роботы могут увеличить производственную эффективность.

Вебинар «Автономные мобильные роботы»
8 сентября @ 2:00 дня
Эта сессия подсветит возможности автономных мобильных роботов (AMR), что они могут делать и как они работают безопасно и автономно.