Kolaboratívny robot – áno či nie? A čo potom?

Trendom v súčasnom období všeobecnej automatizácie sa stali kolaboratívne roboty. Vo fabrikách bývajú spúšťačom hlbokých zmien.

Netýkajú sa iba výmeny technického zariadenia, ale prinášajú aj zmenu v uvažovaní o procesoch, dlhodobej udržateľnosti, výkonnosti a efektivite i práci s ľudskými zdrojmi. Je preto dôležité, aby riadiace tímy dokázali zhodnotiť vhodnosť a využiteľnosť kolaboratívneho pracoviska pre konkrétnu aplikáciu.

Koboty – v našom prípade sú to na trhu ponúkané kolaboratívne roboty ABB GoFa, SWIFTI a YuMi –  dokážu spolupracovať s človekom, majú kontrolu síl, sú vyrobené a uspôsobené tak, aby človeku neublížili, no často je to práve produkt, ktorý je tým limitujúcim faktorom implementácie kolaboratívnej robotiky. Jeho tvar, povaha, spôsob manipulácie i výber grippra… To sú aj prvé kroky, začiatok cesty za inštaláciou každého robotického pracoviska – zvážiť, či pre danú aplikáciu je spolupráca stroja a človeka na mieste.

Až v prípade, že áno, prichádza na rad samotná integrácia, zdôrazňuje v rozhovore pre redakciu webového portálu aplikačný inžinier Tomáš Magula z divízie robotiky ABB.

Náčrt nového robotického pracoviska sa štandardne kreslí v 2D priestore. No zákazník si ho veľakrát nevie plasticky predstaviť. My ho preto navrhujeme v 3D, v našom softvéri RobotStudio, kde si ho zákazník môže pozrieť z rôznych pohľadov, s rôznymi detailmi. Vidí všetky riadiace skrine, vzduchové hadice, dopravníky, skrátka má reálny obraz o svojej budúcej aplikácii. Vieme ju však aj rozpohybovať a spraviť počítačovú simuláciu reálnych procesov. V nej si vie klient overiť čas cyklu, vidí, ako sa prekladajú, skladajú diely, ako sa produktom manipuluje, prípadne sa bude zvárať – čiže má reálnu predstavu.

Pri tvorbe simulácie sa vlastne vytvára konkrétny program činnosti robota. To znamená, že po jeho objednaní sa vytvorený softvér do neho preklopí a ďalej sa dolaďujú už len prípadné odchýlky vzniknuté pri inštalácii. Čiže to, čo videl v simulácii, vo virtuálnom svete, sa prenesie do reality 1:1. Niekedy sa venujeme dlhší čas virtuálnej príprave; o to kratšia je potom implementácia. Nemáme radi prekvapenia. Nie nadarmo sa hovorí: radšej dvakrát merať ako … Musím povedať, že sme tak získali viacero zákazníkov. Na základe konkrétnej simulácie, prehliadky pracoviska pomocou virtuálnej reality, dokonca rozšírenej, tak že sa v nej vedel pohybovať.

Koľko trvá vytvorenie simulácie?

Záleží od aplikácie. Väčšinou od jednej do dvoch hodín. No veľké simulácie, ktoré sú komplexnejšie alebo komplikovanejšie, trvajú pár dní. Najdlhšiu sme pripravovali tri, štyri dni. Čas, ktorý je potrebný na preklopenie do reality, teda zostavenie konkrétnej linky, závisí od použitých komponentov a ich dodávok. Zväčša sú to však tak tri-štyri mesiace. Aplikácie sa štandardne pripravujú najprv u nás v ABB, kde máme na to realizačné priestory. K zákazníkovi transportujeme až pripravené pracovisko. Doba jeho inštalácie v pripravených priestoroch zákazníka potom závisí od zložitosti. Počítame ju v dňoch, alebo môže byť aj v týždňoch. Ale sú aj aplikácie, ktorých inštalácia zaberie aj vyše mesiaca.

Odstavuje zákazník tú časť linky?

V prípade, že ide z nášho pohľadu o štandardnú obsluhu napr. lisu alebo iného zariadenia, väčšinou ide o nové pracovisko a výroba sa neodstavuje. Keď však integrujeme napr. automatizáciu lisovne, vtedy musí reálne dochádzať k odstávke lisov. Ale sú to krátkodobé odstávky – rádovo v hodinách alebo dňoch. Usilujeme sa ich samozrejme minimalizovať.

Na čo sa najviac pýtajú zákazníci? Je to cena?

Niekedy je najdôležitejšia cena – čo je správna otázka – no cena môže mať vplyv na finálny stupeň automatizácie, pretože všetky komponenty riešenia sú nákladom a ak chceme dosiahnuť vyváženú cenu, tak potom aj stupeň automatizácie, či stupeň komfortu danej aplikácie klesá, resp. je priamo úmerný vloženým prostriedkom.

Druhou najčastejšou otázkou je, ako to bude fungovať. To vieme záujemcom ukázať, už v spomínanom RobotStudio. V poslednom období rastie záujem o rôzne aplikácie kamerovej  kontroly – napr. kontrola kvality, kontrola produktov, alebo prítomnosti produktov. Prostredníctvom nášho systému Integrated Vision dokážeme detegovať rôzne odchýlky produktov, pozíciu na dopravníku… Ak ide o rôzne špecialitky, používame rôznych dodávateľov kamerových systémov. Vzhľadom na množstvo realizovaných aplikácií doma i vo svete však už vieme, kam sa obrátiť. Uvediem príklad – pri jednej realizácii bolo treba detegovať transparentný materiál umiestnený v priestore. S takým materiálom vie manipulovať len málo firiem. Kľúčová je detekcia, s ňou potom robot vie ako a kde ho uchopiť a premiestniť.

Všetky detaily sa so zákazníkom teda prechádzajú vopred. Predpokladám, že vstupný informačný proces prebieha u každej zákazky v detailoch inak.

Samozrejme. Stretávame sa s dvomi skupinami zákazníkov. Tá prvá – dnes už väčšia – je skúsená. Má svoje predstavy automatizácie, požiadavky a hľadá pre ne svoje naplnenie. Vedia, čo celý proces od dizajnu po implementáciu obnáša. Druhú skupinu tvoria klienti, ktorí majú s robotikou malé alebo aj žiadne skúsenosti. Proces dizajnu a rozhodovania tu možno trvá o čosi dlhšie, no reálna vizáž pracoviska v RobotStudiu veľmi pomáha. Najčastejšie obavy majú z odstávky, resp. z toho, či sa „zmestíme“ do pravidelnej odstávky fabriky limitovanej napríklad na dva týždne. Určite áno, no samozrejme platí, že do samotnej inštalácie sa nepustíme, pokiaľ nie sme na 100 % pripravení. To znamená, že všetky komponenty musia byť „doma“, poskladané a otestované.

Pripravenosť platí zrejme aj pre zákazníka …

Áno. V jeho prípade je to pripravenosť priestorov, prívody, rôzne jeho subaktivity, premiestnenie nejakých ich existujúcich zariadení, inštalácia nových zariadení, ktoré nesúvisia s robotmi… Každý má pri tom svoje úlohy. V realite však môže vždy niečo vyskočiť počas implementácie, s čím sa vopred nedalo počítať. Väčšinou sú to drobnosti, ktoré sa dajú operatívne odstrániť.

A po inštalácii  – aká je spolupráca so zákazníkom? Je či nie je?

Samozrejme, že je. Aj keď už v samotnom procese návrhu a dolaďovania nového robotického pracoviska je veľa otázok zodpovedaných. Najmä tých obslužných, operátorských. Napríklad pri procesných aplikáciách – nanášanie, lakovanie, zváranie a pod. – je potrebné na danú aplikáciu zaškoliť tak obsluhu ako údržbu, technológov a nastavovačov, aby boli schopní samostatne obsluhovať, vytvárať si napr. nové typy na danom pracovisku. S tým súvisí aj kvalita výsledných produktov. Niekedy ju treba odsledovať v čase – po pár dňoch, niekedy po týždňoch a doladiť niektoré nastavenia, pridať manipuláciu s ďalším typom výrobku a podobne.

Potom je tu ešte servis…

Prirodzene. Už pri ponuke prezentujeme zákazníkovi to, čo je aj výhodou ABB – lokálne zastúpenie, ktoré okrem inžinierskej skupiny obsahuje plnohodnotné servisné oddelenie. To znamená, že tu máme servisných technikov, náhradné diely, ktoré vieme zákazníkom držať. Tiež poskytujeme hotline podporu. Zákazník tak už na začiatku vie, že integráciou naša práca nekončí, ale môže sa rozvinúť a spoľahnúť na servis – dokonca aj so zmluvne zadefinovaným dojazdom ku klientovi a hotlinom 24/7. Všetko zjednodušuje aj možnosť pripojenia robotov do siete, teda do cloudu. Prostredníctvom funkcie Connected Services ich môžeme sledovať na dennej alebo týždennej báze (podľa dohody) a podávať report o pracovisku. Napr. či sa niektoré osi robota neprehrievajú, či sú prúdy stále rovnaké, či je procesor v dobrej kondícii a pod. Veľa vecí vieme teda zistiť na diaľku a vieme zákazníka dopredu upozorniť. Práve v tom je výhoda prediktívnej informovanosti.

Na záver ešte jedná všetečná otázka. Ako viete, alebo viete zaujať zákazníka, ktorý už roboty má – inej značky?

Niekedy sa stane, vlastne za posledné obdobie sme mali už viacero takých prípadov, že zákazník už má iný typ robota a chce prejsť na nový – má obavy z ovládania a zdĺhavého preškoľovania operátorov. Zbytočne. My vieme ich údržbu a nastavovačov preškoliť lokálne na náš systém. Výhodou je, že neškolíme striktne podľa manuálov, ale podľa požiadaviek zákazníka. Pozorne počúvame jeho zamestnancov, čo robia na pôvodnom systéme, ako nastavujú a my ich učíme, ako daná funkcia funguje na našom robote. Pretože, či robot značky tej či onej, veľa vecí je v princípe podobných. Iste, rozdiely sú, majú svoje výhody a nevýhody. Učíme ich porozumieť týmto rozdielom a učíme cielene – teda to, čo potrebujú, spolu vyberáme do systému.

Samozrejme nespornou výhodou sú naše riešenia, štandardizácia, lokálne prítomní servisní odborníci a určite RobotStudio. To je softvér, ktorý dostáva aj zákazník k dispozícii a môže ho používať. Po zaškolení si sám, priamo na pracovisku vie pripraviť ďalšie výrobné typy, najprv offline v RobotStudio otestuje a až potom ich prenesie do reálneho robota.

Ste zvedaví na fungovanie robotov práve v tejto chvíli? Skúste sa na ne pozrieť zblízka hoci aj virtuálne na virtual-exhibition.robotics.abb.com. Máme pre vás aj rýchly návod, ako na to.