Roboty kolaboracyjne są zupełnie nową kategorią robotów automatyzujących procesy w przemyśle. Aby być precyzyjnym – debiutowały w 2008 roku w postaci modelu UR5 marki Universal Robots, który został zastosowany do obsługi maszyny CNC. Odbyło się to pierwszy raz w historii bez klatki bezpieczeństwa. Rewolucja się zaczęła. Jednak bezpieczeństwo było tylko jednym z kluczowych składników przepisu na sukces [więcej o bezpieczeństwie i normatywnych aspektach robotów kolaborujących]. Drugim, równorzędnym czynnikiem dla odniesienia sukcesu przez tę technologię był aspekt biznesowy, na którym to się skupimy w tym artykule.
Świat przemysłu się zmienia. Rośnie globalna konkurencja, łańcuchy wartości są coraz bardziej rozbudowane. Tam gdzie najlepszym udaje się kreować trendy, reszta musi zmagać się z ciągłymi zmianami. Wielkość serii spada i poddawana jest większym wahaniom sezonowym, pojawiają się koncepcje fabryk pop-up (pop-up factory), czy masowej kastomizacji (mass customisation). Na to wszystko nakłada się zjawisko coraz powszechniejszego braku rąk do pracy – co w krajach Europy Zachodniej trwa już od dawana, a teraz wkracza we wszystkie zakątki Polski – i ciągłego wzrostu kosztów pracy.
Nie ukrywajmy tego, Polska przez lata czerpała z niskich kosztów pracy i łatwego dostępu do zasobów kadrowych. To się jednak zmieniło. Ludzi nie ma, a migracja ze wschodu nie zasypie braków. Koszty pracy rosną. Co więcej, w czasie gdy bazowaliśmy jako kraj na niskich kosztach, kraje gdzie braki już występowały (zwłaszcza gospodarka niemiecka, ale i np. czeska) automatyzowały się. Dziś, poziom zrobotyzowania gospodarki niemieckiej jest prawie 10 razy większy niż polskiej, a czeskiej ponad 3 razy. To się przekłada bezpośrednio na konkurencyjność firm.
Po tym (dość długim) wstępie możemy przejść do robotów kolaboracyjnych
Roboty kolaboracyjne – koboty, zostały stworzone z jedną myślą: umożliwić dotarcie z robotyzacją do małych firm. Zdjąć z robotyzacji piętno ekskluzywności, w imię której było to rozwiązanie tylko dla dużych i bogatych firm. Roboty współpracujące przez swoje aspekty takie jak: bezpieczeństwo, łatwość programowania – bez programowania, elastyczność w zmianie aplikacji, niewielkie rozmiary miały trafić do każdego, u kogo proces produkcji lub obróbki jest na tyle powtarzalny, by warto było poświecić kilkanaście-kilkadziesiąt minut na skonfigurowanie robota do jego wykonywania.
Koboty najczęściej wykonują pracę na zasadzie podnoszenia i przenoszenia (pick and place), pakowania i paletyzacji, obsługi maszyn CNC (machine tending), obsługi form wtryskowych, kontroli jakości, czy prosty montaż. W bardziej zaawansowanych aplikacjach może być to klejenie, malowanie, spawanie lub obróbka powierzchni. Ogólnie, wszystkie te czynności zrutynizowane, które normalnie są wykonywane przez podstawowych pracowników fizycznych, najczęściej na stanowiskach, które nie cieszą się popularnością… Bo są żmudne, nudne, ciężkie (w ilości powtórzeń), a rutyna powoduje błędy. Roboty będą swoją pracę wykonywać: dokładnie, powtarzalnie, ze stałym tempem, codziennie, gdy trzeba przez trzy zmiany, 24/7.
Korzyści biznesowe, jakie przyniesie „zatrudnienie” robota współpracującego
- Stabilność produkcji na stanowisku.
- Wzrost wydajności w przypadku niektórych aplikacji.
- Wzrost możliwości produkcyjnych zakładu – rozumiany jako lepsze wykorzystanie posiadanych zasobów kadrowych (umożliwienie pracownikom realizacji bardziej kreatywnych i produktywnych zajęć) przy większym wykorzystaniu parku maszynowego i zasobów sprzętowych.
- Obniżenie kosztów – rozumiane jako redukcja kosztów stanowiska ludzkiego bezpośrednio przypisanego do miejsca, brak kosztów rotacji, brak kosztów powielenia etatów (dla zagwarantowania ciągłości w przypadku urlopów/chorób itd).
- Brak kosztów związanych typowo ze stanowiskiem zrobotyzowanym przez robota przemysłowego – tj. brak kosztów zaawansowanej integracji, budowy zabezpieczeń, posiadania etatu (lub usług zewnętrznych) robotyka, automatyka, programisty.
- Zwiększenie elastyczności posiadanych zasobów sprzętowych poprzez ich lepsze wykorzystanie.
- Rozpoczęcie procesu automatyzacji przedsiębiorstwa w oparciu o kobota. Szafa sterująca robota współpracującego jak i jego system operacyjny posiadają szereg możliwości umożliwiający zarządzanie innymi maszynami.
Nie wszystkie z tych punktów będą miały zastosowanie w każdym przedsiębiorstwie, to oczywiste. Jednak każdy z nich przekłada się może na szeroką poprawę konkurencyjności.
Elastyczność zastosowania
Poza korzyściami finansowymi, elastyczność jest drugą najważniejszą wśród zalet biznesowych kobotów.
Elastyczność to szeroka możliwości zastosowania kobotów. Aby to było możliwe, skonstruowane one zostały z licznymi możliwościami w zakresie ruchu: udźwigu, szybkości, gibkości, ale także możliwości ich oprogramowania – intuicyjnego, łatwego w użyciu, minimalizującego krzywą nauki. Te wszystkie postulaty realizują koboty Kassow Robots. Czynnikiem kluczowym jest tu znakomite oprogramowanie, dobór optymalnych parametrów – udźwigu do zasięgu, jak i użycie 7. osi.
Siódma oś wyróżnia koboty Kassow robots, ponieważ typowy robot na rynku ma ich sześć. Co więc daje zwiększenie ilości stopni swobody o jeden w stosunku do marek takich jak Universal Robots, HCR Hanwha, Doosan, Omron-Techman i innych? Jest to:
- praca zza rogu – co oznacza łatwy dostęp do maszyny (np. CNC) podczas gdy robot nie pracuje,
- praca w ciasnych przestrzeniach – optymalizacja przestrzeni, brak konieczności jej reorganizacji,
- możliwość pracy na detalu podchodząc do niego z różnych stron,
- możliwość zachowania wektora narzędzia w bardzo szerokim zakresie ruchów,
- możliwość ustawienia ruchu robota tak, by był bezpieczniejszy dla osób postronnych
… i wiele innych. Więcej o działaniu 7 osi znaleźć możesz tu.
Podsumowując – użycie robotów kolaboracyjnych to z jednej strony kompleksowe zagadnienie – na pewno wymagające analizy i przemyślenia. Ale jego zalety, jeśli warunki brzegowe przedsiębiorstwa (nawet mikro) są spełnione, przynieść mogą prawdziwy przeskok jakościowy w życiu firmy. Podnosząc jej stabilność, rentowność, czy przywracając możliwości rozwoju.
Zapraszamy też do pierwszej części tego tekstu poświęconej kobotom w ujęciu technicznym.