Tania robotyzacja

Typowy robot stosowany w przemyśle to bardzo droga, a jednocześnie dosyć ciężka maszyna. Ze względu na moc, którą dysponuje, konieczne jest stosowanie odpowiednich zabezpieczeń – najczęściej w postaci klatek lub kurtyn, które albo uniemożliwiają dostęp do urządzenia w trakcie jego pracy, albo błyskawicznie wyłączają robota, gdy w jego zasięgu znajdzie się niepożądany przedmiot lub człowiek. Zabezpieczenia te również wpływają na sumaryczny koszt instalacji, sprawiając że wprowadzenie robota do hali fabrycznej musi być dobrze uzasadnione – np. koniecznością operowania obiektami zbyt ciężkimi dla ludzi.

Tymczasem w bardzo wielu zakładach przemysłowych robotyzacja produkcji mogłaby przynieść liczne korzyści, o ile tylko sam koszt maszyny nie byłby zbyt duży i gdyby mogła ona swobodnie pracować w otoczeniu ludzi. Aby to było możliwe, konieczne było powstanie lekkich, niedużych i niedrogich, a przy tym wciąż uniwersalnych robotów.

Robot do współpracy

Okazuje się, że określenie wymagań, jakie musi spełniać robot by mógł bezpiecznie pracować w bezpośrednim otoczeniu ludzi nie jest trudne, gdyż wynika wprost z międzynarodowej normy ISO 10218-1-5. Definiuje on m.in. maksymalną siłę, z jaką ramię robota może uderzyć w obiekt w przypadku niespodziewanej kolizji; wynosi ona 150 niutonów. By zmieścić się w określonych granicach, producenci takich robotów przemysłowych muszą stosować odpowiednio lekką konstrukcję oraz aktuatory o względnie małej mocy. W praktyce pozwala to też zminimalizować koszt wytworzenia takiej maszyny, dzięki czemu jej cena może wynieść nawet niewiele ponad 26 tysięcy euro. Bynajmniej nie oznacza to, że taki robot będzie nietrwały – dostępne obecnie na rynku produkty w tej cenie mają przewidywany minimalny czas życia przekraczający 4 lata pracy non-stop.

Koszty operacyjne

Dla niedużych firm, operujących z niskimi marżami, ważna jest nie tylko cena samego robota przemysłowego ale duże znaczenie mają też koszty jego zaprogramowania, operowania i serwisowania. Z tego względu firmy produkujące niedrogie, nieduże roboty przemysłowe przygotowują swoje produkty tak, by były jak najprostsze w obsłudze. Przykładowo, twórcy robotów marki Universal Robots twierdzą, że mogą być one zaprogramowane do pracy w pół godziny, przez osoby nieposiadające wcześniejszych doświadczeń z tworzeniem kodu. Jest to możliwe dzięki maksymalnemu uproszczeniu procesu uczenia robota kolejnych procedur operacyjnych. Można je wprowadzać albo poprzez przeciąganie palcem na ekranie dotykowym poszczególnych, typowych ruchów albo przełączając urządzenie w tryb zapamiętywania ruchu. Korzystając z tej drugiej opcji, operator porusza ramieniem robota w wybrany sposób, a maszyna sama zapamiętuje ten proces, po czym jest w stanie wiernie go odtwarzać.

Pełne bezpieczeństwo

Prowadząc wdrożenie niewielkiego robota przemysłowego trzeba jednak pamiętać, że jego bezpieczna praca zależy nie tylko od konstrukcji ramienia, ale też od zastosowanych końcówek roboczych. Samo ramię musi być wykonane bez ostrych krawędzi i odpowiednio uszczelnione, by zabezpieczyć je przed zapyleniem lub wodą – o cechy te dba o producent. Tymczasem firma wdrożeniowa musi zwrócić uwagę na zagrożenia powodowane przez zastosowane chwytaki, elementy tnące lub np. narzędzia spawalnicze. W wielu przypadkach mogą one uniemożliwić swobodną pracę maszyny w bezpośrednim otoczeniu ludzi. Dlatego maszyny te stosowane są przede wszystkim w tych branżach, gdzie takie operacje jak cięcie lub spawanie nie są konieczne. Typowymi aplikacjami będą:

• przenoszenie lekkich elementów – np. plastikowych,
• układanie półproduktów i domykanie drzwiczek innych maszyn,
• kontrola jakości (we współpracy z systemami wizyjnymi),
• pakowanie lekkich produktów.

Oczywiście, małe roboty mogą być wyposażone w różnorodne interfejsy komunikacyjne, co umożliwia podłączanie ich sieci, zdalną kontrolę przez system SCADA lub sterowniki PLC oraz obsługę aktywnych końcówek roboczych.

Roboty przemysłowe w towarzystwie ludzi

Bezpośrednia współpraca z robotem wiąże się też z pewnymi aspektami natury psychicznej dla pracowników hali fabrycznej. Dotychczasowe doświadczenia firm, które zdecydowały się na takie rozwiązanie wskazują, że początkowo pracownicy czują się trochę niepewnie, wykonując prace wspólnie z robotami, ale z czasem zaczynają doceniać cechy maszyn. Roboty przemysłowe wykonują bowiem te najbardziej powtarzalne i monotonne czynności, których nie lubią pracownicy. W ostatecznym rozrachunku instalacja taniego, lekkiego robota przekłada się nie tylko na oszczędności finansowe, ale także na zwiększenie precyzji wykonania i powtarzalności wytwarzanych produktów oraz – co ciekawe – na poprawę atmosfery pracy na hali fabrycznej.