Print

Roboty řeší výzvy montážní linky

-- 29.01.18

Výrobce elektroniky s dvoucifernou zmetkovostí využil kolaborativní robot, řízený a monitorovaný v systému připojeném ke cloudu, pro operace pájení, vrtání, nanášení silikonu a lehkou montáž. Zmetkovost díky tomu klesla téměř na nulu a efektivita výroby se bezmála zpětinásobila. 

Použití robotiky pomohlo výrobci elektroniky snížit zmetkovost téměř na nulu a zvýšit produktivitu skoro pětinásobně. Společnost Creating Revolutions vyrábí pagingový systém zákaznických služeb pro odvětví pohostinství. Komunikační kotouč velikosti hokejového puku má prostřednictvím chytrého telefonu bezdrátově spojit hosty s jejich číšníkem. Sestavit kotouč je složitý úkol, jenž vyžaduje přesnost a opakovatelnost.

„Problém je v tom, že jakožto lidská bytost nemůžete efektivně opakovat tentýž proces naprosto stejným způsobem neustále dokola,“ uvedl Einar Rosenberg, CEO společnosti Creating Revolutions. Rosenberg hledal automatizační řešení, které by splňovalo požadavky na kvalitu i kvantitu.

„Tyto dva faktory spolu vždy bojují. Zvažovali jsme asi 40 různých dodavatelů robotů a většina z nich nenabízela dobrý způsob jejich programování nebo měli příliš vysoké nároky na prostředí anebo byly roboty příliš velké nebo neohrabané,“ konstatoval Rosenberg, který svůj průzkum trhu uzavřel volbou kolaborativního robotu UR3 společnosti Universal Robots. 

Spolupráce s člověkem

Roboty jsou klasifikovány jako kolaborativní díky svému zabudovanému bezpečnostnímu systému, který automaticky zastaví chod ramena robotu, pokud se na své dráze setká s předměty nebo lidmi. Tato funkce umožňuje, aby lidé a roboty pracovali vedle sebe bez ohrazení, které je obvykle požadováno u tradičních průmyslových robotů.

„Potřebujeme, aby lidé robotu podávali díly. Bezpečnostní funkce robotu tento úkol do značné míry usnadňují, takže cítíme, že je mnohem bezpečnější k tomu nejcennějšímu, co máme – což není robot, ale naši lidé,“ zdůraznil Rosenberg. 

Platí za robot hodinovou sazbou

Robot na montážní lince společnosti Creating Revolutions integrovala firma Hirebotics, certifikovaný systémový integrátor společnosti Universal Robots, která start-upům, jako je Creating Revolutions, pronajímá kolaborativní roboty za hodinovou sazbu, a to bez předchozích investičních výdajů. „Jsme start-up, takže si nemůžeme dovolit velmi drahý robot,“ uvedl Rosenberg. „Tradiční robot potřebuje nastavení místními pracovníky, jsou s ním spojeny náklady a složitost – tomu všemu jsme se vyhnuli.“ 

Nanášení silikonu s pootočením

Robot pracuje ve dvou cyklech: nejprve řádek po řádku zkontroluje, jestli jsou hliníkové díly krytu na přepravce správně zarovnány. Robot potom díl uchopí, umístí jej do svorky, poté uchopí injektor silikonu a nanese silikon na vnitřní okraj krytu. Následně injektor odloží, uchopí akrylátový kotouč a umístí jej na nanesený silikon.

„Robot pak akrylátovým kotoučem pootočí, protože jsme zjistili, že ať se snažíme sebevíce, nanesený silikon nikdy netvoří dokonalý kruh. Aby byl rozprostřený rovnoměrně, robot pomocí přísavky akrylátový kotouč přitlačí a pootočí jím. Tím se silikon dokonale nanese. Robot poté položí sestavený díl zpět do přepravky. 

Pětinásobně vyšší efektivita

Dalším cyklem, na který je robot naprogramovaný, je proces vrtání a pájení. Robot ze zásobníku vytáhne kotouč s měděnou základnou, umístí jej na optický laserový senzor, jenž kotouč zarovná, a poté robot umístí kotouč do držáku a dvěma svorkami jej upne.

„V dalším kroku robot vytáhne z držáku nástrojů vrtačku a vrtá postupně, a to opakovanými pohyby, protože akrylát by mohl pod tlakem prasknout. Robot je dostatečně citlivý na to, aby postupně vyvrtal dokonalý otvor,“ popsal postup Rosenberg.

Když je vrtání hotovo, robot odloží vrtačku zpět do držáku nástrojů a povolí jednu ze svorek, čímž se uvolní prostor, kudy se může dostat pájecí pistole s automatickým přísunem pájky.

Robot z držáku nástrojů vyjme pájecí pistoli a na tři místa na měděné ploše a do okolí vyvrtaného otvoru nanese pájecí slitinu (pájku). Po dokončení tohoto kroku vyfoukne robot stlačeným vzduchem nečistoty, uvolní druhou svorku, uchopí kotouč a umístí jej do dalšího tubusu s dokončenými díly. Podle Rosenberga se díky nanášení pájky předem zvýšila efektivita procesu téměř pětinásobně. 

Robot: kolaborativní třetí ruka

Rosenberg vysvětluje, že před používáním robotu proces pájení skutečně vyžadoval, aby měl operátor tři ruce. „Používáme desky, na které se vodiče připnou, protože operátor musí držet pájecí pistoli a pájecí drát. Nyní robot předem nanese pájku přesně na místa, kam má operátor tyto vodiče připájet. Takže operátor již nemusí držet pájecí drát. Stačí jen, aby vzal kotouč, držel vodič namísto svorky v jedné ruce a pak jej jednoduše připájel. Díky robotu je pro nás vše čistější a jednodušší, je to skutečně kolaborativní přístup,“ dodal Rosenberg. 

Rychlá integrace robotu

Od okamžiku, kdy společnost Creating Revolutions poprvé kontaktovala firmu Hirebotics, až do objednání, nainstalování a naprogramování robotu uběhlo jen pár týdnů. Matt Bush, spoluzakladatel společnosti Hirebotics, vysvětluje, že rychlé zavedení má zásadní význam. Kolaborativní roboty jsou v tomto ohledu výhodou, protože obvykle pro svou práci nevyžadují doplňkové bezpečnostní ohrazení.

„Když přijedeme k zákazníkovi, dokážeme robot přizpůsobit velice rychle. Můžeme uchopit rameno robotu, přepnout do režimu volného řízení a ,učit jej‘ fyzickým posunováním po dráze, po níž má běžet, aniž bychom museli řešit stovky bodů na dráze a programovat je,“ vysvětlil Bush.

„Modifikace stávajících programů je také jednoduchá,“ doplnil tvrzení Rosenberg. „Potřebovali jsme přejít z procesu dvou vrtání na proces s jedním vrtáním. Společnost Hirebotics nám proto zaslala upravený software; ten jsme dali na flash disk USB, nahráli jej do robotu a ,bác‘ – dokázali jsme to změnit. Za hodinu nebo dvě jsme dokončili kód a tentýž den jsme byli schopni zcela změnit to, jak robot vše prováděl.“ 

Monitorování robotu na chytrém telefonu

Společnost Hirebotics nám rovněž poskytla rozhraní pro chytrý telefon, které umožňuje zákazníkům monitorovat chování jejich robotu a získávat nepřetržitou technickou podporu. Data o chování a událostech jsou streamována z robotu a lze je monitorovat v mobilních aplikacích společnosti Hirebotics zobrazujících grafy v reálném čase pro rychlý přehled o přesných číslech z výroby. Webové kamery zobrazují, co se děje na výrobní lince, a umožňují zákazníkům i společnosti Hirebotics neustále monitorovat probíhající činnosti. Zvýšený mobilní přehled o procesu je typickým rysem koncepce Průmysl 4.0.

„Díky shromažďování informací o počtu jednotek, které robot za dané časové období vyrábí, můžeme všechna tato data kombinovat a vytvářet realistické a velmi přesné prognózy našich výrobních potřeb, například kolik operátorů potřebujeme a na co se musíme zaměřit, abychom vyráběli optimálním způsobem,“ vypočetl výhody Rosenberg.

Společnost Hirebotics rovněž monitorovala chování robotu v reálném čase, aby ověřila, že se nevyskytují žádné nesrovnalosti. „Odkudkoli na světě můžeme v reálném čase sledovat, na kterém kotouči robot pracuje a jaký proces nebo krok se odehrává,“ potvrdil Rosenberg a označil připojení ke cloudu jako významnou součást koncepce Průmysl 4.0.

„Podobně jako společnost Creating Revolutions je spousta našich zákazníků malými až středně velkými výrobci, kteří nemají velké integrované závody, jaké má spousta větších výrobců OEM,“ pokračoval.

„Je to jejich první krok k tomu, aby si skutečně uvědomili, jak významné je mít k dispozici data ze strojů v reálném čase. Někteří z našich zákazníků pravidelně dělávali časové studie, protože to jejich klienti vyžadovali. Od doby, co zavedli roboty připojené ke cloudu, už tyto studie nemusejí provádět, protože přesně na sekundy vědí, co robot dělá,“ dodal Rosenberg. 

Robot přispěl k dalším pracovním příležitostem

Rosenberg připustil, že zaměstnanci brali představu sdílení pracovního prostoru s robotem zpočátku s nedůvěrou. „Jakmile však byl robot zaveden, začali si uvědomovat, že některé aspekty práce, jež byly únavné nebo vyžadovaly míru obratnosti, kterou nedokázali trvale udržovat, jejich nový robotický kolega zvládá naprosto dokonale, a nyní jej považují za součást týmu. Dokonce jsme přidali další pracovní místa, abychom udrželi krok se zvýšeným tempem výroby, které robot generuje. Původní představa byla, že nás bude stát méně, když budeme vyrábět v zahraničí. Ale díky kombinaci daňových úlev, omezení přepravních nákladů a díky robotu jsme mohli vytvořit pracovní místa přímo zde v USA.“ 

Pracuje bez obsluhy i po pracovní době

Kromě toho, že robot pracuje během dne po boku ostatních pracovníků, pokračuje v práci i poté, co zaměstnanci odejdou domů, a připravuje díly pro následnou montáž příští den.

„Většině firem bude trvat dlouhé roky, než přejdou na výrobu po pracovní době, protože je to příliš investičně náročné. Ale díky pronájmu robotů za hodinovou sazbu a placení pouze za hodiny, kdy roboty skutečně pracují, si mohou firmy všech velikostí dovolit automatizovat více svých procesů,“ uvedl Bush, jehož řešení připojená ke cloudu umožňují zákazníkům s klidnou myslí opustit závod, zatímco robot stále pracuje. Rosenberg zmínil nedávný incident, kdy robot zahájil nesprávný proces s použitím nesprávné součásti. „Podívali jsme se na situaci kamerami s vysokým rozlišením, které byly instalovány nad robotem, a uvědomili jsme si, že do závodu nepotřebujeme nikoho posílat. Stačilo, abychom nechali robot dokončit krok, a další den jsme jen uklidili nepořádek. V jakékoli jiné situaci, pokud bychom měli věřit podobnému robotu, bychom jej nikdy nenechali běžet bez přítomnosti člověka,“ nechal se slyšet Rosenberg. 

Robot se stává prodejním tahákem

Robot provádějící několik montážních kroků se stal pro společnost Creating Revolutions obrovským prodejním tahákem. „Když k nám naši zákazníci přijdou a vidí robot, uvědomí si kvalitu a přesnost, kterou robot zaručuje. Protože nejsme zavedenou společností, chtějí mít pocit, že produkt, který budou používat, se jim nepokazí. Robot tím prokazuje naše schopnosti, což dále posiluje naše prodejní výsledky,“ dodal Rosenberg 

Brian Dillman, regionální obchodní manažer společnosti Universal Robots. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, cvavra@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Functional Safety Engineer Training v Bratislave
2018-06-26 - 2018-06-29
Místo: Bratislava
Moderní technologie pro potravinářský průmysl
2018-09-25 - 2018-09-25
Místo: Olomouc
Moderní technologie pro farmaceutický průmysl
2018-09-26 - 2018-09-26
Místo: Olomouc
PROMOTIC SCADA + eWON flexy workshop
2018-09-26 - 2018-09-26
Místo: Hotel Absolutum Boutique Hotel, Praha
MSV Tour 2018
2018-10-01 - 2018-10-04
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI