Využití mobilních manipulátorů pro automatizované pracovní postupy
Na otázku, co je vlastně mobilní manipulátor, lze stručně odpovědět, že je to kolaborativní robotická ruka nasazená na platformu autonomního mobilního robota. Kolaborativní roboty spolupracují s lidmi, snižují potřebu zapojení operátora a zároveň přispívají k přímému zvýšení produktivity. Když je jim navíc dána možnost mobility, mohou pak tyto kolaborativní roboty dosáhnout vysokého stupně autonomie a osvojit si nové typy úkolů v rámci výroby a manipulace s materiálem, čímž umožní svým lidským kolegům soustředit se na úkoly s vyšší přidanou hodnotou.
Obsluha strojů patří mezi ty pracovními procesy, které se k pokročilejší automatizaci s mobilními manipulátory hodí takřka ideálně. Kolaborativní roboty byly v posledních letech běžně implementovány k automatizaci obsluhy strojů. A v okamžiku, kdy zároveň získají možnost pohybu, umožňuje toto kombinované řešení použít stejného kolaborativního robota k více úkolům a k obsluze více strojů, a tím pádem maximalizovat jeho využití. Mobilní manipulátory takto přispívají ke zvýšení efektivity a výraznému zlepšení návratnosti investice do automatizace.
Základní předpoklady: flexibilní trasování
Vybudovat inteligentní výrobní uspořádání v rámci spolupráce člověk-stroj vyžaduje bezpečné, inteligentní, flexibilní a snadno použitelné technologie. Řada podniků má dnes velmi specifické požadavky na zvýšení flexibility a agility svých intralogistických řešení, což vyplývá z tlaku zákazníků rychle reagovat na aktuální situaci na trhu.
V MiR tak registrujeme vysokou úroveň poptávky po flexibilních a individuálně přizpůsobitelných logistických trasách a klíčem je autonomní mobilní řešení. Aby se zcela eliminoval koncept pevného spojení mezi stanicemi či pozicemi na výrobní lince, jsou AMR roboty zcela zbaveny fixních vodičů, což přináší mnohem větší flexibilitu do uspořádání výrobní linky.
A to je jeden ze základních předpokladů úspěšné implementace mobilního manipulátoru. Například mobilní roboty určené k obsluze obráběcích CNC strojů a integrované do kolaborativního „pick-and-place“ systému se mohou podílet na nakládce a vykládce obrobků a jejich přepravě. Důležitá je možnost flexibilní přepravy v malých dávkách a opakovaně a zároveň jednoduchost obsluhy a programování. V praxi je obsluha obráběcích strojů náročná na přesnost polohování mobilního systému a roboty také musejí splnit požadavky stability a obratnosti při přepravě. Proto je důležité, aby uspořádání celé výrobní bylo flexibilnější a trasy v rámci výroby měly možnost maximální diverzifikace.
Bezpečnost robotického systému
Mobilní robotické systémy nepracují jen v dynamickém výrobním prostředí, ale často také v demonstračních či školicích prostorách, a proto vyžadují vysokou míru bezpečnosti. Vzhledem k velkému počtu školených operátorů či nezkušených návštěvníků je vysoká úroveň „kolaborativnosti“ dalším základním předpokladem při plánování intralogistických řešení.
Bezpečnostní prvky mobilních robotů a kobotů jsou postaveny na vícero technologiích. Pokud se soustředíme na mobilní roboty, ty dokáží aktivně předvídat a rozpoznávat podmínky na trase a prostřednictvím plánovacích algoritmů a systému s více senzory se včas vyhýbat překážkám tak, aby doladily svou trasu v reálném čase a zajistily hladký přesun materiálu a kompletní obslužné práce na každé stanici. Musí navíc umět v dynamickém prostředí udržovat bezpečnou vzdálenost od procházejících lidských pracovníků a vysokozdvižných vozíků, aby zamezily bezpečnostním rizikům ve výrobě a intralogistice a chránily pracovníky před náhodnými zraněními.
Mobilní manipulátory ve SGIMRI
Jedním z míst, kde se rozhodli aplikovat inovativní integraci AMR-kobot, je německo-čínský výrobní závod SGIMRI (Sino-German Intelligence Manufacture Research). Pro obsluhu CNC strojů využívají kombinaci AMR od Mobile Industrial Robots (MiR) a kolaborativních robotů Universal Robots pro obsluhu CNC strojů. Společnost SGIMRI vyvinula kombinované řešení mobilních robotů MiR100 a kobotů UR10, tak aby dokázaly spolupracovat s CNC strojem. Obsluha obráběcích strojů je náročná na přesnost polohování mobilních systémů, ale flotila robotů MiR plně splňuje požadavky na stabilitu a spolehlivost. Mobilní manipulátory přinesou větší flexibilitu do rozložení celé výrobní linky a přispějí také k zefektivnění výrobních procesů.
Jakmile bude celý implementační projekt finalizován, bude SGIMRI provozovat 6 mobilních robotů MiR osazených robotickými rameny Universal Robots, která budou obsluhovat obráběcí CNC stroje. Řešení postavené na konceptu inteligentní výroby přinese do výroby potřebnou flexibilitu, integraci a vysokou úroveň automatizace.
Otevřená rozhraní pro software a hardware
Dalším z klíčových hledisek je adaptabilita řešení. AMR roboty musejí být vysoce adaptabilní, aby je bylo možné efektivně integrovat do jakéhokoli stávajícího systému. Výsledné řešení je pak ještě inteligentnější a propojenější. Otevřená rozhraní pro komunikaci mobilních robotů, kobotů a popřípadě koncových nástrojů (typicky uchopovačů) poskytují platformu pro přesnou spolupráci a snadné programování celého systému. AMR pak dokáží přesně dokončit úkoly spojené s obsluhou obráběcích strojů díky stabilní spolupráci s kobotickými manipulátory postavené na bezproblémovém spojení a komunikaci mezi jednotlivými zařízeními.
S tím, jak zákazníci přecházejí na instalaci větších flotil, roste také potřeba jejich integrace s dalšími zařízeními na výrobních linkách. Špičkoví výrobci robotických zařízení, proto dále obohacují své platformy o možnosti komunikace s dalšími systémy a poskytují zákazníkům pokročilejší technologické možnosti a vhodná doporučení. A to přispívá k rychlejší a efektivnější výrobní a logistické transformaci a digitalizaci podniků.
 |
Jesper Sonne Thimsen Autor článku je obchodním ředitelem společnosti Mobile Industrial Robots pro region CEE. |
