Cobots: flexibiliteit en efficiëntie in balans – voor- en nadelen en belangrijkste verschillen

Waarom dit lezen: Collaboratieve robots kunnen goedkoper en flexibeler zijn dan traditionele industriële robots, maar zijn meestal niet zo snel en precies. Dit artikel presenteert de voor- en nadelen van de zogenoemde 'cobots' en benadrukt enkele verschillen met traditionele zes-as robots.

Voordelen

Cobots zijn flexibel, eenvoudig te installeren en te verplaatsen

De snelle wisseltijd maakt collaboratieve robots bijzonder interessant voor MKB's (klein-middelgrote bedrijven) die veel verschillende soorten producten produceren in lage volumes.

Cobots zijn veiliger dan industriële robots

Een groot voordeel van een cobot ten opzichte van een zes-as robot is dat ze geen speciale werkcel nodig hebben, wat betekent dat er geen afrastering of lichtgordijnen nodig zijn (afhankelijk van de toepassing, dit is niet altijd het geval). Dat komt doordat de gewichten van de robot krachtbeperkt zijn. Dit betekent dat elk gewicht uitgerust is met een krachtsensor die een snelle reactie bij botsing toevoegt, waardoor de robot stopt. Bovendien kunnen externe sensoren zoals lasersensoren worden toegevoegd om de robot te vertragen of te stoppen wanneer een persoon de robot naderd.

Cobots zijn kosteneffectief

Collaboratieve robots kunnen goedkoper zijn dan een industriële robot (vooral vanwege hun grootteverschil), hoewel het niet alleen om de kosten van de robot gaat, maar om de investering als geheel. Als alle zijfactoren in aanmerking worden genomen, wordt het kostenverschil nog groter. Bijvoorbeeld, het gebrek aan behoefte aan een werkcel, wat dat ook impliceert (hardware, menselijke arbeid en tijd), is kosteneffectief. Bovendien hoeven werknemers geen training te doorlopen en is er geen robotica-expert nodig om toe te zien of te onderhouden. Het is optioneel, in tegenstelling tot industriële robots. ROI (terugverdientijd) duurt minder dan een jaar voor cobots, terwijl voor zes-as robots het tot 18 maanden kan duren.

Cobots kunnen twee-armig zijn – en taken nog sneller uitvoeren

Een functie die een paar bedrijven aan cobots hebben toegevoegd is een tweede arm, wat niet beschikbaar is in traditionele industriële robots. Het idee is dat twee armen nuttig kunnen zijn bij delicaten taken zoals montage van kleine onderdelen (bijv. elektronica-onderdelen) of het vastdraaien van schroeven, wat resulteert in verhoogde snelheid en flexibiliteit. Parallelle bin picking zou een andere toepassing kunnen zijn. Bin picking, het proces van het oppakken van kleine onderdelen in willekeurige houdingen uit een bak, kan sneller uitgevoerd worden met twee robotarmen. Een reden waarom twee-armige cobots nog niet zo populair zijn, is de complexiteit van het coördineren van de twee armen om in tandem te opereren.

Nadelen

Cobots zijn geen goede keuze voor hogere belasting

Flexibiliteit gaat met een prijs. Cobots hanteren doorgaans kleine lasten van 3 tot 10 kg, hoewel sommige modellen tot 35 kg kunnen. Daarentegen hebben sommige zes-as robots een capaciteit van tot 2 ton, maar dit hangt ook af van de toepassing. Eén ding is zeker: cobots zijn niet bedoeld voor zware toepassingen.

Cobotsnelheid is beperkt

Omdat veiligheid de hoofdfocus van een cobot is, kan deze niet gecombineerd worden met hoge snelheid, vooral wanneer extra veiligheidsmaatregelen worden genomen, zoals hierboven genoemd. Een typische cobotsnelheid is 250 mm per seconde, vier keer minder dan een traditionele industriële robot. Wanneer gebruikers met de cobot interacteren, wordt de snelheid verlaagd om veiligheid te omarmen – ten koste van cyclus tijd. Daarom worden toepassingen die hoge snelheid vereisen, doorgaans niet aanbevolen voor cobots.

Cobots zijn misschien niet zo efficiënt als zes-as robots

Programmeren met handmatige begeleiding is misschien handig, maar het vertaalt zich ook naar menselijke bewegingen (gedemonstreerd door de werknemer), wat in sommige gevallen niet de optimale oplossing is. Bijvoorbeeld, als de taak zeer nauwkeurige en delicaten bewegingen vereist, kunnen menselijke gebruikers de cobot mogelijk niet correct instrueren. Aan de andere kant creëren industriële robots de trajecten intern door programmering, wat resulteert in snellere, gladere, meer geoptimaliseerde paden.

Cobots zijn niet volledig onafhankelijk

Een robot-mens synergie heeft zijn nadelen. Hoewel een cobot in principe 24/7 kan werken, is de behoefte aan menselijke hulp of toezicht nog steeds aanwezig wanneer iedereen 's nachts de fabriek verlaat. Industriële robots daarentegen kunnen op volle capaciteit werken zonder menselijke werknemers.

Veiligheidsgoedkeuring van cobots kan problematisch zijn

De veiligheidsgoedkeuring van een cobot kan problematisch zijn, niet alleen omdat er een grote verscheidenheid aan veiligheidsreglementen bestaat, maar ook omdat de verplaatsing en veranderingen in de taken van de cobot en/of wisseling van gereedschap een nieuwe veiligheidscertificering kunnen vereisen. Dit moet gedaan worden door een aangewzen instantie als documentatie van de CE-markering. Bijvoorbeeld, als de cobot een nieuwe grijper met scherpe randen krijgt, wordt de oorspronkelijke functie als gewijzigd beschouwd. Daardoor moet een hernieuwde veiligheidsgoedkeuring verkregen worden, wat tijd en geld kost.

Conclusie

Cobots mogen niet gevreesd worden door werknemers. Ze zijn er niet om hen te vervangen, maar om naast hen te werken. Bovendien zijn ze een perfecte oplossing voor veel MKB's (middelgrote bedrijven) vanwege hun lage kosten. Elke nieuwe technologie heeft zijn beperkingen en die moeten zorgvuldig worden onderzocht voordat men overgaat tot zo'n investering.