Voor- en nadelen van cobots - flexibiliteit versus efficiëntie

Waarom dit lezen: Collaboratieve robots kunnen goedkoper en flexibeler zijn dan traditionele industriële robots, maar zijn meestal niet zo snel en nauwkeurig. Dit artikel presenteert de voor- en nadelen van de zogenaamde "cobots" en belicht enkele verschillen met traditionele zesassige robots.

Voordelen
 

Cobots zijn flexibel, eenvoudig te installeren en te verplaatsen

Hun kleine formaat maakt het gemakkelijk te monteren, demonteren en verplaatsen, het door de fabriek te verplaatsen zonder de lay-out van de productie te veranderen. Wat programmeren betreft, maakt kinesthetische begeleiding (handgeleiding) robotprogrammering toegankelijk voor iedereen, niet alleen voor technici. Gewoon door op een knop op de leerhanger (de controller van de robot) te drukken, laat handgeleiding de gebruiker de arm vrij in de ruimte bewegen, waardoor de taak zelf wordt toegewezen. Het gedemonstreerde pad wordt vervolgens vastgelegd en is toegankelijk vanuit de leerhanger voor verdere programmering, wat meestal intuïtief is. Zo'n proces kan tot een uur duren.

De snelle omsteltijd maakt collaboratieve robots bijzonder interessant voor het MKB (MKB) die veel verschillende soorten producten in een laag volume laten produceren.

Cobots zijn veiliger dan industriële robots

Een groot voordeel van een cobot ten opzichte van een zesassige robot is dat ze geen dedicated werkcel nodig hebben, waardoor er geen hekken of lichtschermen nodig zijn (afhankelijk van de toepassing is dit niet altijd het geval). Dat komt omdat de gewrichten van de robot krachtbegrensd zijn. Dit betekent dat elk gewricht is uitgerust met een krachtsensor die een snelle reactie toevoegt bij een botsing, 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 nadert.

Cobots zijn kosteneffectief

Collaboratieve robots zijn misschien goedkoper dan een industriële robot (voornamelijk vanwege hun verschil in grootte), hoewel het niet alleen om de kosten van de robots gaat, maar om de investering als geheel. Als alle nevenfactoren in aanmerking worden genomen, wordt het verschil in kosten nog groter. Zoals hierboven vermeld, is het ontbreken van een werkcel, wat dat ook inhoudt (hardware, menselijke arbeid en tijd), bijvoorbeeld kosteneffectief. Daarnaast hoeven medewerkers geen training te volgen en hoeft er geen robotica-expert aanwezig te zijn om toezicht te houden of te onderhouden. Het is optioneel, in tegenstelling tot industriële robots. ROI (return of investment) duurt minder dan een jaar voor cobots, terwijl het voor zes-assige robots tot 18 maanden kan duren.

Cobots kunnen tweearmig zijn – en taken nog sneller uitvoeren

Een functie die een paar bedrijven aan cobots hebben toegevoegd, is een tweede arm, iets dat niet beschikbaar is in traditionele industriële robots. Het idee is dat twee armen nuttig kunnen zijn bij delicate taken zoals het monteren van kleine onderdelen (bijvoorbeeld elektronische onderdelen) of het aandraaien van schroeven, waardoor de snelheid en flexibiliteit toenemen. Parallel bin picking zou een andere toepassing kunnen zijn. Binpicking, het oppakken van kleine onderdelen in willekeurige houdingen uit een bak, kan sneller worden uitgevoerd met twee robotarmen. Een reden waarom tweearmige cobots nog niet zo populair zijn, is de complexiteit van het coördineren van de twee armen om samen te werken.

Nadelen
 

Cobots zijn geen goede keuze als het gaat om hogere belastingen

Flexibiliteit komt met een prijs. Cobots kunnen doorgaans kleine ladingen van 3 tot 10 kg aan, hoewel sommige modellen tot 35 kg aankunnen. Integendeel, sommige zesassige robots hebben een verwerkingscapaciteit 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 bij een cobot centraal staat, is deze niet te combineren met hoge snelheid, zeker niet als er extra veiligheidsmaatregelen worden genomen, zoals hierboven vermeld. De snelheid van een typische cobot is 250 mm per seconde, vier keer minder dan een traditionele industriële robot. Wanneer gebruikers interactie hebben met de cobot, wordt de snelheid verlaagd om de veiligheid te omarmen - ten koste van de cyclustijd. Daarom worden toepassingen die hoge snelheden vereisen doorgaans niet aanbevolen voor cobots.

Cobots zijn misschien niet zo efficiënt als robots met zes assen

Programmeren met handgeleiding is misschien handig, maar vertaalt zich ook in menselijke bewegingen (aangetoond door de medewerker), wat in sommige gevallen misschien niet de optimale oplossing is. Als de taak bijvoorbeeld zeer nauwkeurige en delicate bewegingen vereist, kunnen menselijke gebruikers de cobot mogelijk niet goed instrueren. Aan de andere kant creëren industriële robots de trajecten intern door te programmeren, wat resulteert in snellere en soepelere, meer geoptimaliseerde paden.

Cobots zijn niet geheel onafhankelijk

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

Veiligheidsgoedkeuring van cobots kan lastig zijn

De veiligheidsgoedkeuring van een cobot kan lastig zijn, niet alleen omdat er een grote verscheidenheid aan veiligheidsvoorschriften bestaat, maar ook omdat de verplaatsing en wijzigingen in de taken van de cobot en/of het wisselen van gereedschap een nieuwe veiligheidscertificering kunnen vereisen . Dit dient te gebeuren door een aangemelde instantie als documentatie van de CE-markering. Als de cobot bijvoorbeeld een nieuwe grijper met puntige randen heeft geïnstalleerd, wordt de oorspronkelijke functie als gewijzigd beschouwd. Daarom moet men een hernieuwde veiligheidsgoedkeuring krijgen, wat tijd en geld kost.

Conclusie

Cobots moeten niet gevreesd worden door medewerkers. Ze zijn er niet om hen te vervangen, maar om naast hen te werken. Bovendien zijn ze door hun lage kosten een perfecte oplossing voor veel KMO's (middelgrote bedrijven). Elke nieuwe technologie heeft echter zijn beperkingen en die zullen zorgvuldig worden onderzocht voordat tot een dergelijke investering wordt overgegaan.