Essentiële overwegingen voor het integreren van cobots in uw faciliteit

Wat is een Cobot?

Collaboratieve robots, of cobots, zijn een type industriële robot ontworpen om te collaboreren met menselijke arbeid in plaats van het volledig te vervangen. In de afgelopen jaren hebben ze een groter aandeel in de automatiseringswereld verworven door hun gebruiksgemak en vaak eenvoudigere integratie in fabrieksprocessen.

Cobots worden voornamelijk gebruikt in toepassingen waar het proces simpel, rechttoe rechtaan, en vaak high-mix, low-volume is. Ze bewegen typisch langzamer dan hun robotische tegenhangers en moeten stoppen met bewegen wanneer ze een object in hun pad raken door nabijheidssensoren. Hun langzamere beweging, gecombineerd met hoge botsgevoeligheid (d.w.z. totale operatiestop), helpt letsel te voorkomen.

Industriële robots zijn ontworpen om in afgeschermde gebieden te werken met weinig tot geen kans op het raken van een werknemer, aangezien hun hogere snelheden en lagere botsgevoeligheid waarschijnlijk tot letsel of dood zouden leiden. Integenstelling, hebben cobots meestal geen beschermingskooi om hun werkruimte. Ze worden over het algemeen als veilig rondom werknemers beschouwd, maar verzeker jezelf dat je de juiste veiligheidseisen verkent.

Omdat cobots verwacht worden om arbeid voor werknemers te reduceren in plaats van ze te vervangen, kan de programmeertijd verminderd worden. Werknemers kunnen de meer ingewikkelde taken overnemen terwijl de robot repetitief werk of zware tillen doet.

Cobot Programmeren

Cobots worden anders geprogrammeerd dan industriële robots, die meestal een toegewijde robotprogrammeerder, ingenieur, of iemand getraind in robotische programmeertalen en best practices vereisen. Integenstelling, worden cobots geprogrammeerd met brede bewegingen en kunnen vaak met succes geprogrammeerd worden zonder veel hulp van de controller.

"Je hoeft geen robotprogrammeerder of robotingenieur of automatiseringsingenieur te zijn om de cobot op te zetten en aan de slag te krijgen," zei Joe Campbell, Senior Manager, Strategic Marketing and Applications Development bij Universal Robots, tegen Control Automation redacteurs tijdens een interview.

Figuur 1. Een cobot programmeren is over het algemeen een eenvoudige taak. Afbeelding gebruikt met toestemming van Universal Robots

Het programmeren van een cobot kan zo simpel zijn als de arm handmatig door de verschillende punten te bewegen die de operator op het gewenste pad wil. Tijdens deze routine moet de cobot in een programmemodus geplaatst worden waarin de robot gemakkelijk met de hand bewogen kan worden.

Een ander voorbeeld van makkelijk te programmeren cobot-systemen betreft een palletiserende cobot. De operator kan verschillende pallets en processen programmeren door een paar eenvoudige stappen te volgen. Eerst definiëren ze een "doos" rondom de pallet om de grootte te krijgen, dan het palletpatroon, gevolgd door de lading. Na het definiëren van alle verschillende parameters, wordt de operator gevraagd om één punt te programmeren, en de nieuwe routine is voltooid.

Cobots in de Productie

Cobots kunnen aan diverse productie- en fabrieksprocessen toegevoegd worden. Niet alle processen zijn gelijk, echter, en de exacte toepassing moet overwogen worden voordat een cobot toegevoegd wordt.

Cobots bieden een uniek voordeel aan fabricanten die arbeidstekorten willen opvullen. Het incorporeren van een cobot kan helpen huidige werknemers meer te produceren zonder extra arbeidskracht of loonkosten. Ze kunnen goedkoper zijn om te implementeren dan industriële robots, vaak tegen de helft tot een derde van de kosten van een traditioneel robotisch systeem. Significante besparingen kunnen gemaakt worden door de reductie in professionele programmering en veiligheidsuitrusting in vergelijking met industriële robotica.

Volgens Campbell is de arbeidstekort "niet weg te gaan" enige tijd snel.

Figuur 2. Een cobot die in een magazijn werkt. Afbeelding gebruikt met toestemming van Universal Robots

Cobots kunnen een snelle doorlooptijd bieden op het installatieproces. Infrastructuur- en downtime-onderbrekingen kunnen gereduceerd worden tot slechts drie of vier weken, terwijl traditionele robotische systemen overal van 12-16 weken van start tot finale installatie nemen. "Sommige van onze partners maken eigenlijk de toezegging dat ze de cobot in productie hebben vier uur na levering aan de fabriek," zegt Campbell.

Cobot Toepassingen

Omdat cobots over het algemeen gemakkelijker te integreren zijn in productieprocessen, hebben ze een breed bereik aan industrieën. Traditioneel zouden kleinere bedrijven robotica uit de weg gaan vanwege de hoge initiële kosten en moeilijkheid om te veranderen eenmaal geïmplementeerd van industriële robots. Met cobots kunnen KMO's (kleine en middelgrote ondernemingen) robotica benutten met snellere integratie en goedkopere investering.

Daarnaast hoeven cobots niet noodzakelijk in hun originele configuratie te opereren voor de duur van hun nuttige levensduur. Sommige fabrikanten hebben cobots op wagentjes die werknemers gemakkelijk tussen werkstations kunnen verplaatsen om nuttige arbeid te leveren waar het nodig is. Campbell uitlegt: "het benuttingstarief voor de cobot is erg hoog, en de investeringsdrempel is veel lager vanwege de flexibiliteit."

Lassen is een andere nuttige toepassing voor cobots. Er is een huidige tekort aan gekwalificeerde lassers in de Verenigde Staten. Per Campbell zijn er "er ergens tussen de 75 en 85.000 open lassoerbanen vandaag. Dat is geprojecteerd om niets anders te doen dan groeien voor de komende 10 jaar."

Figuur 3. Een cobot die saaie lassen maakt met werknemerstoezicht. Afbeelding gebruikt met toestemming van Universal Robots

Cobots worden in veel gevallen gebruikt om de lassershortage te verlichten. Ze zijn nuttig in toepassingen waar repetitieve lassen gangbaar is, vaak kleine lassen op kleine onderdelen. Deze lassen kunnen saai zijn, dus een cobot kan werknemers tijd vrijmaken om moeilijkere lassen te voltooien. Deze opzet kan gunstig zijn omdat het menselijke arbeid in moeilijkere lassen stelt waar een hogere marge op hun arbeid wordt geretourneerd.

De Toekomst van Cobots

Cobots bieden een andere benadering van automatisering dan traditionele industriële robotica. Ze zijn ontworpen om gebruikt te worden als een arbeidbesparend systeem in plaats van een arbeidsvervangend systeem. Campbell benadrukt dat hij nog nooit "gezien of gehoord heeft van een verloren baan door automatisering in decennia. Het is gewoon niet het geval. Of robots automatiseren banen die mensen niet kunnen doen of niet willen nemen."

Dit creëert een uniek voordeel in bepaalde toepassingen, waar de robot repetitieve taken overneemt onder toezicht van een fabriekswerknemer. Ze kunnen ook klanten helpen die uit de prijs zijn van industriële robotica. Cobots hebben een lagere initiële investeringskost, en hun totale kosten zijn vaak goedkoper omdat ze niet zoveel veiligheidsinfrastructuur vereisen en reducerde programmeringskosten hebben.

Wanneer fabrikanten kijken naar het adopteren van cobots in hun processen, moeten ze hun idee verschuiven van robots als "gevaarlijk" naar cobots als collaboratief. Cobots hebben diverse veiligheidsprotocollen en kunnen opereren in omgevingen waar traditionele robotica niet kan. Ze werken goed in langzamere repetitieve taken en hebben zelfs de mogelijkheid om op een mobiel platform te opereren. Arbeidstekorten in de productie hebben geholpen dat de cobot meer van een sleutelspeler in de productieindustrie is geworden, reikend van kleinere operaties tot grote corporaties zoals Ford en andere grote fabrikanten.

Waar zie je cobots in de toekomst heen gaan?