Adaptieve robots: betrouwbare oplossingen voor klein-serie automatisering

Productie-ingenieurs, informatici en “slimme” robots in flexibele productiecellen werken wereldwijd steeds nauwer samen in productiebedrijven. Ze zijn de pijlers van een solide inspanning om zelfs kleine bestelpartijen—met frequente wissels—volledig onbemend te automatiseren.

Wij van een bepaalde leeftijd kunnen ons herinneren dat er geen IT-afdelingen waren bij kleine tot middelgrote productiebedrijven. Dat veranderde natuurlijk met de proliferatie van computersystemen aan de “zakelijke kant” van de operatie en zeker als ze meer ingroeiden in shopfloor-functies. Blijkbaar hadden velen van ons niet één IT-persoon nodig, maar er zijn meerdere. Vandaag de dag is het gebruikelijk dat de IT-afdeling vaker interactie heeft met de productie-engineering (ME) afdeling naarmate systemen zoals ERP's, MES's en MOM's aan boord komen en integreren met celbesturingen. Celbesturingen communiceren op hun beurt met de diverse machines en werkhanteringsbesturingssystemen in de cel, inclusief de nieuwe kid in town—de adaptieve robot.

In ons bedrijf verwijzen we naar adaptieve robots als robots die kunnen reageren op signalen van de ERP en celbesturing—in ons geval de MMS (Manufacturing Management Software). Met andere woorden, adaptieve robots kunnen variabele taken on-the-fly uitvoeren, gebaseerd op behoefte, zoals voorgeschreven door het hogere hiërarchische computersysteem en software. Dit is heel anders dan het gebruikelijke concept van een single-application robot, zoals in een letselunit, of een pick-and-place, of laad/los robot in een FMS of toegewijde robotcel. Deze vlotte categorie robots past zich automatisch aan veranderende eisen en schema's aan. Nu kunnen we een machine of proces robotiseren dat variabel is, evenals de andere elementen die nodig zijn voor die wissel, zoals klembacken en snijgereedschappen.

In het typische historische scenario, voedde IT—die de ERP beheert—de order- en schema-informatie door aan de ME-afdeling. Vervolgens ging een ingenieur naar de shopfloor en programmeerde de robot voor de volgende order, zette het op auto-laad, en de robot deed zijn werk. Maar de robot wist niet wat het daarna moest doen totdat de ingenieur terugkwam en nieuwe richtlijnen gaf.

In het huidige opkomende scenario hebben we een proces waarin IT en ME gezamenlijk de eisen voor de volgende diverse orders bijeenbrengen, zodat de menselijke interface om werkstukwijzigingen of schema-aanpassingen door te geven, allemaal automatisch gebeurt. De slimme, vlotte, adaptieve robot past dan ook aan wat het moet doen, precies wanneer het nodig is, zoals bepaald door het hogere systeem. En op basis van de richtlijn weet de robot ook welke klembacken in de draaicenter moeten, wat voor type gripper het op zijn “hand” moet zetten, en wat voor rauwmateriaal geladen en beschikbaar moet zijn voor de machine-tool om het onderdeel te maken.

Een Boost Voor Lights-Out

Deze capaciteit is een zegen voor onbemende, lights-out productie van kleine series, wat een uitdaging was om volledig te automatiseren. In zekere zin verandert dit alles. Er is nog steeds planning, natuurlijk, om te zorgen dat alles wat de robot nodig heeft voor de volgende dienst aanwezig is. Echter, we zijn niet meer beperkt tot het maken van meer onderdelen dan we nodig hebben wanneer we ze niet nodig hebben. Dit nieuwe concept vermindert WIP (work in process), verbetert levertijden, vermindert voorraad en opslagruimte, en stelt efficiënter arbeidsgebruik in staat.

Stel u voor wat deze aanpak zal doen voor industrieën zoals de auto-industrie. De OEM krijgt order-pings van dealers over het hele land en die voertuigen kunnen veel sneller in de productiewachtrij komen. Ze hoeven niet te wachten op 50 orders van hetzelfde model voordat ze de lijnen kunnen omschakelen. Met andere woorden, adaptieve robots zijn de nieuwe “BFF” voor fabrikanten.