Werken en groeien met samenwerkende robots

Robots maken al langer deel uit van de industrie dan je zou denken. Het patent voor de eerste industriële robot, Unimate, werd in 1961 verleend. Hoewel robots soms werden gebruikt door grotere fabrikanten, zoals OEM's (Original Equipment Manufacturers) voor auto's, waren ze zelden een optie voor kleine en middelgrote fabrikanten (SMM's).

Tijden zijn echter veranderd. Robots worden nu vaak gezien als essentiële tools voor SMM's, waardoor kleinere operaties kunnen concurreren met grotere spelers. Dit is vooral het geval met de nieuwe golf van 'collaboratieve robots'. Volgens de Robotics Industries Association is een collaboratieve robot, ook wel een "cobot" genoemd, specifiek ontworpen om direct met mensen samen te werken, zij aan zij, binnen een gedefinieerde collaboratieve werkruimte.

Wat bieden cobots fabrikanten?

Voor elke drukke productiemedewerker die een extra arm wenst, kunnen collaboratieve robots hightech armen voorzien van camera's en bewegingssensoren, ontworpen met verschillende reikwijdten en ladingen. In tegenstelling tot traditionele "autonome" machines voor één taak, kan collaboratieve robottechnologie meerdere hand-armbewegingen nabootsen die nodig zijn voor repetitieve taken zoals het inspecteren van kleine auto-onderdelen of wielnaafassemblages.

Samenwerkende robots kunnen worden gebruikt om werknemers te bevrijden van repetitieve taken, zodat ze zich kunnen concentreren op taken die meer geavanceerde vaardigheden vereisen. Volgens Brian Pelke, president van Kay Manufacturing in Calumet City, Illinois, kunnen bijvoorbeeld drie mensen die voorheen hun tijd besteedden aan het inspecteren van een enkele bak, nu worden toegewezen aan taken zoals het besturen van een vorkheftruck. "We willen dat ze hun hersens meer gebruiken dan hun handen," zei Pelke.

Pelke prees onlangs de vele ROI-voordelen van collaboratieve robots in een Chicago Tribune artikel. Pelke kocht zijn eerste collaboratieve robot voor minder dan $ 50.000 en had deze binnen 30 dagen volledig operationeel. Het kostte medewerkers minder dan 90 minuten om de basisprogrammeerhandleiding te voltooien.

Pelke stelt dat cobots Kay ongeveer $ 150.000 aan verpakkingskosten hebben bespaard door de taken van de machinebediener te verschuiven van het verpakken van voltooide onderdelen. Pelke merkte op dat de machines visuele defecten in auto-onderdelen consequent kunnen detecteren, terwijl mensen - die moe of afgeleid kunnen worden - de defecten slechts 9 van de 10 keer opmerken.

Een ander voordeel van cobots is hun mobiliteit, waardoor ze zich aan bijna elke werkruimte kunnen aanpassen. De meeste machines wegen minder dan 80 pond en hebben een voetafdruk van slechts enkele centimeters. Ze hebben veel minder stroom nodig om te werken dan traditionele robots en kunnen opnieuw worden ingezet voor meerdere toepassingen zonder de productielay-outs te wijzigen. Ideaal voor kleine klussen en snelle omschakelingen, cobots presteren

terugkerende taken met een zeer hoge mate van consistentie.

Wat de toekomst in petto heeft als het gaat om samenwerkende robots

De totale verkoop van robots zal tegen 2026 naar verwachting met 34 procent groeien, en volgens de Tribune zullen de wereldwijde uitgaven voor robotica naar schatting $ 13 miljard bedragen. artikel. En de Robotic Industries Association meldde onlangs dat er in het eerste kwartaal van 2018 een recordaantal robots naar Noord-Amerikaanse bedrijven is verscheept.

Maar cobots vertegenwoordigen momenteel slechts drie procent van de robotverkoop, zoals gerapporteerd in de Tribune artikel, mogelijk vanwege het feit dat de collaboratieve robottechnologie nog steeds een opkomend gebied is.

Formele veiligheidsnormen voor robots werden pas in 2016 ingevoerd toen de International Organization of Standardization (ISO) de ISO-technische specificatie (TS) 15066 publiceerde. Het American National Standards Institute (ANSI) nam ISO/TS 15066 over dat hetzelfde jaar als ANSI/RIA Technical Report R15.606 (RIA is de Robotic Industries Association).

Volgens deze normen worden robots als "veilig" beschouwd als er voldoende afstand is tussen mensen en de actieve machines, en als er beperkingen zijn voor de overdracht van krachten en druk, mocht er contact optreden.

Deze veiligheidsrichtlijnen bieden een uitstekend startpunt voor verder onderzoek, volgens het National Institute of Standards and Technology (NIST), een agentschap van het Amerikaanse ministerie van Handel dat wetenschap gebruikt om innovatie voor de VS te bevorderen fabrikanten. Naast doorlopend onderzoek naar collaboratieve robotveiligheid, voert NIST twee onderzoeksinitiatieven uit met betrekking tot de fijne kneepjes van mensen die zij aan zij werken met robots en cobots, die volgens Elena Messina grote voordelen beloven als het gaat om zowel veiligheid als productiviteit. , programmamanager, meetwetenschap voor productierobotica bij NIST.

1. Zichtbaarheid

Veel cobots hebben ingebouwde camera's waarmee ze hun omgeving kunnen waarnemen. Om ze goed te laten werken, moet er een interface zijn tussen het cameracoördinatensysteem en het robotcoördinatensysteem. Per Messina werkt NIST aan het creëren van hulpmiddelen om deze coördinatie te verbeteren door vragen te stellen als:"Is de robot verschoven van waar hij denkt dat hij is?" en "Komt het coördinatensysteem overeen met de werkelijke omgeving?"

NIST's onderzoek naar robotzichtbaarheid gaat ook dieper in op camera's en algoritmen die kunnen worden gebruikt om mensen te detecteren en te volgen, die beloven de veiligheid en de algemene mens-robot-interactie te verbeteren.

2. Programmeren

Het is niet moeilijk om cobots te programmeren om de meeste productietaken uit te voeren, maar het kan nog eenvoudiger. En hoe gemakkelijker het is, hoe minder kansen er zijn voor door mensen veroorzaakte fouten, wat kan leiden tot veiligheidsproblemen en productieproblemen. Daartoe maakt NIST momenteel prototypes van geavanceerde interfaces die afhankelijk zijn van augmented reality en virtual reality om het programmeren van cobots intuïtiever te maken, volgens Messina.

Wat fabrikanten nu doen met collaboratieve robots

Hoewel veiligheidsnormen en technologieën voor het beheer van cobots zich blijven ontwikkelen, werken collaboratieve robots al dicht bij mensen op de werkvloer, vaak zonder dat er extra veiligheidshekken of -afschermingen nodig zijn. Door binnen de huidige veiligheidsrichtlijnen te werken, zijn ze in staat terugkerende taken op zich te nemen die voorheen risico's op herhaalde verwondingen voor werknemers met zich meebrachten - en dat allemaal voor veel minder dan traditionele machines op de werkvloer.

Van sorteren en verpakken tot lijmen en monteren, collaboratieve robots kunnen snel worden geprogrammeerd om taken te stroomlijnen als:

• Kwaliteitsinspecties
• Polijsten
• Machineonderhoud
• Schroevendraaien
• Spuitgieten
• Montage
• Kies en plaats

Werknemers zoals David Young van Kay Manufacturing beweren dat ze taken als visuele inspecties van kleine auto-onderdelen, die zijn uitgevoerd door collaboratieve robots bij het bedrijf, niet zullen missen. Wanneer geïnterviewd door de Tribune , zei Young dat cobots nu het handmatige werk afhandelen dat hem artritis in zijn handen en voeten bezorgde. "Het is moeilijk om elk klein ding te zien," zei hij. "Dit zal mijn werk gemakkelijker maken."

Als je een SMM bent die nog geen gebruik heeft gemaakt van de vele mogelijkheden die cobots bieden, is er geen betere tijd dan nu! Maak verbinding met uw lokale MEP-centrum binnen het MEP National Network ^TM voor meer informatie over hoe cobots u ook kunnen helpen.