Coboty, czyli roboty współpracujące, są maszynami pracującymi w gniazdach, które z reguły nie muszą być wygrodzone. Oczywiste jest, że brak wygrodzenia wiąże się bezpośrednio ze specyfiką aplikacji, w której robot ma być użyty. Przecież układający paczki na palecie robot nie będzie stanowił takiego samego zagrożenia jak robot z głowicą tnącą zainstalowaną na jego ostatniej osi obrotu.

Reklama

Nie zawsze proces, a następnie realizująca go aplikacja, będzie mógł zostać otwarty*. W związku z tym wybór pilotażowej aplikacji powinien być poprzedzony dokładną analizą. Czym powinniśmy się kierować podczas wdrożenia pierwszego cobota do naszego zakładu produkcyjnego? 

Wybór odpowiedniego procesu produkcyjnego

Jednym z kluczowych, a zarazem pierwszym z punktów mapy drogowej robotyzacji jest wskazanie miejsca pilotażowego wdrożenia systemu zrobotyzowanego. Pierwszą kwestią podczas rozpoczęcia przygody z robotyzacją jest wybór procesu produkcyjnego, który będziemy chcieli zrobotyzować. Wybór procesu jest sprawą bardzo ważną, dlatego też należy go dokładnie przeanalizować. Patrząc na aplikacje, które zostały wdrożone w ostatnich dwóch latach, można stwierdzić, że bardzo często wybieranym miejscem pilotażowego wdrożenia robota współpracującego okazały się procesy na końcówkach linii produkcyjnych, np. pakowanie do kartonów czy skrzynek bądź paletyzacja gotowych opakowań na paletach.

Procesy te często absorbują większą liczbę operatorów, którzy wykonują monotonne i często mało ergonomiczne zadania. Jest to dobre miejsce na wprowadzenie sprawdzonego rozwiązania, które przejmuje część procedur procesowych od operatora, który często może zostać oddelegowany do bardziej atrakcyjnego zadania. Według IFR 2020 w Polsce w pandemicznym 2020 r. zainstalowano ponad 1250 stacji do obsługi procesów przenoszenia.

Kolejnym świetnym procesem jest spawanie. Dzięki bardzo wysokiej precyzji i powtarzalności roboty mogą stać się świetnym spawalnikiem. Jak podaje sam raport IFR 2020, w Polsce w roku 2020 zainstalowano 300 stanowisk zrobotyzowanych właśnie w spawalnictwie.

Bardzo ważną kwestią przy wyborze procesu jest uwzględnienie danych technologicznych w celu określenia zwrotu z inwestycji (ROI). Wdrożenie robota należy potraktować zdecydowanie jako inwestycję, a nie dodatkowy koszt. Poprawnie wdrożony robot jest narzędziem do generowania oszczędności. Po zdefiniowanym w projektowym ROI czasie zwrotu robot generuje wyłącznie zyski.

W tym celu można skorzystać z pomocy firm zewnętrznych, które oferują audyty procesów produkcyjnych,  pomagające je sklasyfikować oraz wybrać najlepsze rozwiązanie technologiczne.

Model wdrożenia

Kolejnym ważnym czynnikiem jest wybór modelu wdrożenia aplikacji zrobotyzowanej. Model wdrożenia określa, czy aplikacja ma zostać w całości wdrożona przez firmę zewnętrzną (integratorską), czy też przez wewnętrzną komórkę inżynierską klienta końcowego. Decyzja o modelu wdrożenia podejmowana jest przez klienta końcowego. Przy podejmowaniu takiej decyzji bardzo ważne jest, aby dokładnie przeanalizować kilka kwestii:

• Jak duże doświadczenie ma klient w projektach związanych z robotyzacją?
• Jaką liczbę zainstalowanych robotów ma klient i jaki jest zakres utrzymania aplikacji związanych z robotami?
• Czy klient posiada wewnętrzną komórkę/zespół inżynierski zajmujący się wdrożeniami robotów?
• Czy dział utrzymania ruchu jest angażowany w projekty wdrożeniowe w zakresie projektowania oraz programowania?
• Czy klient ma know-how w zakresie budowy maszyn oraz zagadnień związanych z mechaniką?

Rys. 1. Cobot w aplikacji paletyzacji w fabryce herbaty w Unilever, Katowice

Po odpowiedzeniu na te pytania można określić próg wejścia pożądanych kompetencji i wspólnie z klientem dobrać odpowiedni model wdrożenia.

Scenariusz 1: Klient nie ma jeszcze robotów ani specjalnego działu wdrożeń w swojej strukturze. Dotychczasowe wdrożenia maszyn wykonywały zawsze firmy zewnętrzne.

W przypadku takiego scenariusza próg wejścia jest wysoki, więc samodzielne wdrożenie mogłoby nie wygenerować odpowiedniej wartości dla klienta końcowego, dla którego w pierwszej kolejności liczyć się będą wydajność i realny wkład aplikacji w produkowane dobra. W takim przypadku sugerowanym wariantem jest wybranie wdrożenia z firmą integratorską, która zaprojektuje, zbuduje oraz zaprogramuje gotową aplikację pod klucz. W takim wypadku klient otrzymuje stacje z robotem stworzoną przez firmę zewnętrzną do realizowania jego konkretnego procesu produkcyjnego.

Scenariusz 2: Klient nie ma jeszcze robotów, lecz posiada kompetencje w zakresie budowy maszyn oraz projektowania konstrukcji mechanicznych.

Taki scenariusz pozwala mu na większą elastyczność przy wyborze modelu, bo bez przeszkód w dalszym ciągu może skorzystać z wariantu z zewnętrzną firmą integratorską i wybrać wdrożenie gotowej aplikacji pod klucz. Z uwagi na know-how w zakresie budowy maszyn klient może postawić na model mieszany, gdzie część pracy przy aplikacji może wykonać samodzielnie ze wsparciem partnera technologicznego, który może w formie konsultacji bądź outsourcingu inżynierskiego pomóc w zaprojektowaniu oraz wdrożeniu aplikacji z cobotem. Zbudowanie kompetencji w zakresie robotyzacji w organizacji jest kluczowe. Dzięki temu możemy znacznie szybciej reagować na zmiany – np. mając dostęp do programu robota, możemy dodać nowe referencje.

Scenariusz 3: Klient posiada już bazę zainstalowanych robotów. Dodatkowo realizował już projekty wdrożeniowe częściowo we własnym zakresie i dysponuje zespołem ludzi, którzy mają wiedzę na temat mechaniki, automatyki oraz robotyki.

Przy takich kompetencjach klient może postawić na zbudowanie aplikacji całkowicie samemu po przejściu szkoleń zalecanych przez producenta bądź dystrybutora robotów współpracujących. Nie oznacza to jednak, że pomimo tak wysokich kompetencji klient nie będzie mógł skorzystać z pomocy partnera technologicznego – będzie to decyzja w pełni należąca do klienta końcowego. Budowanie stacji samodzielnie znacznie obniża koszt kolejnych wdrożeń robotów. Dodatkowo pozwala zatrzymać wiedzę i know-how wewnątrz organizacji. Coraz więcej firm produkcyjnych stawia na samodzielne wdrożenia robotów współpracujących.

Podsumowując: wybór procesu oraz obranie odpowiedniego modelu wdrożenia są kluczowymi czynnikami przy pilotażowym wdrożeniu robota współpracującego. Procesy, które zapewnią szybki zwrot z inwestycji, są często procesami na końcach linii produkcyjnych, które wymagają dużej liczby operatorów. Dobrym pomysłem będzie również oddelegowanie procesów, w których wymagane są wysoka precyzja oraz powtarzalność, np. spawanie, wkręcanie czy nitowanie.

Decyzja o wyborze modelu wdrożenia powinna być poparta dokładną analizą zasobów własnych oraz obecnych kompetencji zespołu. Dodatkowo rynek cobotów obfituje w wiele rozwiązań typu „podłącz i produkuj”, co znacznie upraszcza budowę stanowisk zrobotyzowanych. Klient końcowy, przeglądając marketplace (miejsce, gdzie można znaleźć wiele akcesoriów bądź chwytaków do robotów współpracujących), może dobrać osprzęt pod swój typ aplikacji bez obaw, że któryś element będzie niekompatybilny.

Wiele firm decyduje się na coboty z uwagi na ich potencjał relokacji i łatwego przezbrajania. W obliczu niskich wolumenów produkcja staje się coraz bardziej nisko seryjna. Roboty współpracujące jako narzędzia do produkcji, które bardzo łatwo i szybko przezbroić, są odpowiedzią na nowe realia rynku produkcyjnego. Roboty współpracujące są świetnym narzędziem do budowania prostych, skalowalnych systemów zrobotyzowanych.

Obecne realia związane z wojną na Ukrainie, opuszczenie przez Wielką Brytanię Unii Europejskiej oraz erą COVID-ową wskazują, że firmy, które zainwestowały w automatyzację, radzą sobie lepiej – są bardziej elastyczne i mogą znacznie szybciej reagować na zmiany.

• Otwarty – w tym wypadku oznacza brak konieczności stosowania ogrodzeń gniazda zrobotyzowanego.

autor: Łukasz Ziegler – Business Development Executive / KOGENA

Absolwent Politechniki Wrocławskiej Wydziału Elektrycznego. Pasjonat technologii i promotor rozwiązań spod szyldu Przemysł 4.0. Początki kariery spędził jako programista sterowników PLC. Po czasie zmienił sterowniki na roboty współpracujące i autonomiczne roboty mobilne. Od dwóch lat odpowiedzialny za rozwój rynku robotyki w Polsce.

Reklama