Cobot to urządzenie współpracujące, czasem zwane też robotem kolaborującym. Różni się znacząco od typowego robota. Ten drugi najczęściej pracuje w specjalnej strefie, a to, że z reguły znajduje się za ogrodzeniem ochronnym, praktycznie uniemożliwia jakąkolwiek współpracę z człowiekiem. W przypadku cobota sytuacja wygląda odmiennie.
Coraz popularniejsze
Szacuje się, że w ciągu najbliższych 10 lat udział cobotów w całym rynku robotów przemysłowych wyniesie blisko 30%. Sebastian Procek, Dyrektor Działu Budowy Maszyn, AIUT, uważa, że coboty swoją popularność zawdzięczają idei bezpośredniej współpracy robota z człowiekiem, współpracy ramię w ramię, bez barier ochronnych, co jest również jednym z bazowych założeń idei Przemysłu 4.0.
Roboty współpracujące wyróżnia kompaktowa budowa, mobilność, wspomniane już bezpieczeństwo użytkowania robota, łatwość jego implementacji oraz szybkiego programowania do nowych zadań produkcyjnych, co w połączeniu z szeroką gamą funkcjonalności tych maszyn sprawia, że coboty zaczynają odgrywać coraz większą rolę w cyfrowej transformacji przedsiębiorstw, zwiększając wydajność i elastyczność procesów.
Wiktor Krzeszewski, Prezes Zarządu, TechOcean, zwracał swego czasu na naszych łamach uwagę na elastyczność cobotów, twierdząc ponadto, że źródłem ich popularności jest marketing, który przedstawia coboty jako rozwiązania przystępne pod względem programowania i integracji. – Dodatkowym aspektem jest ograniczenie kosztów związanych z bezpieczeństwem i możliwość szybszego przezbrajania linii zgodnie z metodologią Lean. Coboty mają znacznie lepszy odbiór społeczny niż konwencjonalne roboty przemysłowe z uwagi na to, że nie zastępują ludzi w fabrykach, a są narzędziem wspierającym procesy technologiczne. Pozwalają realizować w parze z człowiekiem zadania, które są nieosiągalne dla samego człowieka lub samego robota – mówił W. Krzeszewski.
Teoria i praktyka
Dostawcy urządzeń twierdzą zgodnie, że gdy część zadań realizowanych przez jednego, kluczowego pracownika przejmuje robot kolaboracyjny, wydajność linii może wzrosnąć nawet o ponad 30%. Coboty mogą zatem być sposobem na radzenie sobie z problemami zatrudnieniowymi, będąc w stanie zautomatyzować procesy, których w standardowy sposób zautomatyzować się nie da lub do tej pory było to nieopłacalne. Co istotne, coboty można dużo łatwiej programować, a przez to łatwiej jest znaleźć dla nich nowe zastosowanie na produkcji. Szczególnie zainteresowane cobotami są firmy z branż papiernictwa, przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz obróbki metali.
S. Procek (AIUT) twierdzi, że roboty współpracujące stanowią wsparcie zwłaszcza w obszarach, gdzie nie ma miejsca na instalację klasycznych systemów bezpieczeństwa i wygrodzeń koniecznych dla tradycyjnych robotów przemysłowych. To rynek, który wciąż się rozwija, a skłonność do inwestycji w tego typu rozwiązania rośnie i zaczyna również wykraczać poza duże koncerny. Jednak decydująca przy podejmowaniu decyzji o wdrożeniu cobota jest kwestia bezpieczeństwa. – Owszem, coboty same w sobie zaprojektowano jako urządzenia bezpieczne we współpracy z człowiekiem – są niezwykle czułe na ewentualne kolizje z operatorem czy elementami otoczenia. Należy jednak przeanalizować, w jakie konkretnie narzędzia cobot zostanie wyposażony oraz jakie elementy będzie przenosił – mówi S. Procek, zaznaczając, że wszystkie te zmienne będą wpływać na stopień bezpieczeństwa stanowiska i muszą zostać obligatoryjnie uwzględnione w ocenie ryzyka, aby dana aplikacja z użyciem robota współpracującego była bezpieczna i funkcjonalna. To jeden z głównych warunków, jaki może przesądzić o inwestycji w cobota, niezależnie od rodzaju branży.
Specjaliści akcentują relatywnie niskie koszty użytkowania cobotów, ale też bardzo szybką instalację i łatwość tej instalacji. Już samo wdrożenie stanowiska z cobotem jest dużo mniej wymagające niż stanowiska z robotem przemysłowym większych gabarytów (np. braku konieczności wykorzystania dźwigu ze względu na niewielką wagę cobota oraz osprzętu, wystarczy lekki chwytak lub podest).
Industry 4.0 zobowiązuje
Co do tego, że coboty współpracujące z innymi systemami w wielu aspektach świetnie obrazują realizację koncepcji Przemysłu 4.0, nie ma raczej wątpliwości. S. Procek (AIUT) podkreśla przy tym, że roboty współpracujące, które mogą bezpiecznie pracować w tym samym środowisku co ludzie, odgrywają ważną rolę w doskonaleniu procesu produkcji i tworzeniu przewag konkurencyjnych. To rozwiązanie, które pozwala zwiększać elastyczność procesu produkcji, a dzięki łatwemu programowaniu do nowych zadań szybko reagować na pojawiające się wyzwania, jak nagłe zmiany w harmonogramie produkcji. W kontekście realizacji koncepcji Przemysłu 4.0 wykorzystanie cobotów pozwala również na wprowadzanie zmian w architekturze systemów zarządzania produkcją i przechodzenie z modelu tradycyjnego na produkcję nieliniową. – Listę głównych korzyści wynikających ze stosowania cobotów na produkcji otwiera kompaktowość rozwiązania, co oznacza, że roboty te potrzebują mniejszej niż inne maszyny powierzchni do pracy. Co więcej, nie musi być ona wygrodzona, a mobilność robota daje szansę na bardziej elastyczne gospodarowanie miejscem na hali produkcyjnej. Łatwość programowania cobotów do nowych zadań produkcyjnych zwiększa efektywność wytwórczą zakładu, bowiem skraca się czas przestojów pomiędzy kolejnymi cyklami. Pamiętajmy też, że robot jest gotowy do pracy zawsze, a jego wydajność utrzymuje się na stałym poziomie. Oznacza to, że wykonujący monotonne czy ciężkie dla człowieka prace robot odciąża zespół, pozwalając w tym samym czasie osiągać lepsze efekty – mówi S. Procek.
Ciekawe propozycje
ABB ma dwie nowe rodziny cobotów: GoFa™ i SWIFTI™. Stosunkowo niewielkie, ale zwinne i mocne maszyny są proste w obsłudze, początkujący użytkownik jest w stanie obsługiwać takiego robota już po trwającej kilka minut instalacji (nie jest potrzebne specjalistyczne szkolenie). GoFa to cobot z udźwigiem 5 kg. Posiada wszystkie zalety cobota, a łatwość programowania i bezpieczna konstrukcja to główne zalety tego modelu. – SWIFTI to cobot błyskawiczny, czyli połączenie wydajności na poziomie robota przemysłowego z innowacyjnym bezpieczeństwem. Dokładność i prędkość na najwyższym poziomie dla najbardziej wymagających aplikacji – mówi M. Białek (ABB), informując również o walorach YuMi, dwuramiennego robota o konstrukcji ramion zbliżonej do budowy ciała ludzkiego. To bezpieczny i dokładny robot do precyzyjnych zadań na linii produkcyjnej oraz bezpośredniej współpracy z człowiekiem. W ofercie dostępny jest również jednoramienny robot YuMi o bardzo niskiej wadze (mniej niż 10 kg). Sprawdzi się tam, gdzie wymagane są elastyczność w procesie i precyzja, np. do montażu niewielkich elementów.
AIUT, integrator i dostawca zrobotyzowanych linii oraz stanowisk produkcyjnych, wdraża roboty współpracujące jako jeden z elementów projektowanego ciągu technologicznego dla danego klienta. Dostarcza sprofilowane pod kątem potrzeb, kompleksowe i bezpieczne rozwiązania. – Z naszego doświadczenia wynika, że coboty dobrze sprawdzają się w rozwiązaniach do prostego przenoszenia i montażu, zwłaszcza lekkich elementów. Jeśli aplikacja jest prosta, nie wymaga bardzo restrykcyjnego czasu cyklu (niezwykle szybkich operacji typu pick&place), a narzędzia czy detale zaplanowane do przenoszenia są uznane za bezpieczne, możemy z powodzeniem wdrożyć robota współpracującego – tłumaczy S. Procek. Przykładem takich realizacji może być wykorzystanie cobotów do montażu precyzyjnego, czyli wymagającego dopasowania elementów (gdzie istotny jest pomiar siły i odpowiedni ruch oscylacyjny). W innym przypadku wykorzystano cobota do montażu drobnych elementów na liniach bez reżimu krótkiego czasu cyklu. Przykładem współpracy z innym systemem może być integracja cobota z robotem mobilnym typu AMR, w naszym przypadku z robotem AMR AIUT Formica. Po integracji z cobotem projektowane przez nas autonomiczne pojazdy transportowe z rodziny Formica są zdolne do wykonywania ustalonych zadań produkcyjnych na swoim pokładzie. Użycie ramion robotycznych na pokładzie AGV/AMR pozwala też na automatyzację procesów, m.in. w sektorze magazynowym. W tym przypadku zintegrowanie cobota z samojezdną platformą transportową pozwala na przenoszenie produktów bezpośrednio z regału na pokład pojazdu, a także rozładunek w wyznaczonym miejscu, z dostosowaniem zachowań maszyny przy współpracy z człowiekiem odbierającym produkt od robota.
Michał Jurczak
Ten i inne artykuły znajdziecie w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie
