Komplementarny podział pracy robotów i ludzi na linii montażowej
Dyskusja na temat coraz szerszej automatyzacji przemysłu ujawnia nasz niepokój dotyczący ograniczenia możliwości w zakresie zatrudnienia, a w kontekście sytuacji na liniach montażowych obawy te sięgają zenitu. Jednak z wielu przyczyn proceduralnych i technicznych ich automatyzacja jest w rzeczywistości bardzo trudnym procesem, zwłaszcza w przypadku partii o mniejszym rozmiarze lub rozmiarze zależnym od składanych zamówień. Ponadto wiele z tych procesów przenoszonych jest do państw słynących z taniej siły roboczej. Finansowany z funduszy unijnych projekt LIAA(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Lean Intelligent Assembly Automation) wniósł istotny wkład w rozwój symbiotycznej współpracy pomiędzy człowiekiem a robotem. Roboty osiągają doskonałą produktywność przy wysokiej precyzji w niezmiennym środowisku, pracując przez długie okresy czasu i nie wyczerpując przy tym swoich zasobów energii. Z kolei ludzie szczególnie dobrze radzą sobie z zadaniami wymagającymi planowania i wyciągania wniosków, a ponadto szybko przystosowują się do nieprzewidywalnych sytuacji. Zespół inicjatywy LIAA opracował scenariusze, w których ludzie i roboty ściśle ze sobą współpracują w obrębie tych samych zakładów i z użyciem identycznych narzędzi i urządzeń, wspierając tym samym wysiłki na rzecz ochrony europejskich miejsc pracy. To, co najlepsze z obu rozwiązań Automatyka przemysłowa przeznaczona jest standardowo dla procesów produkcyjnych prowadzonych na dużą skalę i wymagających znacznych nakładów kapitałowych. Zazwyczaj jej wdrożenie ma wyraźny cel, jakim jest zastąpienie operatorów maszyn. Jednak często wiąże się to z wysokimi kosztami w przypadku złożonych systemów, które starają się odgraniczyć zadania wykonywane przez roboty od tych wykonywanych przez ludzi, czasem stosując w tym celu nawet fizyczne bariery. Projekt LIAA wykorzystał podejście oparte w większym stopniu na symbiozie, jak wyjaśnia koordynator projektu, Martin Naumann: „Wzajemne uzupełnianie się robotów i ludzi obniża koszty inwestycji w drogi sprzęt mający wspierać funkcjonowanie robotów w zmiennym środowisku, natomiast ludzie nie muszą już wykonywać uciążliwych i monotonnych prac, które po pierwsze nie sprzyjają rozwojowi, a po drugie – negatywnie odbijają się na ich zdrowiu”. Naukowcy uczestniczący w inicjatywie LIAA opracowali bogatą paletę rozwiązań, które mają ułatwić tę współpracę, włączając w to oprogramowanie do intuicyjnego programowania robotów, narzędzie symulacyjne dla użytkowników końcowych, integratorów systemów i dostawców robotyki umożliwiające skuteczne symulacje systemowe, a także The World Model – moduł wykonawczy łączący informacje statyczne i dynamiczne w celu oceny stanu zasobów (ludzi/maszyn/robotów) i obliczania postępów w realizacji zadań. Osiągnięcie tego poziomu wiązało się jednak z koniecznością integracji szeregu zaawansowanych technologii w pojedyncze ramy i w obrębie przepływu pracy w formie procesu, którego wdrożenie nie wymagałoby udziału ekspertów i odbywałoby się w rozsądnym czasie. Jak wspomina Martin Naumann: „Udało się nam sprostać temu wyzwaniu, dzieląc przepływ pracy na poszczególne fazy obejmujące zasadniczo planowanie, konfigurację i uruchomienie miejsca pracy, oraz planowanie produkcji. Każda konfiguracja obejmowała innych użytkowników, którym dostarczaliśmy kompleksowe rozwiązania”. Co więcej, aby uzyskać odpowiednią elastyczność, która umożliwiłaby wdrażanie rozwiązania opracowanego przez zespół projektowy w różnych środowiskach produkcyjnych MŚP, zostało ono z powodzeniem przetestowane z udziałem pięciu użytkowników końcowych. Prace obejmowały zróżnicowane scenariusze, od produkcji płytek obwodów drukowanych (przenoszenie i lutowanie) po produkcję bagażników dachowych (przenoszenie i nitowanie). Ponieważ nadrzędną sprawą dla konstruktorów była kwestia bezpieczeństwa, w ramach projektu przygotowano i wdrożono wspomagane komputerowo narzędzie do oceny ryzyka pomagające integratorom systemów identyfikować potencjalne zagrożenia i proponować odpowiednie środki ograniczające ryzyko. Co ważne, stworzone rozwiązania nie tylko spełniają standardy międzynarodowe, takie jak ISO 10218(odnośnik otworzy się w nowym oknie), lecz ponieważ istniejące przepisy odnoszą się jedynie do bardzo wąskiego zakresu interakcji pomiędzy człowiekiem a robotem, projekt LIAA w istocie dostarczył informacji decydentom politycznym kształtującym unijne przepisy bezpieczeństwa dotyczące robotów. Korzyści płynące z symbiotycznych miejsc pracy Uczeni oczekują, że symbiotyczne rozwiązania opracowane dzięki projektowi LIAA zapewnią europejskiemu przemysłowi produkcyjnemu większą elastyczność, która nie tylko zwiększy jego wydajność, ale i rentowność. Osiągnięta w ten sposób przewaga nad konkurencją doprowadzi z kolei do wzrostu zatrudnienia. Co więcej, szczególny wzgląd na przepisy bezpieczeństwa powinien również ograniczyć liczbę wypadków na liniach produkcyjnych, a także promować lepsze warunki pracy w halach fabrycznych, ponieważ monotonne i fizycznie wymagające prace staną się domeną robotów. Z myślą o firmach produkcyjnych członkowie konsorcjum snują już kolejne plany dotyczące komercjalizacji wybranych technologii, w tym oprogramowania internetowego Drag & Bot(odnośnik otworzy się w nowym oknie) pozwalającego w prosty sposób programować roboty przemysłowe. Wszystko wskazuje też na to, że bazujące na dokonanych odkryciach inicjatywy poboczne również w niedługim czasie wprowadzą na rynek nowe produkty.
