Przyspieszenie, zwiększenie dokładności oraz zmniejszenie kosztów montażu dzięki zrobotyzowanym stacjom roboczym nowej generacji
Opracowywanie i wdrażanie procesów produkcyjnych wspieranych przez roboty wymaga specjalistycznej wiedzy, a także poświęcenia dużej ilości czasu na konfigurację, programowanie, testowanie oraz dostrajanie parametrów, co wiąże się ze stosunkowo dużymi nakładami dla małych i średnich przedsiębiorstw. Z tego powodu automatyzacja i robotyzacja procesów jest nieopłacalna dla MŚP, w szczególności w przypadku produkcji małych partii. Szybki, samodzielnie dostosowujący się i niedrogi zautomatyzowany proces montażu W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu ReconCell powstało gniazdo produkcyjne opracowane specjalnie z myślą o potrzebach MŚP, które pozwoliło na znaczące ograniczenie czasu konfiguracji oraz konserwacji. „To przełomowe gniazdo produkcyjne sprawia, że robotyzacja staje się opłacalna nawet w przypadku wytwarzania niewielkich partii produktów, obejmujących w niektórych przypadkach zaledwie 1 000 sztuk”, twierdzi koordynator projektu Ales Ude. Opracowane w ramach projektu gniazdo produkcyjne potrafi automatycznie pobierać części z podajnika lub przenośnika taśmowego, umieszczać je w konfigurowalnych uchwytach, które dostosowują się do geometrii danego elementu, a następnie utrzymywać go w precyzyjnej pozycji podczas procesu montażu. W ramach fazy projektowania modułowego oprogramowania oraz sprzętu, partnerzy projektu zrealizowali szereg innowacyjnych rozwiązań, polegających między innymi na zastosowaniu konfigurowalnych uchwytów (heksapodów) z hamulcami pneumatycznymi w celu zwiększenia elastyczności procesów montażowych w zrobotyzowanych gniazdach produkcyjnych. Opracowali także nowatorskie sposoby programowania robota do wykonywania prac montażowych w oparciu o uczenie kinestetyczne, w ramach którego pracownik może pokazać robotowi sposób wykonania danego zadania własnoręcznie, eliminując tym samym konieczność programowania robota. Opracowany w ramach projektu system kontroli gniazda produkcyjnego jest oparty na oprogramowaniu pośredniczącym ROS, które w pełni obsługuje modułową konstrukcję systemu, w tym komunikację pomiędzy wszystkimi elementami gniazda. Autonomiczne zrobotyzowane gniazdo produkcyjne dla dużych i małych linii produkcyjnych Seria eksperymentów związanych z automatycznym montażem przeprowadzonych przez MŚP z pięciu krajów europejskich pozwoliła na skuteczne zademonstrowanie opłacalności wykorzystania robotów do montażu w tych przedsiębiorstwach. W ramach projektu ReconCell okazało się, że robotyczne gniazda mogą być konfigurowane automatycznie, bez konieczności użycia wielu aktywnych elementów sprzętowych obejmujących silniki i czujniki. Dzięki wyposażeniu bloków konstrukcyjnych gniazda produkcyjnego w pasywne elementy i części, robot może wykorzystać swoje własne manipulatory w celu samodzielnej zmiany konfiguracji przestrzeni roboczej w celu zmiany procesu produkcyjnego na inny. Pasywnie konfigurowalne elementy są znacznie tańsze niż moduły wyposażone w aktywne elementy. Zespół projektu ReconCell zademonstrował również, że nowoczesne technologie, takie jak druk 3D, mogą w znaczący sposób przyczynić się do skutecznego wykorzystania robotów do montażu. Druk 3D umożliwia szybkie opracowywanie prototypów chwytaków, uchwytów oraz innych narzędzi wymaganych w procesie montażu. Dzięki zastosowaniu tej technologii możliwe jest szybkie tworzenie rozwiązań sprzętowych, które znacząco przyspieszają i upraszczają programowanie zadań montażowych w porównaniu z wykorzystaniem w tym celu rozwiązań ogólnego przeznaczenia. Trwają także działania ukierunkowane na komercjalizację rozwiązania. W tym celu powstała spółka spin-out o nazwie FlexHex, zajmująca się produkcją heksapodów – jednego z elementów gniazda produkcyjnego. Członkowie konsorcjum projektowego skupiają się także na innych możliwościach inwestycyjnych oraz na pozyskiwaniu finansowania z innych źródeł w celu komercjalizacji całego gniazda produkcyjnego. „Zaawansowane rozwiązania technologiczne opracowane w ramach projektu ReconCell pozwalają przedsiębiorstwom produkcyjnym wykorzystującym procesy montażu typowe dla MŚP na osiągnięcie znaczącego wzrostu wydajności oraz obniżenie kosztów produkcji, przy jednoczesnym zwiększeniu konkurencyjności dzięki zastosowaniu łatwego w użyciu, konfigurowalnego i programowalnego gniazda produkcyjnego”, podsumowuje Ude. „Dzięki wprowadzeniu zrobotyzowanych gniazd produkcyjnych nowej generacji do europejskich MŚP zajmujących się produkcją wzrośnie liczba małych i średnich firm, które są w stanie wykorzystać rozwiązania oparte na robotach w swoich procesach produkcyjnych”.
Słowa kluczowe
ReconCell, robot, MŚP, montaż przy pomocy robotów, proces produkcji, zrobotyzowane gniazdo produkcyjne, robotyczne gniazdo produkcyjne
