Współpraca z robotami w zakładach produkcyjnych
Przez wiele lat produkcja opierała się na stosowaniu linii montażowych. Przemysł wytwórczy staje się jednak coraz bardziej zorientowany na klienta, w związku z czym rośnie zapotrzebowanie na bardziej elastyczne sposoby prowadzenia produkcji. Według zespołu finansowanego ze środków UE projektu THOMAS (Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems) rozwiązaniem jest zastosowanie inteligentnych robotów. „Dzięki wdrożeniu robotów wyposażonych w funkcje kognitywne zakłady produkcyjne będą mogły szybko dostosowywać się do zróżnicowanych wymagań klientów, minimalizując jednocześnie koszty utrzymywania dużych zapasów magazynowych”, mówi Niki Kousi, koordynatorka projektu i badaczka z Laboratorium Systemów Produkcyjnych i Automatyzacji (LMS) przy greckim Uniwersytecie w Patras. „Przejmując wiele uciążliwych, powtarzalnych i niebezpiecznych zadań, inteligentne roboty mogą również przyczynić się do poprawy zdrowia, bezpieczeństwa i samopoczucia pracowników”, dodaje Sotiris Makris, dyrektor ds. robotyki, automatyzacji i wirtualnej rzeczywistości w grupie zajmującej się technikami produkcji, działającej w ramach LMS.
Rekonfigurowalne zakłady produkcyjne
Autonomiczne, mobilne roboty mają przyczynić się do urzeczywistnienia koncepcji rekonfigurowalnych zakładów produkcyjnych. Realizując to założenie, zespół projektu zaczął od opracowania innowacyjnego, mobilnego robota dwuramiennego. „Dzięki konfiguracji z dwoma ramionami i możliwości poruszania się po hali produkcyjnej, roboty te są w stanie wykonywać zaawansowane zadania, tworząc tym samym nowy paradygmat produkcji”, dodaje Makris. Następnie badacze utworzyli cyfrowe modele hali produkcyjnej. „Stanowią one cyfrowe bliźniaki fizycznego zakładu i obejmują wszystkie ogniwa produkcji, od ludzkich operatorów po roboty, części i procesy”, wyjaśnia Kousi. „Są także dynamiczne i opierają się na danych z czujników 2D i 3D, co sprawia, że mogą odwzorowywać bieżącą sytuację w czasie rzeczywistym”. Roboty wykorzystują te modele jako mapę, dzięki której mogą autonomicznie i bezpiecznie poruszać się po hali produkcyjnej, a także wykonywać wiele operacji, w tym dokręcanie, przenoszenie i wiercenie. Dzięki takiemu rozwiązaniu mogą też pomagać pracownikom i wchodzić z nimi w interakcje. „Roboty zostały wyposażone w funkcje zaawansowanego rozumowania, które umożliwiają im współpracę ze sobą i innymi zasobami produkcyjnymi, a także z ludźmi”, mówi Makris. „Każdy robot jest wyposażony w certyfikowane czujniki, które umożliwiają bezpieczne poruszanie się i interakcję z ludźmi w nieogrodzonej przestrzeni”. Za realizację tych zaawansowanych zdolności odpowiada nowatorska technologia bibliotek percepcji robotów. Biblioteki te pozwalają robotom na bezkolizyjne poruszanie się, ustawianie się we właściwych miejscach i wirtualne dokowanie przy różnych stanowiskach, a także wykrywanie położenia różnorodnych narzędzi wykorzystywanych w procesie montażu. Wszystkie technologie opracowane w ramach projektu połączono, tworząc stację THOMAS Open Production Station (OPS).
Roboty mają pomagać, nie zastępować
Niektórzy mogą postrzegać roboty THOMAS jako kolejne rozwiązanie, które pozbawi ludzi pracy, jednak Makris stanowczo twierdzi, że tak się nie stanie. „Robot THOMAS został zaprojektowany z myślą o wspieraniu ludzi oraz przejęciu najbardziej niebezpiecznych i uciążliwych zadań”, dodaje badacz. „Takie rozwiązanie zwiększy poziom bezpieczeństwa w zakładach produkcyjnych, a zarazem pozwoli ludziom skupić się na najbardziej zaawansowanych, wysokopoziomowych zadaniach, w tym na programowaniu robotów”. Na dowód swoich słów Makris wskazuje, że stację THOMAS OPS wypróbowano już w warunkach rzeczywistych, między innymi w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym. „Demonstracje wykazały, że użycie stacji THOMAS OPS w zakładzie produkcyjnym nie tylko poprawiło wykorzystanie czasu pracy ludzkich operatorów, ale stworzyło możliwość utworzenia nowych etatów”, podsumowuje badacz.
Słowa kluczowe
THOMAS, robot, SI, automatyzacja, zakład produkcyjny, produkcja, cyfrowy bliźniak, dane z czujników
