Oferowany przez B&R system Machine-Centric Robotics wstrząsnął rynkiem automatyki. Po raz pierwszy w historii, producenci OEM mogą od jednego dostawcy otrzymać wszystko, co potrzebne w zakresie automatyzacji i robotyki maszyn. Warto jednak wiedzieć, co tak naprawdę można zyskać na integracji robotów z maszynami. Zapytaliśmy o to Sebastiana Brandstettera, specjalistę z zakresu robotyki.
Czy mógłby pan wyjaśnić, jakich szczególnych korzyści może spodziewać się producent maszyn po integracji robotów z jego maszynami?
Brandstetter: Widzę tu trzy główne zalety. Po pierwsze, roboty pozwalają lepiej dostosować maszyny do zmiennych potrzeb produkcji. Po drugie, robot to często najprostszy sposób wykonania określonych zadań. Po trzecie, roboty mogą wykonywać prace zbyt ryzykowne, uciążliwe lub monotonne dla ludzi.
Czy nowoczesne maszyny nadal wymagają ludzkiej interwencji?
Brandstetter: W ciągu ostatnich trzech dziesięcioleci wyraźnie wzrósł udział automatyzacji w procesach produkcyjnych. Wciąż jednak jest wiele maszyn i urządzeń, w przypadku których do wykonania pewnych etapów procesu potrzebni są ludzie. Wyobraźmy sobie na przykład giętarkę blach: nadal widzimy pracowników wkładających blachy do prasy i obracających je stosownie do potrzeb do momentu wykonania wszystkich zagięć. Jest to bardzo wymagająca praca i coraz trudniej jest znaleźć wykwalifikowanych pracowników do jej wykonywania.
… co sprawia, że jest idealnym polem do popisu dla robotów.
Brandstetter: Dokładnie tak. Ale chodzi nie tylko to: poza wsuwaniem arkuszy, robot może również służyć jako dodatkowa oś sterowania ruchem w procesie gięcia. Nie mówiąc już o tym, że w pełni zautomatyzowana giętarka może pracować 24 godziny na dobę.
A czy nie można zbudować takiej maszyny z zastosowaniem konwencjonalnego rozwiązania z zakresu robotyki?
Brandstetter: To nie takie proste. Ruchy giętarki i ruchy robota są ze sobą ściśle powiązane. Jeśli ma być zapewniona wysoka jakość gięcia, potrzebna jest stała wymiana danych pomiędzy osiami. Jedynym praktycznie sposobem uzyskania tego jest aplikacja robotyki jako integralnej części maszyny – mamy wówczas tylko jeden sterownik i tylko jedną aplikację sterującą.
Wspomniał pan wcześniej, że roboty mogą uczynić maszynę bardziej elastyczną. Mógłby pan wyjaśnić, jak to się dzieje?
Brandstetter: Jeśli spojrzeć na typową maszynę produkcyjną, jest ona zaprojektowana do wytwarzania określonego produktu, a nawet konkretnego modelu określonego produktu. Czasami w jej skład wchodzą złożone systemy mechaniczne, które umożliwiają przenoszenie produktów z jednego poziomu maszyny na inny. Jeśli cokolwiek się zmieni w produkcie – jego rozmiar, kształt lub waga – wszystkie te systemy wymagają regulacji, wymiany lub nawet całkowitego przeprojektowania. Ale dla robota to nie problem. Po prostu szybko przelicza parametry swojego toru i jest gotowy do wykonania kolejnego zadania.
Wygląda na to, że roboty są w stanie zwiększyć produktywność każdej maszyny.
Brandstetter: To może za dużo powiedziane. Niemniej rzeczywiście uważam, że środki zainwestowane w robotyzację przynoszą korzyści w większej liczbie obszarów, niż można by przypuszczać. Dotyczy to między innymi sytuacji, w których narażone jest bezpieczeństwo operatora.
W jaki sposób?
Brandstetter: Wyobraźmy sobie instalację z dużą ilością szybko poruszających się części, na przykład linię napełniania butelek. Wszystkie butelki, które są uszkodzone lub przewróciły się, należy bardzo szybko usunąć z linii. Jeśli chcemy, aby zrobił to człowiek, musimy zwolnić linię do bezpiecznej prędkości, aby mógł on otworzyć bramkę ochronną. Jeśli jednak mamy od tego robota, maszyna może kontynuować pracę bez przerwy, z pełną prędkością.
Ale czy dodawanie robotów nie sprawia, że maszyny stają się większe?
Brandstetter: Wręcz przeciwnie. Zintegrowane roboty w rzeczywistości zmniejszają powierzchnię zajmowaną przez maszynę, gdyż wykonują czynności, które w innym przypadku wymagałyby złożonych – a tym samym dużych – systemów mechanicznych. Co więcej, zintegrowane rozwiązanie B&R eliminuje również specjalną szafę sterowniczą do robotyki, a roboty można instalować w pozycji poziomej lub odwróconej. A w przypadku konstruktorów maszyn, którzy łączą robotykę z inteligentnym systemem track, potencjał optymalizacji jest jeszcze większy.
Jak to się stało?
Brandstetter: Każdy z wózków w systemie track może być sterowany niezależnie i synchronizowany z ruchem robota z mikrosekundową precyzją. Etapy przetwarzania mogą być wykonywane w czasie ruchu wózków i dostosowywane do różnych produktów bez żadnych zmian w sprzęcie. Wydajność maszyny zatem wzrasta, mimo że zajmuje on mniej miejsca.
Co to oznacza dla konstruktorów maszyn?
Brandstetter: Mogą zaoferować swoim klientom zupełnie nową generację maszyn: takich, które automatycznie dostosowują się do nowych produktów – nawet tych, które nie istniały, gdy maszyna została zbudowana. Mogą spełnić jedno z najpilniejszych oczekiwań konsumentów: zindywidualizowane produkty oferowane po cenach produkcji masowej.
Dziękuję za wywiad!
Robot i maszyna stają się jednością
B&R jest jedynym na świecie kompleksowym dostawcą urządzeń sterujących i robotyki. Roboty z firmy macierzystej ABB są w pełni zintegrowane z systemem automatyki B&R. Niespotykana dotąd precyzja synchronizacji pomiędzy robotyką i sterowaniem maszynami jest źródłem zysków dla klientów. Do celów projektowania, diagnostyki i konserwacji wystarcza im tylko jeden sterownik i jedno narzędzie inżynierskie.