Zastosowania robotów współpracujących

 
Rys. 1. Najczęstsze aplikacje robotów współpracujących

Na temat aplikacji obydwu rodzajów maszyn pisaliśmy już w poprzednim raporcie rynkowym, stąd zagadnienia te przedstawiamy tym razem skrótowo i głównie pod kątem podobieństw oraz różnic w stosunku do poprzednich lat. Statystykę dotyczącą robotów współpracujących i ich wykorzystania w polskich zakładach zaprezentowano na rys. 1. Spośród kilkunastu typowych aplikacji kluczową jest pick&place, czyli manipulowanie elementami, ich przenoszenie, przekładanie i układanie. Bardzo popularne są też zastosowania w obszarze montażu, paletyzacji, pakowania oraz obsługi maszyn i gniazd produkcyjnych. Do tego dochodzą wdrożenia związane z elektroniką, manipulacją towarami delikatnymi, klejeniem, a także spawaniem i zgrzewaniem oraz finalnie obróbką mechaniczną i malowaniem. Owa lista jest analogiczna do publikowanej dwa lata temu, co de facto potwierdza poprawność przedstawianych wyników. Warto przy tym zauważyć, że scenariusze zastosowań obejmują typowo albo współpracę cobota lub cobotów z człowiekiem na jednym stanowisku, albo pracę na stanowiskach sąsiednich.

Kolejna ze statystyk, którą przedstawiono na rys. 2, zawiera rozszerzenie powyższych informacji. W tym przypadku zadaliśmy pytanie: "gdzie i w jakich aplikacjach współpraca robotów współpracujących z ludźmi jest najefektywniejsza i występuje najczęściej?". Najczęstsze odpowiedzi to: montaż, przenoszenie, paletyzacja, pakowanie czy obsługa maszyn, co pokrywa się z poprzednio podawanymi rezultatami. Pojawiło się tu również kilka nowych wskazań, takich jak: prace monotonne i powtarzalne czy wsparcie pracowników, a więc również zadania typowe dla robotów współpracujących.

 
Rys. 2. Współpraca robotów współpracujących z ludźmi lub wykorzystanie cobotów zamiast pracowników – w jakich aplikacjach jest najefektywniejsza, najczęstsza?

Artur Pollak


APA Group

  • Czym charakteryzują się coboty? Jakie jest ich postrzeganie na rynku?

Mogliśmy zauważyć narastającą od trzech lat falę entuzjazmu w związku z wprowadzaniem cobotyki. Wydawało się wtedy, że to doskonałe rozwiązanie na zastąpienie pracownika na stanowisku, ewentualnie do tego, aby człowiek mógł szybciej i wydajniej pracować z takim cobotem. Niestety wystąpiło z punktu widzenia technicznego pewne rozczarowanie. Wynika ono z wyobrażeń, że coboty mają podobne funkcje do robotów. W rzeczywistości to jednak zupełnie dwie różne klasy rozwiązań. Roboty mają bardzo wysoki poziom wydajności, potrafią pracować bardzo szybko i dynamicznie. Cobot pracuje delikatnie, bo jest stworzony do pracy z człowiekiem. Niewątpliwym plusem cobotów jest fakt, że może je programować praktycznie każdy operator, po niemalże godzinnym przeszkoleniu.

Dzisiaj po kilku latach rynek jest już bardziej doświadczony. Wiemy, gdzie stosować i jak stosować coboty. Są uzupełnieniem miejsc w procesach produkcyjnych, gdzie nie możemy znaleźć operatora, gdzie mamy niskie serie produkcyjne, gdzie nie jest najistotniejszym faktorem prędkość. Cobot jest zaprojektowany tak, aby był bezpieczny dla człowieka. Inwestorzy muszą zawsze pamiętać, że my nigdy nie podciągniemy w związku z tym pewnych jego parametrów. Przewagą tego narzędzia jest natomiast to, że jest narzędziem uniwersalnym. Dzisiaj produkuje pudełka, a jutro będzie wytwarzał kartki pocztowe. I przystosowanie cobota do nowej funkcji jest nisko kosztowne, proste i szybkie. Nie wymaga posiadania zaawansowanych służb utrzymania ruchu. To jest dobre rozwiązanie dla sektora MŚP.

Aplikacje i popularne rodzaje robotów mobilnych

Z określeniem zastosowań robotów mobilnych jest łatwiej niż w przypadku cobotów, bowiem maszyny te odpowiadają po prostu za automatyczny transport towarów. Może on odbywać się w środowiskach produkcyjnych, w magazynach oraz pomiędzy nimi. AGV łączą obszary pobierania surowców i komponentów z produkcją i, w drugą stronę, produkcji z magazynem wyrobów gotowych. W takich przypadkach roboty mogą być rozszerzane funkcjonalnie o możliwość automatycznego pobierania i odkładania pojemników, palet oraz towarów. Wymienione zastosowania stanowią również w statystyce zdecydowanie najczęstsze aplikacje (rys. 3). Wyróżniono w niej też: aplikacje poza przemysłem (np. komercyjne) i wdrożenia w laboratoriach, przy czym dotyczą one najczęściej mniejszych gabarytowo maszyn.

 
Rys. 3. Najczęstsze aplikacje AGV
 
Rys. 4. Jak kupowane są i wdrażane AGV w Polsce?

Asortyment dostępnych dzisiaj na rynku AGV jest bardzo szeroki, w tym również jeżeli chodzi o ich nośność. Oferowane są zarówno modele do 100 i 250 kg, jak też o udźwigu większym, tj. 500 kg oraz powyżej tony. I jest to zasadne, bowiem różne branże korzystają z różnych wersji robotów. Ze wskazań respondentów wynika, że wprawdzie w intralogistyce typowe są potrzeby udźwigów do 250 kg, ale już w zastosowaniach magazynowych wymagane są większe. Również wielu dostawców informowało, że trendem na rynku jest ogólny wzrost nośności i popularyzacja maszyn o nośności powyżej tony, a nawet kilku ton, co w przemyśle dotyczy m.in. branży motoryzacyjnej. "Zdecydowanie rośnie zainteresowanie klientów dużymi robotami mobilnymi o udźwigu 1000 kg i więcej z możliwością transportu 1 lub 2 europalet" – to jedna z opinii. "Nasze obecne realizacje oferują udźwig od 100 kg do 4 ton", "widzimy zainteresowanie zarówno robotami o mniejszym udźwigu, jak i tymi powyżej 1 tony" – dodali inni.

Warto nadmienić, że klienci najczęściej (55% odpowiedzi) kupują roboty pojedynczo, a dopiero później rozbudowują swoją flotę, po sprawdzeniu działania jednej czy dwóch jednostek (rys. 4). Innymi słowy obowiązuje też zasada "najpierw wypróbuj, później rozbudowuj". Niewiele mniej odbiorców (45%) od razu inwestuje w system wieloobrotowy – i to jest pewną zmianą w stosunku do stanu sprzed dwóch lat, gdy takich wskazań było 39%.

Kamil Niemyjski


igus

  • Jak zwiększać funkcjonalność robotów współpracujących?

Jednym z czynników ograniczających roboty współpracujące cztero-, pięcio- lub sześcioosiowe jest to, że są one nieruchome. Zazwyczaj są przykręcone do podłoża w ustalonej pozycji, aby mogły pracować w określonej przestrzeni roboczej. Dodanie siódmej osi zdecydowanie zmienia ten stan rzeczy. Igus oferuje gotową do podłączenia siódmą oś, dzięki czemu robot może poruszać się na odległość kilku metrów. Klient, który nabędzie nowy, kompletny system, otrzymuje z jednej strony płytę adaptera do łatwego mocowania robota i e-prowadnika do osi, a z drugiej strony odpowiednie rozwiązanie integracyjne, czyli szafę sterowniczą z przewodami, sterownik silnika i odpowiednie oprogramowanie.

Michał Czepczyk


igus

  • Jakie są cechy robotów współpracujących i jak wspieracie rozwój zastosowań tego typu maszyn?

Zarówno duże, jak i średnie firmy produkcyjne są coraz bardziej zainteresowane automatyzacją żmudnych i powtarzalnych zadań. Wciąż jednak jesteśmy daleko od w pełni zautomatyzowanych procesów, a produkcja i montaż nadal wymagają interakcji z człowiekiem. Coboty, czyli roboty współpracujące, charakteryzują się łatwością programowania oraz szybką adaptacją do nowych funkcji. Dedykowane są do wykonywania bardzo różnorodnych zadań związanych z obsługą krótko-, średnio- i wielkoseryjnej produkcji. Co więcej, mogą bezpiecznie pracować z człowiekiem, bez konieczności stosowania specjalnych barier, wygrodzeń czy innych zabezpieczeń. Opracowaliśmy tu współpracujący zestaw do zarządzania kablami dla robotów, z uniwersalnie zaprojektowanymi uchwytami mocującymi na rzepy i ponad 100 ogniwami prowadnika, który zapewnia ochronę przewodów w porównaniu do peszli. System dresspack triflex R zaprojektowaliśmy z myślą o zastosowaniach zrobotyzowanych, ponieważ środowisko, w którym pracują roboty, jest bardzo wymagające. E-prowadnik umożliwia prowadzenie przewodów we wszystkich osiach, zapewnia kompletny system ochrony i gwarantuje płynny, elastyczny ruch tak niezbędny w robotyce.

Korzyści związane z nowoczesnymi robotami

Podobnie jak w przypadku pierwszej edycji raportu, tak też tym razem zadaliśmy respondentom szereg pytań otwartych, dotyczących korzyści ze stosowania omawianych maszyn oraz sposobów przekonywania do nich potencjalnych odbiorców. Uzyskaliśmy wiele odpowiedzi, przy czym w dużym stopniu powtarzają się tu wskazania, które pojawiały się poprzednio.

Najczęściej udzielane odpowiedzi to: elastyczność zastosowań, krótki czas wdrażania i powiązana z tym łatwością programowania oraz obsługi. W przypadku części zastosowań nie jest wymagana konfiguracja cobota przez specjalistę-robotyka, bowiem można go nauczyć sekwencji ruchów poprzez prowadzenie jego ramienia. Ważną cechą jest również możliwość interakcji z człowiekiem i współpracy z nim – "w szczególności w tych obszarach, gdzie nie ma miejsca na instalację klasycznych systemów bezpieczeństwa dla robotów". Rzeczywiście, coboty zajmują niewielką przestrzeń, są mobilne, tj. dają możliwość relatywnie łatwiej relokacji stanowiska. Zdaniem dostawców stanowią one też odpowiedź na problemy kadrowe. Finalnie, "dzięki szybkiemu wdrożeniu i zwrotowi kosztów inwestycji, coboty pozwalają na automatyzację procesów w małych i średnich przedsiębiorstwach" – i to bardzo różnych zadań produkcyjnych. Wiele z tych wskazań zostało powtórzonych w statystyce zaprezentowanej na rys. 5, która zawiera odpowiedzi na pytanie o to, jakie są najważniejsze powody korzystania z cobotów i czym przekonuje się do nich potencjalnych odbiorców.

 
Rys. 5. Jakie są najważniejsze powody korzystania z cobotów?
 
Rys. 6. Jakie są najważniejsze powody korzystania z AGV?

Jak wygląda sytuacja w przypadku robotów mobilnych? Listę odpowiedzi na pytanie analogiczne do powyższego przedstawiono na rys. 6. Wskazań było dużo, przy czym najczęstsze to: bezpieczeństwo, obniżanie kosztów i zwiększanie wydajności. AGV zapewniają możliwości stworzenia nowoczesnego, złożonego i łatwego do rekonfiguracji systemu transportowego, zapewniając elastyczność w zakresie doboru tras i nieliniowego przepływu towarów. Cechy te również wskazywali respondenci, których zapytaliśmy o to, czy roboty mobilne zastępują przenośniki taśmowe. Ich zdaniem nie tylko je zastępują, ale też wprowadzają do zakładów zupełnie nowe możliwości, szczególnie jeżeli chodzi o potrzeby elastycznej produkcji i reagowania na zmiany popytu na rynku. Owe nowe możliwości były podkreślane w wielu wypowiedziach, przy czym dla każdego klienta mogły one oznaczać co innego – czy to łatwą konfigurację, możliwość integracji obszaru produkcyjnego i magazynowego, wdrożeń w miejscach o ograniczonych przestrzeniach, czy też łatwego połączenia już istniejących gniazd produkcyjnych i innych stanowisk. Mowa tu de facto o elementach koncepcji Przemysłu 4.0, w tym też możliwościach produkcji jednostkowej i masowej kastomizacji. Dodatkowo respondenci przyznawali, że AGV zastępują wózki widłowe i traktowane są jako maszyny od nich bezpieczniejsze.

Obawy i problemy

Jakie są obawy pracowników związane z popularyzacją cobotów? Nie będzie zaskoczeniem, że najczęściej wymieniane tu były kwestie dotyczące miejsc pracy. Tego typu problemy towarzyszą przemysłowi od początku jego automatyzacji, a praktycznie od początku ery mechanizacji. W przypadku cobotów podobne postrzeganie jest nawet częstsze, bowiem maszyny te stosowane są głównie tam, gdzie mamy do czynienia z pracami powtarzalnymi, o charakterze manualnym, zwykle nie wymagającymi dużych kwalifikacji. Z drugiej strony roboty są w wielu przypadkach instalowane ze względu na braki kadrowe, a dodatkowo – zgodnie z ich nazwą – współpracują z pracownikami. Niemniej jednak wstępna percepcja ze strony tych ostatnich bywa negatywna.

Do kolejnych wskazań zaliczyć można te dotyczące bezpieczeństwa. Są one coraz szerzej znane i dyskutowane w branży, bowiem rośnie świadomość, że roboty – jakkolwiek by nie były uznawane za bezpieczne od względem projektu – muszą być oceniane całościowo w aplikacji, w której pracują, włącznie z kompleksową analizą ryzyka. Pomniejsza grupa wskazań związana była z obsługą oraz konfiguracją robotów. O ile działania te są znacznie łatwiejsze niż w przypadku tradycyjnych robotów, o tyle wdrożenia robotów współpracujących nie są aż tak błyskawiczne, jak reklamują to ich dostawcy. Odpowiedzią na te problemy jest zapewnianie wirtualnych narzędzi treningowych.

Podobnie jak w przypadku cobotów, tak też dla robotów mobilnych można stworzyć listę obaw odbiorców i potencjalnych problemów eksploatacyjnych. W tym przypadku najczęściej wymieniane były kwestie bezpieczeństwa, a więc zarówno możliwości wystąpienia kolizji z człowiekiem, wjechania w innego robota, czy dowolne elementy instalacji produkcyjnych lub magazynowych. Po stronie pracowników występuje z kolei naturalna obawa związana z ich miejscami pracy. Odpowiedź "utrata pracy" pojawiała się tu równie często, jak "bezpieczeństwo". Do znacznie rzadziej wymienianych problemów należały te dotyczące konfiguracji i obsługi.

 
Rys. 7. Najważniejsze dla krajowych odbiorców cechy cobotów i AGV

Co ciekawe, tym razem nie pojawiły się wskazania dotyczące obaw o awaryjność. Roboty mobilne są niewątpliwie krytycznymi elementami instalacji produkcyjnych, odpowiadając za dostarczanie komponentów, odbiór produktów i inne zadania intralogistyczne, zaś ich zatrzymania mogą negatywnie wpływać na wydajność produkcji. Brak tych wskazań można zinterpretować jako wzrost zaufania odbiorców do omawianej technologii, większą pewność co do niezawodności robotów mobilnych jako takich.

Jako dodatek przedstawiamy zestawienie najważniejszych dla krajowych odbiorców cech robotów współpracujących oraz mobilnych. Na rys. 7 zawarto wskazania dla dziewięciu parametrów. Warto zwrócić uwagę na zbieżność wielu z nich i jednocześnie na różnice w przypadku cech: bezpieczeństwo, możliwość łatwego uruchomienia, bezawaryjność oraz wsparcie i usługi dostawcy. Podobne różnice wystąpiły w statystyce sprzed dwóch lat, zaś wskazania traktować można jako stałe wymogi, jeżeli chodzi o omawiane grupy produktów.

Daniel Oblamski


Yaskawa Polska

  • Jakie są powody wdrożeń robotów współpracujących? Co sprawia, że interesują się nimi firmy przemysłowe?

Możemy tu wyróżnić trzy czynniki. Pierwszy z nich jest psychologiczny. Łatwość obsługi i programowania cobotów przyciągnęła uwagę mniejszych przedsiębiorstw, które zaczęły interesować się robotyzacją, zapraszając integratorów do współpracy, co w znacznym stopniu przyczyniło się do zwiększenia poziomu wiedzy w zakresie automatyki przemysłowej.

Drugi czynnik to tzw. syndrom pierwszego robota. Z obawy przed zmianami firmy niechętnie inwestują w nowe technologie. Jednak dopiero po ich wprowadzeniu widoczne są korzyści. Podobnie jest w przypadku robotyzacji. Wdrożenie pierwszego robota pociąga za sobą kolejne innowacje zwiększające przewagę konkurencyjną.

Trzeci czynnik to krótkoseryjność i duża zmienność produkcji. W odróżnieniu od robotów przemysłowych coboty umożliwiają intuicyjne programowanie ułatwiające wykonanie samodzielnie niezbędnych modyfikacji i dostosowanie do rodzaju produkowanego asortymentu.

  • Jakie były ostatnie lata na rynku robotyki? Jakie są perspektywy, jeżeli chodzi o nasz kraj?

Według ABI Research do 2030 roku odnotujemy 13-krotny wzrost na rynku cobotów, zaś rynek wzrośnie globalnie do 8 mld dolarów. O trafności tej prognozy może świadczyć fakt, że obecnie więcej jest producentów cobotów niż robotów przemysłowych, a dla wielu firm coboty to szansa zaistnienia w branży automatyki przemysłowej.

Jeśli chodzi o sytuację w Polsce, do rozwoju robotyzacji przyczynią się rosnące koszty pracy oraz problemy z dostępnością pracowników. W latach 1983–2003 wskaźnik urodzeń spadł ponad dwukrotnie! Ludzi do pracy jest dwa razy mniej niż jeszcze 20 lat temu i problem ten będzie się pogłębiać. Ponadto w porównaniu do innych krajów nie wypadamy najlepiej, jeśli chodzi o liczbę robotów na 10 tys. pracowników (46 robotów w 2019 przy średniej światowej 113). Jednakże mimo pandemii sprzedaż robotów w Polsce zachowała swój stabilny poziom.

Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
Dowiedz się więcej
Przejdź do kompendium

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty

Zobacz również