Solidność i elastyczność, czyli co należy wziąć pod uwagę przy wyborze robota mobilnego do przemieszczania ciężkich ładunków

Wszechstronne autonomiczne roboty mobilne (AMR) mogą obsługiwać wiele różnych zadań związanych z transportem materiałów i odciążają pracowników w środowisku produkcyjnym, przejmują rutynowe zadania i spełniają wymagania w zakresie higieny, co w obliczu obecnej pandemii koronawirusa stało się jeszcze ważniejsze.

Roboty mobilne stają się integralną częścią fabryk opartych na przyszłościowych rozwiązaniach. W związku z tym eksperci oczekują, że do roku 2023 wartość rynku robotów mobilnych[1] wzrośnie z 18,7 mld USD (stan na 2018 r.) do 54,1 mld USD. Decydenci w fabrykach często zakładają, że roboty mobilne są odpowiednie głównie do pracy na krótkich, dokładnie określonych odcinkach i mają stosunkowo niewielki udźwig. To mit. Poniżej wyjaśniamy i radzimy, na co powinny zwrócić uwagę firmy rozważające zakup robotów AMR, również w przypadku planowania transportu większych ładunków.

Zalety robotów mobilnych w fabrykach przyszłości

Roboty AMR odgrywają ważną rolę w modernizacji łańcuchów dostaw przez optymalizację identyfikowalności, szybkości i dokładności wykonywania rutynowych zadań. W przypadku magazynowania i produkcji zwiększają efektywność procesów, pracując bezpiecznie wśród ludzi i minimalizując ryzyko odniesienia obrażeń ciała w niebezpiecznych sytuacjach. Aby zapewnić elastyczność produkcji, zakłady muszą być w stanie w krótkim czasie zmodyfikować lub zmodernizować swoje linie produkcyjne. Ponieważ roboty mobilne nie są robotami stacjonarnymi, mogą w tym pomóc. Co więcej, innowacyjne roboty, takie jak model HD-1500 firmy OMRON, mogą transportować ładunki o masie do 1500 kg, rozszerzając tym samym zakres zastosowań na przykład o transport ładunków o wielkości palety czy dużych i ciężkich części do samochodów.

Autonomiczne roboty mobilne a wózki widłowe i pojazdy sterowane automatycznie (AGV)

Wózki widłowe są jednym z głównych źródeł wypadków i poważnych obrażeń na terenie magazynów. Dlatego wielu producentów myśli o zastąpieniu ich robotami mobilnymi, które są zdolne do przemieszczania ciężkich ładunków. Jednak zastąpienie wózków widłowych robotami mobilnymi w zakładzie produkcyjnym lub magazynie wymaga gruntownego przemyślenia całego procesu i przeanalizowania przepływów produkcji. Roboty mobilne doskonale sprawdzają się na przykład w magazynach ze zautomatyzowanymi systemami składowania i pobierania (ASRS), pod warunkiem że ładunki mogą być pobierane przez robota. W procesie produkcji roboty mobilne mogą przynieść ogromne korzyści zakładom z branży motoryzacyjnej, zwiększając elastyczność zastosowań w przypadku, gdy części znajdują się już na przenośnikach lub wózkach.

Pojazdy sterowane automatycznie (AGV) często transportują materiały między budynkami na odległość większą niż 300 metrów. Jednak w transporcie na dużych odległościach doskonale sprawdzają się także roboty mobilne, zwłaszcza jeśli na trasie jest wiele punktów odbioru i przekazywania, a zakładowi zależy na możliwości doraźnego wprowadzania zmian w transporcie — na przykład możliwości wezwania robota mobilnego, aby wykonał pilne zadanie. Krótko mówiąc, roboty AMR to dobre rozwiązanie w zakresie transportu na ostatnim odcinku, gdzie potrzebna jest elastyczność.

Przy wyborze robota mobilnego do przemieszczania ciężkich ładunków należy uwzględnić pięć kluczowych czynników:

1. Jaki jest wymagany udźwig?
   

Podczas wyboru odpowiedniego modelu robota mobilnego decydenci muszą oczywiście uwzględnić, jakie ładunki ma przemieszczać robot. Roboty mobilne o mniejszym udźwigu są zwykle tańsze i szybsze. Model HD-1500 może transportować ładunki o wielkości palety, stanowiąc w zakładach produkcyjnych realną alternatywę dla wózków widłowych. Dzięki solidnej metalowej obudowie jest wytrzymały i odporny na silne przypadkowe uderzenia, a wbudowane czujniki są odpowiednio chronione podczas pracy.

2. Na ile łatwe będzie wdrożenie rozwiązania?

Wdrożenie robotów mobilnych jest proste, a ponieważ mogą się one poruszać bardziej swobodnie, bez potrzeby definiowania tras, zakład zyskuje elastyczność. Takie roboty można także łatwo przeprogramować odpowiednio do wymogów zadania, a wyznaczą trasę w czasie rzeczywistym i będą bezpiecznie pracować wśród ludzi. Dodatkową korzyścią jest łatwa współpraca zarówno między personelem i robotami mobilnymi, jak i między robotami i maszynami czy też różnymi typami robotów mobilnych. Dobry system zarządzania flotą pozwala zmaksymalizować zwrot z inwestycji i zminimalizować liczbę robotów potrzebnych do koordynacji zadań.

Nowoczesne roboty mobilne potrafią automatycznie wyznaczyć najlepszą trasę do transportu materiałów i jednocześnie bezpiecznie poruszać się między ludźmi i przeszkodami bez potrzeby stosowania magnetycznych taśm podłogowych i innych metod naprowadzania. Mogą na przykład przemieszczać ładunki do określonej lokalizacji, automatycznie omijając ludzi i przeszkody na swojej drodze. Potrafią określić swoje położenie, porównując wyniki skanu laserowego z wbudowaną mapą.

3. Jaki będzie wpływ na bezpieczeństwo?

Z niedawno przeprowadzonego badania[2] wynika, że w europejskich przedsiębiorstwach do wypadków dochodzi najczęściej między innymi przy podnoszeniu i transporcie osób lub ciężkich ładunków (stwierdziło tak 54% ankietowanych z 28 krajów). Te zadania mogą przejąć innowacyjne roboty mobilne, zwiększając bezpieczeństwo dzięki rozbudowanym funkcjom unikania kolizji i przeszkód, również podczas obracania. W przypadku wykrycia przeszkody robot mobilny może dynamicznie zareagować, zmniejszając prędkość zamiast gwałtownie hamować. Najbardziej zaawansowane roboty mobilne potrafią nawet poruszać się z dużą prędkością po korytarzach o szerokości zaledwie trzech metrów. Wspólna praca staje się bezpieczniejsza także dzięki funkcjom wykrywania zagrożenia w zakresie 360° i zatrzymywania dokładnie w wyznaczonej pozycji. Roboty mobilne pomagają szybko zwiększyć bezpieczeństwo automatycznego transportu materiałów w wielu branżach na całym świecie. To odpowiedź nie tylko na niedobór siły roboczej, ale także na ryzyko rozprzestrzeniania się koronawirusa.

4. Jak się ma cena akumulatora do jego parametrów?
   

Logistyka oraz transport produktów i materiałów na terenie zakładu i w magazynie są poważnym wyzwaniem dla wielu firm ze względu na częstotliwość i monotonię tych procesów, dodatkowo utrudnionych przez konieczność przestrzegania wymogów dotyczących dystansu społecznego, które przyczyniają się do wzrostu kosztów pracy. Dynamiczne środowiska produkcyjne wymagają optymalnej prędkości i elastyczności. Wybierając robota mobilnego do określonego zastosowania, należy wziąć pod uwagę także wskaźnik ceny akumulatora do jego parametrów. Firmy muszą zdecydować, czy wybrać akumulator o gorszych parametrach, który będzie trzeba wymienić po kilku latach, czy też akumulator o czasie pracy do 11 godzin i 9000 cykli ładowania, który można użytkować przez 10 lat 24 godziny na dobę i naładować w zaledwie 36 minut.

5. Na ile elastyczne jest dane rozwiązanie i jakie moduły dodatkowe są dostępne?
   

Producenci w coraz większym stopniu koncentrują się na zdolności robotów i maszyn do bezproblemowej interakcji. Skutkuje to szybką i łatwą modyfikacją cykli produkcyjnych, umożliwiając zmiany wielkości partii oraz minimalizując potrzebę wykonywania przez ludzi powtarzalnych i obciążających fizycznie zadań. Roboty autonomiczne mogą wykorzystywać sztuczną inteligencję w celu rozpoznawania otoczenia, uczenia się na tej podstawie i samodzielnego podejmowania decyzji. W praktyce roboty mobilne świetnie sprawdzają się na przykład w branży produkcji żywności i napojów, gdzie z pomocą integratorów systemów mogą transportować kosze na odpady w strefie recyklingu. Dzięki odpowiednim modułom dodatkowym roboty mobilne mogą podnosić i opróżniać takie kosze.

Wniosek: robotyka mobilna staje się filarem innowacyjności we współczesnej produkcji

Na przestrzeni lat procesy produkcji znacząco się zmieniły — i wciąż ewoluują. Dziś rozpoczyna się nowy etap, na którym maszyny współpracują z ludźmi w bardziej interaktywny sposób. Firmy takie jak OMRON myślą o przyszłości produkcji, tworząc rozwiązania oparte na bliższej współpracy ludzi i maszyn. Dzięki możliwości wyposażenia robota w ramię współpracujące roboty mobilne są doskonale przystosowane do wykonywania wielu prac wspólnie z ludźmi, na przykład do przemieszczania ładunków z przenośnika na przenośnik, co zwiększa elastyczność i wydajność w środowisku produkcyjnym.

Nowa generacja robotów mobilnych to przyszłość produkcji. Dzięki nim zakłady i ich linie produkcyjne zyskują większą elastyczność potrzebną do szybkiego dostosowania się do zmiennych potrzeb klientów, a także do zróżnicowanych wymogów produkcyjnych, takich jak podnoszenie i transport ciężkich ładunków. Rezultat to możliwość szybszego reagowania, wzrost produktywności i — w ostatecznym rozrachunku — większe zyski.

[1] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/mobile-robots-market-43703276.html 

[2] https://www.arbeitsschutz-portal.de/beitrag/asp_news/7627/sitzen-dritthaeufigster-risikofaktor-bei-der-arbeit.html