Een robot voor een slimme fabriek kiezen
Gepubliceerd op 2 april 2021 in Flexible Manufacturing
Iedereen die van plan is om de overstap te maken naar een slimme fabriek, moet zorgvuldig mogelijke robotoplossingen kiezen. Moet het een industriële robot of een collaborative robot (cobot) zijn? Kiest u voor autonome mobiele robottechnologie (AMR) of een vaste SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm)? Het antwoord hangt af van uw specifieke behoeften.
Volgens het World Robotics 2020 Industrial Robots Report is het aantal industriële robots wereldwijd de afgelopen vijf jaar met 85% toegenomen. En ondanks de recente pandemie blijven de verkoopcijfers hoog. Robots worden bovendien ook breder ingezet. De samenwerking tussen mensen en robots staat hoog op de agenda van veel CEO's die de werklast van werknemers willen verminderen, de efficiëntie en veiligheid willen verhogen en processen willen verbeteren.
Voorbeelden van robottypen
Maar hoe weet u welke robotica-oplossingen u moet kiezen? Robots verschillen afhankelijk van technologie, type, constructie en toepassing. Er zijn o.a. vaste robots, AMR's (die in veel fabrieken railgebonden systemen vervangen), standaard industriële robots (die meestal onafhankelijk en niet met mensen werken) en cobots (die mensen kunnen ondersteunen – bijvoorbeeld bij het verwijderen van goederen uit kratten of het vullen ervan).
De verschillende soorten kinematische constructies zijn Cartesian, SCARA, articulated arm en delta/parallel. Cartesian robots zijn nuttig voor het assembleren van kleine onderdelen, maar ook voor zeer lang onderdelentransport, zoals hangkranen in productiehallen. SCARA-robots werken veel sneller dan cartesiaanse robots. Ze zijn geschikt voor pick-and-place-toepassingen en andere verwerkingsprocessen met lage payloads (bijv. in assemblage, verpakking of materiaalverwerking). Articulated arm-robots worden vaak gebruikt in procesintensieve toepassingen, zoals lassen, lakken, aanbrengen van lijm, assemblage of materiaalverwerking. Delta- of parallelle robots ondersteunen vaak toepassingen waarbij producten op hetzelfde oppervlak blijven tijdens het pick-and-place-proces. De onderhoudsarme parallelle robot is een bovenliggende montageoplossing die geschikt is voor toepassingen met hoge snelheid en lichte producten.
Een robot selecteren
De keuze voor een robot is afhankelijk van uw locatie, productiegerichtheid en individuele behoeften. Het bereik, de laadcapaciteit, de vereisten voor beweging, de uitbreidbaarheid en de interactie met technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI) of beeldverwerking kunnen allemaal invloed hebben op welke robot het beste voor u is. Vraag uzelf het volgende af:
- Welke producten moeten worden vervaardigd of verwerkt en hoe?
- Welke bewegingen moet de robot uitvoeren?
- Welke afstanden moet hij afleggen?
- Moeten interne experts of een machineoperator de robot besturen?
- Welk type productie en doorvoer van onderdelen is nodig? (Zijn herhaalbaarheid of precisie essentieel?)
Een extra element om rekening mee te houden is beeldverwerking. Dit wordt steeds belangrijker voor het verbeteren van de productiviteit van robotautomatisering. Beeldverwerkingssystemen vergroten de flexibiliteit en verlagen de kosten, omdat onderdelen niet hoeven te worden vastgezet. Een in het robotsysteem geïntegreerde vision-oplossing maakt het ook mogelijk om onderdelen gelijktijdig te inspecteren tijdens het bewerkingsproces, wat de cyclustijden verkort en de doorvoer verhoogt.
Vast of flexibel?
Een andere belangrijke vraag is: Is een permanent gemonteerd systeem of een flexibele cobot beter?
Vaste robots bieden hoge snelheden, precisie, herprogrammeerbaarheid, veiligheid en hoogwaardige technologie. Er zijn echter deskundigen nodig om de robots, die ook aanzienlijk meer ruimte nodig hebben, te programmeren. Bedrijven met korte productiecycli en doorvoertijden vinden traditionele assemblagerobots wellicht geschikt omdat ze sneller werken.
Cobots zijn gebruiksvriendelijker en ideaal voor scenario's met een grote variatie en een laag volume. Ze bieden geïntegreerde beveiliging, kunnen samenwerken met werknemers, en zijn flexibeler en mobieler. Ze zijn ook veel eenvoudiger te programmeren en hun software is intuïtiever te begrijpen, zodat externe specialisten doorgaans niet nodig zijn. Ze kunnen daarnaast worden gemonteerd op mobiele robots. Cobots zijn veel trager, vooral als ze samenwerken met mensen. Ze zijn echter veiliger wanneer ze in de buurt van mensen werken.
Een andere belangrijke overweging is connectiviteit. De cobots van OMRON kunnen bijvoorbeeld eenvoudig worden aangesloten op machinecontrollers en beschikken over geïntegreerde vision-technologie met verschillende cameraopties. Alle machine-informatie is toegankelijk via de controller. De cobot is ook in staat om te communiceren met technologieën van derden voor nog meer flexibiliteit.
Denk tot slot aan het rendement op uw investering (ROI). Vaste, complexere robots vereisen gewoonlijk training en externe expertise. Bovendien hebben ze vaak extra hardware voor uitgebreidere taken en bescherming (zoals lichtschermen of kooien) nodig. Cobots zoals de TM-serie van OMRON bieden eenvoudigere online tutorials en snelle start-ups, zijn eenvoudiger en goedkoper uit te breiden en hebben een kortere ROI.
Conclusie
Traditionele industriële robots zijn vaak geschikter voor snelle, uiterst nauwkeurige assemblagetoepassingen. Cobots zijn ideaal voor palletiseren, machineonderhoud, materiaalverwerking, machinaal laden, orderpicking, verpakking en testen. Ze dichten een gat in de roboticamarkt voor toepassingen waarin flexibiliteit belangrijker is dan snelheid.
Er is echter geen enkele technologie die geschikt is voor elke toepassing. Daarom zijn een gedetailleerde catalogus van eisen en vaste projectdoelen cruciaal voor een succesvol roboticaproject. Het gebruik van AI wordt ook steeds belangrijker voor realtime toepassingen. Productielijnen en -apparaten worden bewaakt met realtime sensoren, en gegevens worden met hoge snelheid verzameld en verwerkt om eventuele afwijkingen snel te detecteren. Als u robots wilt gebruiken om toekomstige uitdagingen het hoofd te bieden, dan is nu het juiste moment om een roboticapartner te vinden die in staat is aan uw behoeften te voldoen – wat deze ook zijn.
Meer informatie over roboticaoplossingen
