Roboty współpracujące już od blisko dekady zyskują na popularności. Są przystępne cenowo, a przede wszystkim wykorzystywane mogą być w zupełnie inny sposób, niż ich tradycyjne odpowiedniki – pracując ramię z pracownikami. Od ich pojawienia się na rynku w 2008 roku wartość tego sektora wzrosła do 100 mln dolarów w 2015 roku, zaś szacunki na przyszłość mówią nawet o kwotach wynoszących kilka miliardów dolarów w 2020 roku. Przedstawiamy relację z miejsca ich powstawiania – siedziby duńskiej firmy Universal Robots, która jako jedna z pierwszych wprowadziła na rynek roboty współpracujące. Wśród wypowiadających się w artykule są Esben Østergaard, założyciel firmy i jej CTO, Stefan Stubgaard, kierownik ds. wsparcia technicznego, oraz Slavoj Musilek, który jest menadżerem regionu Europy Środkowo-Wschodniej.

Początki robotów współpracujących sięgają roku 2003, gdy założyciele Universal Robots – Esben Østergaard, Kasper Støy i Kristian Kassow – wspólnie pracowali nad projektami z zakresu robotyki na Uniwersytecie Południowej Danii w Odense. Jeden z projektów realizowany był dla branży spożywczej i dotyczył możliwości rekonfiguracji linii produkcyjnych, tak aby z wykorzystaniem jednego robota elastycznie zmieniać produkowany asortyment. Okazało się, że głównym problemem była duża waga tradycyjnego robota, jego podstawy oraz kontrolera, co znacznie utrudniało zmiany lokalizacji. Również samo programowanie było czasochłonne, a w projekcie chodziło m.in. o skrócenie czasu rekonfiguracji.

Esben Østergaard (po lewej) oraz Stefan Stubgaard

Wtedy też pojawił się pomysł stworzenia lekkiego, łatwego do zainstalowania i zaprogramowania robota. Była to nisza, która okazała się być strzałem w dziesiątkę. Universal Robots powstało w 2005 roku, a dwa lata później pierwsze urządzenia były gotowe do zastosowania w realnych aplikacjach. Do ich programowania nie potrzeba było specjalisty, zaś czas od przywiezienia do zakładu do uruchomienia robota liczony był w godzinach, a nie dniach czy tygodniach. Dodatkowo dzięki wbudowanym funkcjom bezpieczeństwa nie było potrzeby projektowania całej aplikacji czy też odgradzania robotów od pracowników – maszyny te mogły zostać włączane do produkcji tak jak nowi pracownicy – po krótkim „przeszkoleniu”.

Rozwój działalności komercyjnej

Drugi etap rozwoju przedsiębiorstwa wiązał się z aktywnością komercyjną, która się rozpoczęło się w latach 2008-2009. Wtedy też firma uzyskała kapitał rządowy poprzez Duński Państwowy Fundusz Inwestycyjny, dzięki czemu możliwy był rozwój produktów, ich wytwarzanie i sprzedaż. Firma stworzyła sieć dystrybucyjną w Europie, zaś w kolejnych latach poza nią (m.in. w Azji). W 2014 roku Universal Robots przeniósł się do nowej siedziby w Odense (z niej pochodzą publikowane zdjęcia) i powiększył obszar produkcyjny do 12 tys. metrów kwadratowych. Wtedy też na targach Automatica w Monachium przedstawione zostało trzecie pokolenie lekkich robotów UR5 i UR10. Rok później premierę miała wersja małego robota UR3, który przeznaczony jest do zadań lekkiego montażu.

Ważnym trendem jest dzisiaj Industry 4.0. Następuje zmiana w kulturze przemysłowej i coraz częściej mówi się o potrzebie tzw. mass-customization, czyli produkcji towarów wysoce personalizowanych, ale przy zachowaniu kosztów zbliżonych do wytwarzania masowego. Takie coś wymaga zupełnie innej logistyki i sposobów produkcji. Zamiast standardowych maszyn czy robotów przemysłowych, potrzeba nowych rozwiązań, które zapewnią możliwość częstych i efektywnych kosztowo zmian asortymentu. Do tego konieczna będzie większa interakcja z ludźmi, a więc też zapewnianie tym ostatnim bezpieczeństwa

Esben Østergaard
Założyciel firmy i jej CTO

Obecnie firma produkuje trzy typy sześcioosiowych ramion robotycznych – UR3, UR5 oraz UR10, które różnią się parametrami w zakresie udźwigu, wagi i zasięgu. Przykładowo największy model UR10 przeznaczony jest do wykonywania większych zadań i cechuje się udźwigiem 10 kg i zasięgiem 130 cm (możliwe jest jego działanie w całej przestrzeni dookoła stanowiska). Powtarzalność jest zbliżona do robotów tradycyjnych, natomiast roboty UR charakteryzują mniejsze prędkości ruchu – typowo o 30%, co wynika z konieczności zapewnienia bezpieczeństwa personelowi. Roboty cechują się relatywnie niedużymi ciężarami, przez co można je montować na podestach, maszynach, na przenośnikach czy nawet na stołach roboczych.

Program UR+

Warto dodać, że przedsiębiorstwo wraz z partnerami rozwija program Universal Robots+, w ramach którego oferuje osprzęt, chwytaki i oprogramowanie do robotów. Pozwalają one na dostosowanie maszyn do wymogów aplikacji. Ofertowane są też okrycia ochronne, gdy roboty stosowane mają być w warunkach środowiskowych wymagających stopnia ochrony IP64.

Koszty wdrażania robotów

Ile kosztuje wdrożenie robota takie jak omawiany – np. średniej wielkości UR5? Na to pytanie odpowiedział Stefan Stubgaard – „W przypadku prostszej, typowej aplikacji będzie to kwota około 30 tys. euro. Jej połowę stanowił będzie koszt zakupu robota, resztę zaś – cena chwytaka i integracji. Sądzę, że jest to mniej, niż dla tradycyjnej robotyzacji, szczególnie że w jej przypadku płaci się nie tylko same roboty, ale też stworzenie całego systemu, a więc też zabezpieczeń i konieczność zatrudnienia programistów”. Oczywiście niemierzalną wartością jest korzyść w zakresie zwiększenia jakości produkcji i jej wydajności, przez co koszt stworzenia aplikacji zrobotyzowanej należy rozpatrywać całościowo jako TCO.

Robotyzacja zapewnia szybkość i powtarzalność produkcji, szczególnie masowej, a także wspomnianej jakości. Przedstawiciele Universal Robots podkreślają, że ich produkty wyróżnia dodatkowo bardzo krótki czas programowania i uruchomienia (to pierwsze może odbywać się poprzez wykonanie ramieniem robota kilku ruchów i zapisanie tej trajektorii w pamięci kontrolera). Dzięki temu do obsługi czy rekonfiguracji urządzenia nie jest wymagany specjalistyczny personel, a same roboty mogą być łatwo przemieszczane w obrębie zakładu produkcyjnego i elastycznie wykorzystywane w różnych aplikacjach.
Powyższe cechy są szczególnie znaczące dla małych i średniej wielkości firm (MiŚP) i to właśnie m.in. do tej grupy Universal Robots kieruje swoją ofertę. Warto dodać, że średni czas zwrotu inwestycji wynosi w niecałe 200 dni.

Aplikacje robotów

Zastosowania robotów i branże z nich korzystające początkowo obejmowały przede wszystkim przemysł motoryzacyjny i maszynowy. Następnie zakres działalności rozszerzany był na przemysł ogólny, tam też pojawiło się wiele zastosowań związanych z handlingiem, czyszczeniem, montażem czy obsługą obrabiarek CNC (tzw. machine tending). O ile w mniejszych firmach korzysta się np. z 1-2 robotów, o tyle Universal Robots ma też klientów używających dużej liczby maszyn – np. w Renault stosuje się ich około 100 w aplikacjach montażu silników. Roboty współpracujące to też aplikacje mniej typowe – np. w medycynie czy działalności R&D.

Co w Polsce?

W przypadku Polski i okolicznych krajów najważniejszymi obszarami dla rozwoju zastosowań robotów współpracujących są branże: spożywcza, motoryzacyjna i ogólnoprodukcyjna. „W naszym regionie istnieją kraje o silnie rozwiniętym przemyśle, takie jak Czechy, Polska, Węgry czy Słowacja, jak te z naszej perspektywy rozwijające się – m.in. państwa bałkańskie czy Rumunia. Cechą szczególną Europy Środkowo-Wschodniej jest bardzo duża różnorodność rynków. Przykładowo w Czechach zdecydowana większość przemysłu związana jest z branżą samochodową, natomiast na Węgrzech i w Rumunii branża jest bardziej zdywersyfikowana i obejmuje m.in. przemysł gumowy i oponiarski, elektroniczny i inne. W regionie jest również dosyć silna branża metalowa, chemiczna oraz elektroniczna” – mówił Slavoj Musilek, który odpowiada za sprzedaż w regionie Europy Środkowo-Wschodniej. Rozmowę podsumował stwierdzeniem, że lokalne firmy, w obliczu konkurencji zachodniej, muszą zwiększać poziom jakości produkcji przy zachowaniu dotychczasowej jej elastyczności. Jest to wyzwanie, a robotyzacja powinna być jednym z głównych czynników na to pozwalających.

Przyszłość robotów współpracujących

W ramach podsumowania dodajmy, że autorzy raportu World Robotics Report 2016 publikowanego przez Międzynarodową Federację Robotyki (IFR) podkreślają fakt nowej jakości, jaką wniosły roboty współpracujące na rynek robotyki. „To właśnie te niewielkie i przyjazne dla użytkowników roboty współpracujące mają stać się motorem rozwoju rynku automatyki” – stwierdzają. W raporcie przewiduje się wzrost wartości rocznej sprzedaży robotów przemysłowych na całym świecie o średnio 13% rocznie w latach 2017-2019. W tym okresie nastąpi też przełom w dziedzinie współpracy ludzi i robotów, umożliwiający pracę robotów ramię w ramię z ludźmi, bez zabezpieczeń ochronnych, co zwiększy wydajność i jakość produkcji.

W artykule wykorzystano cytaty z wywiadu opublikowanego na stronie www.automatykab2b.pl

(C) Universal Robots

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here