Meja Bundar Eksekutif:Desain Robotika

Ketika fasilitas manufaktur menjadi lebih otomatis, robot memainkan peran yang lebih besar. Dan sementara robot kolaboratif dan sistem robotik lainnya dapat membantu pekerja manusia, ada banyak pertanyaan yang masih harus dijawab tentang biaya, keamanan, dan faktor lainnya. Desain Gerak mengajukan beberapa pertanyaan tersebut kepada panel pemimpin industri robotika.

Panel eksekutif kami terdiri dari Dr. Frank Melzer, Chief Technology Officer di Festo SE; Scott Summerville, Presiden &CEO Mitsubishi Electric Automation; Mark Sadie, Wakil Presiden Pemasaran di Omron Automation Americas; Enrico Krog Iversen, CEO OnRobot; dan Jim Lawton, Wakil Presiden Manajemen Produk dan Pemasaran di Universal Robots.

Desain Gerak: Robot kolaboratif awalnya dikembangkan untuk membantu pekerja melakukan tugas perakitan; hari ini, mereka memiliki lebih banyak aplikasi. Sementara banyak yang melihat cobot sebagai asisten yang baik hati bagi manusia, mereka menghadirkan bahaya yang melekat. Bagaimana cobot telah ditingkatkan dan aspek apa dari mereka yang masih menjadi hambatan bagi potensi penuh mereka?

Dr. Frank Melzer: Robot kolaboratif awalnya dikembangkan untuk membantu pekerja melakukan tugas perakitan; hari ini, mereka memiliki lebih banyak aplikasi. Fitur seperti kecepatan aman-terbatas, pembatasan kekuatan, dan kemungkinan untuk menentukan ruang kerja yang aman datang dengan hampir setiap cobot hari ini. ISO/TS 15066 dan kebutuhan untuk menentukan setiap aplikasi individual sesuai dengan aspek keselamatan sejauh ini merupakan faktor pembatas dalam hal hambatan untuk adopsi cobot yang lebih luas.

Jim Lawton: Cobot tidak hanya untuk tugas perakitan dan telah membuktikan diri dalam berbagai aplikasi. Robot tradisional memiliki jejak kaki yang besar. Sebaliknya, cobot berbiaya rendah, mudah digunakan, memiliki tapak yang kecil, dan aman untuk dioperasikan di dekat pekerja manusia. Untuk mesin apa pun secara inheren aman, itu berarti tidak ada risiko cedera dalam semua situasi. Ini tidak ada. Bahkan robot kecil dengan muatan yang sangat kecil dapat memegang jarum suntik dengan racun atau virus yang mematikan, menghadirkan risiko bahaya bagi seseorang karena aplikasi tetapi bukan robotnya. Hanya aplikasi cobot yang bisa dinilai aman atau tidak.

Enrico Krog Iversen: Robot kolaboratif telah meningkat pada tingkat yang fenomenal, muatan telah meningkat, pengulangan telah meningkat, dan ekosistem besar pengembang komponen dan alat pihak ketiga untuk cobot telah muncul. Semua peningkatan ini, termasuk kemampuan untuk menangani muatan yang lebih besar, telah dicapai tanpa mengorbankan fitur keselamatan yang memungkinkan cobot ditempatkan di dekat pekerja manusia.

Scott Summerville: Seperti semua robot, cobot telah mengalami peningkatan dan penyempurnaan sejak diperkenalkan. Hambatan untuk memperkenalkan cobot dapat mencakup kecepatan operasi dan pengulangannya. Cobot perlu bergerak dengan kecepatan yang lebih rendah saat berada di dekat manusia dan pengulangan banyak cobot cenderung kurang dari robot industri standar, yang juga membatasi kemungkinan penggunaannya. Sistem yang menampilkan cobot sering kali dirancang oleh pengguna robot yang tidak berpengalaman. Banyak dari instalasi cobot yang gagal bukan karena keterbatasan cobot melainkan karena kurangnya pengalaman dari arsitek sistem.

Mark Sadie: Robot kolaboratif saat ini menawarkan keamanan sehubungan dengan kekuatan dan kecepatan lengan robot itu sendiri, memungkinkan manusia untuk bekerja secara harmonis dengan mesin dalam jarak dekat. Ada peluang bagi cobot untuk memahami keamanan yang diperlukan untuk tugas yang dilakukan lengan dan alat yang digunakannya. Area yang perlu ditingkatkan mencakup perkakas ujung lengan yang diberi peringkat keamanan seperti gripper.

Desain Gerak: Bagaimana Industrial Internet of Things (IIoT) memengaruhi bagaimana robot "pintar", dan bagaimana robot terhubung satu sama lain dan operatornya?

Vila Musim Panas: Robot selalu dapat berkomunikasi satu sama lain, operator, dan perangkat eksternal, sehingga konektivitas ini bukanlah sesuatu yang baru. IIoT memungkinkan komunikasi ini menjadi lebih cepat dan lebih mudah diatur; namun, sebagian besar produsen tidak ingin data mereka dikomunikasikan melalui Internet. Jika definisi IIoT lebih tentang data, sistem host di dalam pabrik sekarang diprogram untuk menggunakan data ini untuk membuat keputusan yang berarti dan untuk memperingatkan operator tentang potensi masalah sebelum produksi terpengaruh. Kebutuhan ini memungkinkan produsen robot untuk membenarkan biaya yang terkait dengan pengembangan analisis data tambahan untuk aplikasi seperti pemeliharaan preventif.

Sadi: IIoT telah memungkinkan robot untuk memperluas nilai utama yang mereka bawa dalam otomatisasi fleksibel. Robot pintar dapat berintegrasi dengan sistem lantai pabrik dan sistem TI perusahaan serta perubahan pesanan otomatisasi, perubahan produk, perubahan perkakas, dan konfigurasi produk. Visi robot terintegrasi juga telah memperluas kemampuan ini dalam membuat robot lebih pintar untuk tujuan mempertahankan lokasi mesin, perkakas, dan suku cadang yang tepat karena ini dapat berpindah dari satu pekerjaan ke pekerjaan lainnya.

Melzer: Robot yang terhubung mungkin merupakan pengembangan yang paling relevan dalam mengatasi batasan yang ditimbulkan oleh spesifikasi dalam ISO/TS 15066. Perangkat yang dapat dikenakan yang terhubung, misalnya, dapat membantu bertukar informasi antara cobot dan operator; perangkat yang dapat dikenakan dapat mendeteksi niat untuk gerakan operator berikutnya dengan lebih nyaman dan mungkin seakurat atau lebih akurat daripada pemindai laser eksternal atau sistem kamera.

Lawton: IIoT menghadirkan tingkat perincian yang belum pernah terjadi sebelumnya ke penerapan otomatisasi, memungkinkan pengguna untuk mendapatkan wawasan mendetail tentang kinerja robot mereka. Misalnya, perangkat tepi pemantauan jarak jauh memungkinkan Anda untuk memantau dan memprogram cobot Anda dari jarak jauh, yang sangat berharga mengingat munculnya COVID-19 dan banyaknya arahan kerja dari rumah, peraturan jarak sosial, dan masalah ketidakhadiran yang mengikutinya.

Desain Gerak: Apakah biaya telah mencapai titik di mana robotika dapat digunakan oleh lebih banyak produsen kecil dan menengah?

Melzer: Robotika tradisional telah didukung terutama oleh industri otomotif, sehingga kinerja perangkat ini disesuaikan dengan kebutuhan produsen transportasi. Membayangkan robotika yang lebih kecil dan lebih ringan, desainer menyadari bahwa cobot dapat digunakan untuk jutaan tugas perakitan yang sekarang dilakukan oleh manusia. Penjualan cobot untuk perakitan menurunkan biaya robot ini ke tingkat di mana produsen kecil dan menengah mulai menerapkannya. Selain pengurangan biaya, kemudahan penggunaan mendorong adopsi cobot untuk perusahaan kecil hingga menengah.

Sadi: Biaya telah benar-benar mencapai titik di mana perusahaan kecil dan menengah dapat dan harus berinvestasi. Di masa lalu, sel otomatisasi robotika berkecepatan tinggi dapat dengan mudah berharga hingga kisaran enam digit dan lebih banyak lagi. Saat ini, sel otomatisasi robot kolaboratif biasanya jauh lebih murah, menawarkan pengembalian investasi yang besar bagi pengguna. Robot seluler kolaboratif dapat dipindahkan ke berbagai aplikasi dan pekerjaan sesuai kebutuhan di dalam pabrik, menambah nilai mereka dalam manufaktur yang fleksibel.

Vila Musim Panas: Ya, biaya pembelian robot telah turun karena kemampuan robot dan volume unit meningkat. Hal ini berdampak positif pada perhitungan ROI. Robot juga lebih tahan lama daripada titik mana pun di masa lalu, yang selanjutnya berdampak pada ROI secara positif. Cobot biasanya memiliki lingkungan pemrograman berbasis ikon yang sangat mudah dipahami oleh pengguna baru, menghasilkan waktu pembuatan yang lebih singkat dan pemrograman ulang yang lebih cepat jika cobot dipindahkan ke area yang berbeda dari proses manufaktur. Selain itu, ada lebih sedikit peralatan keselamatan yang dibutuhkan dengan cobot, sehingga menurunkan biaya dan kerumitan sel kerja (seperti pagar, tirai tipis, dan perangkat serupa).

Lawton: Selain menawarkan biaya masuk yang rendah, robot kolaboratif mudah diprogram, bahkan oleh orang-orang dengan sedikit atau tanpa pengalaman robotika sebelumnya. Ini semakin mengurangi biaya adopsi cobot, karena menghilangkan kebutuhan untuk membawa ahli robot setiap kali Anda perlu memprogram ulang cobot Anda.

Terbalik: Tidak pernah semudah ini bagi produsen kecil dan menengah untuk mengadopsi otomatisasi dengan cepat dan murah. Laporan terbaru dari International Federation of Robotics mengungkapkan bahwa pemasangan cobot tumbuh sebesar 11% pada tahun 2019. Kami percaya bahwa biaya masuk yang rendah dan kemudahan penggunaan adalah dua faktor yang mendorong pertumbuhan yang menakjubkan ini.

Desain Gerak: Ada sejumlah kemajuan dalam efektor akhir, memberikan robot ketangkasan dan fleksibilitas yang lebih besar; namun, banyak alat mencengkeram dan menggenggam masih belum memiliki konektivitas universal. Apa yang perlu dilakukan untuk memastikan bahwa efektor akhir mana pun dapat terhubung ke robot apa pun?

Terbalik: Memastikan bahwa "setiap efektor akhir dapat terhubung ke robot apa pun" adalah pertanyaan besar, terutama ketika Anda mempertimbangkan bahwa robot baru dan efektor akhir datang ke pasar setiap tahun, beberapa di antaranya pasti akan dikunci ke dalam perangkat lunak, perangkat keras, dan komunikasi berpemilik. antarmuka.

Sadi: Sama seperti produk otomasi lainnya, teknologi end effector perlu dikembangkan untuk mendukung jaringan otomasi dan menyediakan file untuk diunggah ke pengontrol robot untuk kontrol antarmuka universal. Saat ini, banyak produk efektor akhir memiliki driver pelanggan dan integrasi perangkat lunak ke dalam robot tertentu. Ini memiliki keunggulan khusus yang tidak ingin kami hilangkan dalam mengejar konektivitas universal.

Melzer: Keberhasilan lebih lanjut dari cobots terutama tergantung pada fleksibilitas alat akhir (EOAT); ini harus menjadi prioritas komite standardisasi nasional dan internasional. Tidak ada keraguan:menuju antarmuka EOAT standar adalah prospek yang menggiurkan. Tetapi antarmuka universal harus mengakomodasi lebih dari beberapa fungsi mencekam. Kompleksitas inilah yang membuat standardisasi menjadi tujuan yang ambisius dan sulit untuk dicapai.

Vila Musim Panas: Kurangnya antarmuka mekanis dan kontrol yang umum selalu menghambat implementasi robot dan meningkatkan biaya solusi total. Saya tidak melihat produsen robot menyetujui serangkaian antarmuka umum dalam waktu dekat; namun, produsen robot jelas tertarik untuk memiliki sebanyak mungkin perusahaan antarmuka mekanis yang mengadaptasi produk ke robot mereka. Ini kemungkinan akan menjadi jalan di masa mendatang dalam hal kompatibilitas.

Lawton: Karena banyaknya variasi robot, efektor akhir, dan antarmuka perangkat keras dan perangkat lunak yang berbeda yang digunakan oleh merek yang berbeda, kecil kemungkinannya kita akan pernah memiliki situasi di mana "efektor akhir mana pun dapat terhubung ke robot mana pun," setidaknya dalam jangka pendek. .

Desain Gerak: Dengan COVID-19, robot bergerak otonom (AMR) telah menjadi berguna dalam pengaturan rumah sakit dan untuk pengiriman makanan, menyediakan cara untuk mengangkut barang-barang dengan jarak sosial. Aplikasi lain apa yang Anda lihat untuk robot seluler dalam waktu dekat?

Sadi: Sangat menarik untuk melihat solusi kreatif yang dibutuhkan lingkungan pasca-COVID. Kemungkinannya tidak terbatas untuk aplikasi masa depan dan menggabungkan teknologi seluler otonom dengan robot kolaboratif semakin meningkatkan potensi di banyak pasar termasuk manufaktur, keamanan, perhotelan, logistik, dan aplikasi komersial.

Vila Musim Panas: Seiring dengan meningkatnya kemampuan AMR, sistem yang mengintegrasikan robot dan AMR perlahan-lahan menjadi lebih hemat biaya dan lebih mudah diimplementasikan. Penggunaan robot tetap juga meningkat akibat pandemi, khususnya untuk pekerja jarak sosial, perakit, pengepakan, dan inspektur di fasilitas manufaktur, khususnya di industri makanan serta elektronik, peralatan medis, dan manufaktur umum.

Melzer: Robotika layanan jelas merupakan bidang di mana pengalaman pandemi telah merangsang kesadaran bahwa kemampuan cobot baru diperlukan dan akan disambut oleh sejumlah aplikasi. Perawatan pribadi, intralogistik, dan pergudangan terkenal karena kebutuhan mereka akan AMR.

Lawton: COVID-19 telah menciptakan lonjakan minat dalam otomatisasi secara umum, tetapi ini terutama berlaku untuk robot kolaboratif dan platform robot seluler. Ketika platform ini digabungkan untuk membuat cobot seluler, aplikasi potensial dari kedua teknologi meningkat secara eksponensial. Kami telah melihat cobot seluler dikerahkan untuk aplikasi desinfeksi di rumah sakit dan bahkan untuk aplikasi pengujian COVID-19.

Untuk Informasi Lebih Lanjut

Festival

Otomasi Listrik Mitsubishi

Omron Automation Americas

OnRobot

Robot Universal