Robot Kolaboratif:Hype atau Harapan?

Apakah cobot adalah jawaban atas kekurangan pekerja berkualitas di industri manufaktur?

Mintalah pemilik toko mesin atau rumah lembaran logam untuk menyebutkan hambatan terbesar bagi pertumbuhan perusahaan dan Anda kemungkinan akan menerima jawaban yang sama—bukan kekurangan modal kerja yang memperlambat mereka, atau kekurangan teknologi canggih, tetapi sesuatu yang jauh lebih mendasar:kebutuhan seseorang untuk menekan tombol hijau atau mengemas kotak. “Kami tidak dapat menemukan cukup banyak orang,” Anda akan mendengarnya.

Selain cedera, mereka yang entah bagaimana telah mengatasi masalah perburuhan mereka—melalui kemitraan dengan sekolah kejuruan daerah atau melalui program pengembangan pekerja internal—masih dihadapkan pada kendala yang sama menantangnya, yaitu persaingan ketat dari produsen di negara-negara berbiaya tenaga kerja rendah. Bagaimana orang bisa berharap untuk tetap bertahan ketika gaji pesaing Anda hanyalah sebagian kecil dari gaji Anda sendiri?

Peningkat Tenaga Kerja

Solusinya jelas:otomatis. Jelajahi lorong-lorong pabrik otomotif mana pun dan Anda pasti akan melihat gerombolan robot kuning, oranye, atau putih yang menjaga jalur perakitan yang panjang. Hal yang sama dapat dikatakan untuk setiap perusahaan manufaktur besar, di mana robot industri memuat dan membongkar bagian dari sel permesinan, menerapkan cat ke benda kerja yang lewat atau menggabungkan komponen dalam sel las otomatis. Masalah tenaga kerja terpecahkan.

Tetapi bagaimana dengan dunia manufaktur lainnya, di mana volume produksi yang lebih rendah membuat otomatisasi menjadi proposisi yang tampaknya meragukan? Semua orang tahu bahwa robot industri itu mahal. Mereka membutuhkan teknisi yang terampil untuk memprogramnya, dan pelindung yang rumit atau tirai tipis untuk mencegah cedera pada rekan kerja manusia mereka. Pergantian dari satu pekerjaan ke pekerjaan berikutnya membutuhkan waktu yang berharga, apalagi kebutuhan perkakas khusus, konveyor untuk memindahkan material ke dalam dan keluar dari jangkauan robot, dan pemeliharaan rutin satu lagi peralatan lantai toko.

Solusi Universal

Meskipun sumber istilah "kolaboratif" dan "cobot" diperdebatkan dengan sengit, satu hal yang jelas:sekitar 10-15 tahun yang lalu, beberapa penyedia robotika berusaha memecahkan faktor kerumitan dengan pandangan baru tentang otomatisasi. Robot "kolaboratif" UR5 dari Universal Robots (Odense, Denmark), misalnya, berjanji untuk menghilangkan penjagaan keselamatan. Instalasi dilaporkan memakan waktu kurang dari satu jam. Antarmuka layar sentuh dikatakan cukup sederhana untuk digunakan siapa saja, dan robotnya cukup ringan untuk dipindahkan ke mana pun dibutuhkan. Dan dengan harga yang jauh lebih rendah daripada robot industri berukuran sebanding, cobot akan segera ditemukan di toko-toko besar dan kecil, prediksi perusahaan.

Mereka benar. Perusahaan robotika lain segera mengikuti, dan hari ini hampir setiap pemasok robot industri memproduksi atau secara aktif mengerjakan jawabannya sendiri untuk UR5. Faktanya, cobot menjadi begitu populer sehingga blog terbaru di situs web Asosiasi Industri Robotik (RIA; Ann Arbor, MI) menunjukkan bahwa 3% pangsa pasar yang dinikmati oleh robot kolaboratif saat ini akan meningkat sepuluh kali lipat pada tahun 2025.

Angka yang mengesankan, tentu saja, tetapi apa artinya bagi robot tradisional yang kurang ramah manusia—akankah mereka segera menjadi mesin yang digerakkan oleh sabuk dan perkakas baja karbon? Dan mengesampingkan potensi pertumbuhan mereka yang luar biasa, apakah cobot benar-benar cocok untuk mereka, atau apakah ini contoh lain dari hype pemasaran yang melampaui kenyataan?

Sedikit Lebih Banyak

Stuart Shepherd, direktur penjualan regional untuk Universal Robots Americas (Ann Arbor, MI), tidak berpikir demikian. Ada beberapa alasan yang sangat bagus untuk hype tersebut, katanya, termasuk kurangnya penjagaan, lebih sedikit ruang lantai, dan lebih sedikit kebutuhan akan pelatihan operator.

“Cobot mewakili peluang otomatisasi untuk digunakan oleh lebih banyak perusahaan dan dalam aplikasi yang sebelumnya tidak ditangani,” kata Shepherd. “Mereka bisa menjadi perubahan paling signifikan dalam industri otomasi sejak penemuan PLC [pengontrol logika yang dapat diprogram] dan bahkan robot itu sendiri.”

Produsen dari semua ukuran menikmati manfaat yang dibawa cobot ke lantai produksi, Shepherd mencatat, menambahkan bahwa kemudahan penggunaan, bersama dengan total biaya kepemilikan yang rendah, menjadikannya sangat menarik bagi perusahaan kecil. Inilah, sebagian, yang menjelaskan pertumbuhan mereka yang lebih cepat dari rata-rata pasar, kata Shepherd, meskipun dia dengan cepat menunjukkan bahwa, karena implementasi cobot lebih mudah daripada dengan robot industri, penggunaannya berkembang melampaui manufaktur untuk memasukkan pemrosesan makanan, aktivitas gudang, laboratorium, dan aplikasi ilmiah.

Memikirkan Ulang Otomatisasi

Terlepas dari aplikasi yang luas, dalam ruang manufaktur tradisionallah cobot paling sering mengatasi masalah serius dan meluas yang diuraikan di atas:kurangnya bakat yang memenuhi syarat dan tersedia untuk bekerja di lantai pabrik. Itu menurut Jim Lawton, chief operating officer di cobot builder Rethink Robotics Inc. (Boston).

“Dengan kemampuan mereka untuk menyelesaikan tugas yang selama ini hanya bisa dilakukan oleh manusia, cobot memainkan peran kunci dalam mengurangi rasa sakit ini,” katanya. “Selain itu, mereka dapat mengisi pekerjaan yang tidak ingin dilakukan oleh pekerja manusia, termasuk pekerjaan yang membosankan, berat, atau berbahaya, sehingga memberi karyawan kesempatan untuk beralih ke peran yang lebih diinginkan.”

Robot industri telah dengan senang hati menerima pekerjaan kotor selama beberapa dekade. Apa yang membuat cobot begitu istimewa? Lawton menawarkan beberapa argumen:

• Dengan penginderaan kekuatan bawaannya, cobot sangat cocok untuk perakitan elektronik dan pekerjaan rumit lainnya.
• Karena biasanya tidak perlu dijaga, mereka juga sangat cocok untuk tugas-tugas seperti pengemasan, pengujian dan inspeksi produk, dan tentunya lingkungan tempat manusia berada.
• Kemampuan untuk menyebarkan cobot dengan cepat dan mudah menjadikannya ideal untuk produksi yang singkat dan pergantian yang sering, sebuah tren besar dalam manufaktur.
• Cobot juga dapat bekerja bersama robot industri yang lebih besar, melengkapi pekerjaan mereka.
• Kebanyakan cobot dapat dilatih hanya dengan menggerakkan lengan sebagai demonstrasi tugas yang diinginkan untuk diselesaikan. Tidak diperlukan rangkaian perangkat lunak yang ekstensif.
• Untuk produsen musiman atau mereka yang melihat variabilitas besar dalam permintaan pelanggan, cobot menawarkan sumber daya yang andal dan dapat disesuaikan untuk periode permintaan puncak.

“Cobot memberi produsen kemampuan untuk mengotomatisasi jauh lebih banyak hari ini daripada tahun-tahun sebelumnya, memungkinkan mereka untuk tetap kompetitif dan inovatif di industri apa pun,” kata Lawton. “Sederhananya, mereka dapat diandalkan, efektif, dan mudah beradaptasi, dan membantu perusahaan menjadi lebih sukses.”

Menginjak Jari Kaki

Jika Anda bertanya-tanya di mana toko Anda bisa mendapatkan kesuksesan itu, ada beberapa hal yang perlu diingat sebelum naik Cobot Express. Sebagai permulaan, tidak ada manajer produksi atau pemilik toko yang ingin melihat karyawannya memberontak atas revolusi robot yang dirasakan. Saat mengintegrasikan teknologi baru ini di lantai pabrik, penting bagi produsen untuk memberi tahu pekerja asli bahwa kobot ada untuk membantu mereka melakukan pekerjaan mereka, bukan menggantikan mereka.

Kunci keberhasilan integrasi cobot juga dimulai dengan memilih tugas yang tepat. Seperti yang ditunjukkan Lawton, ketika sebuah cobot tidak digunakan atau dihargai, itu hampir selalu karena itu digunakan pada tugas yang salah. “Cobot tidak dimaksudkan untuk memenuhi setiap kebutuhan otomatisasi, dan beberapa tugas lebih cocok untuk teknologi daripada yang lain,” katanya. “Di sinilah menjadi sangat penting bagi produsen untuk bekerja secara langsung dengan penyedia atau distributor cobot sejak hari pertama untuk mengidentifikasi aplikasi yang tepat dan memastikan cobot akan digunakan dengan cara terbaik. Dari sana, implementasi dan integrasi dengan proses yang ada berjalan lancar dan mulus.”

Menghijaukan

Rick Maxwell, direktur teknik untuk industri umum dan segmen otomotif di FANUC America Corp. (Rochester Hills, MI), setuju, menambahkan bahwa penting untuk mengevaluasi kebutuhan aplikasi untuk memberikan solusi robot yang tepat. “Apakah ini benar-benar kolaboratif, atau lebih cocok untuk robot industri tradisional?” dia berkata. “Menentukan mana yang lebih sesuai dengan kebutuhan pelanggan sangat ditentukan oleh persyaratan throughput operasi, bersama dengan berat dan kompleksitas objek atau bagian yang perlu ditangani.”

Ada tangkapannya, sesuatu yang cepat diperhatikan oleh penggemar otomatisasi tradisional:kebanyakan cobot kurang cepat. Seperti yang ditunjukkan Maxwell, cobot paling cocok untuk aplikasi pick-and-place yang sederhana dan langsung, dan melakukannya dengan kecepatan yang lambat dan stabil. Ini hampir pasti akan berubah seiring peningkatan teknologi cobot, tetapi setidaknya untuk saat ini, jangan berharap kecepatan mereka mendekati pergerakan robot industri yang secepat kilat.

Tapi tidak apa-apa. Kebutuhan orang-orang untuk berinteraksi secara aman dengan mesin di ruang kerja manufaktur cukup nyata, sebuah aktivitas yang dimungkinkan oleh kemampuan cobot untuk merasakan kontak tak terduga dengan objek di zona kerjanya, sehingga menghilangkan kendala saat mereka berbagi tempat kerja dengan orang-orang. Maxwell berkata, “Ini adalah keuntungan keamanan dan biaya utama, karena memungkinkan robot melakukan tugas berat dan operasi berulang tanpa perlu penghalang keamanan industri yang mahal.”

Siapa yang Membeli?

Seperti pembangun lainnya, FANUC menerima semakin banyak pertanyaan dari perusahaan yang mencari solusi robot kolaboratif. Ironisnya, sebagian besar permintaan ini datang dari sumber yang tidak terduga:produsen besar yang memiliki pengalaman luas dengan robot industri. “Peluang untuk aplikasi robot kolaboratif tersedia di semua perusahaan, besar dan kecil,” kata Maxwell.

Nicolas De Keijser, manajer lini bisnis perakitan dan pengujian di ABB Robotics (Auburn Hills, MI), melihat tren serupa. “Karena cobot biasanya lebih mudah digunakan dan lebih murah untuk diintegrasikan, mereka sangat menarik bagi perusahaan kecil atau menengah, karena membuat otomatisasi lebih dapat dicapai,” katanya. “Jadi dibandingkan dengan robot tradisional, mungkin ada penggunaan cobot yang lebih merata di seluruh spektrum manufaktur, di perusahaan dari semua ukuran.”

Selain pick-and-place, untuk apa cobot digunakan? Dari total permintaan, De Keijser dan Maxwell sepakat bahwa bagian terbesar dari pertumbuhan di masa depan diharapkan datang dari segmen penanganan material, di mana cobot digunakan untuk mengemas suku cadang, membuat kotak palet, memuat konveyor, dan banyak lagi, meskipun De Keijser menambahkan bahwa beberapa cobot sangat cocok untuk tugas perakitan yang kompleks, termasuk komponen kecil atau rumit. Mereka juga merupakan favorit untuk perawatan mesin, pemuatan dan pembongkaran mesin bubut CNC dan pusat permesinan, misalnya, atau menarik bagian jadi dari cetakan injeksi plastik.

Tidak Begitu Cepat

Terlepas dari aplikasi atau ukuran perusahaan, mereka yang terbiasa dengan kinerja robot industri perlu menyadari beberapa hal, kata David M. Robers, manajer penjualan robot untuk Amerika di Denso Robotics (West Chester, OH). “Cobot sering dijual ke dalam aplikasi yang tidak mereka miliki bisnisnya,” katanya. “Ya, mereka baik-baik saja untuk tugas pick-and-place dasar, dan dalam aplikasi dengan waktu siklus yang relatif lama, tetapi sebagian besar tidak dapat bersaing dengan kecepatan dan akurasi robot industri tradisional.”

Sifat kolaboratif mereka juga bisa dilebih-lebihkan. Robers berkata, “Jika Anda meletakkan pisau di ujung cobot, itu tidak lagi kolaboratif. Jika Anda menggunakan gripper yang memiliki kemampuan untuk mencubit jari seseorang, maka itu tidak dianggap kolaboratif. Baik itu produk kami atau produk orang lain, Anda harus menilai apakah solusi tersebut benar-benar aman, dan menambahkan perlindungan yang tepat jika diperlukan.

Ada juga "bagaimana jika" untuk dipikirkan. Pengguna yang akrab dengan kemampuan robot industri untuk pulih jika ada bagian yang terjatuh atau ditarik dari dalam benda kerja jika terjadi gangguan daya, misalnya, mungkin akan kecewa jika cobot baru mereka yang mengkilap membutuhkan bantuan manusia untuk menyelesaikan situasi yang canggung .

“Jika Anda memiliki banyak waktu siklus, tidak memerlukan pengulangan yang ekstrem, dan orang-orang perlu berada di dalam dan di sekitar area kerja, maka itu adalah aplikasi yang layak untuk sebuah cobot,” kata Robers. “Jika tidak, saya mungkin berpendapat bahwa robot industri adalah solusi yang lebih baik, dan tergantung pada hasil penilaian keselamatan yang harus dilakukan oleh setiap pelanggan robot sebelum membelinya, dapat menghabiskan lebih sedikit uang untuk diterapkan sambil menawarkan kinerja yang lebih baik. Ada banyak hype seputar cobot—orang-orang senang dengan mereka, dan teori di baliknya masuk akal, tetapi ini jelas merupakan satu contoh di mana pembeli harus mengerjakan pekerjaan rumah mereka.”