Rekan Robot Saya Mengontrol Semuanya

Dinamika pasar yang tinggi, meningkatnya persaingan karena globalisasi, tetapi juga perkembangan demografis dan semakin berkurangnya pekerja terampil, menghadirkan rintangan besar bagi perusahaan produksi Jerman. Perubahan ini terutama mempengaruhi proses perakitan sebagai mata rantai terakhir dalam rantai nilai.

Salah satu pendekatan untuk melawan perubahan ini adalah penggunaan apa yang disebut kolaborasi manusia-robot (HRC). Namun, sistem HRC masih terkait dengan biaya tinggi, baik dalam uang maupun personel, karena kompleksitas perencanaannya. Ada kebutuhan untuk metode sederhana dan fleksibel yang memungkinkan perusahaan dari banyak industri dengan berbagai kondisi batas aplikasi (kompleksitas produk, varians, kuantitas, dll.) untuk menyiapkan dan memperkenalkan stasiun kerja perakitan kolaboratif.

SafeMate Proyek Penelitian

Dalam proyek penelitian SafeMate, yang didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Penelitian Federal Jerman (BMBF) dalam program “Inovasi untuk Produksi, Layanan, dan Pekerjaan Masa Depan”, strategi dan konsep dikembangkan untuk pengenalan dan desain tempat kerja perakitan kolaboratif. Fokusnya adalah pada tempat kerja yang aman dan diterima di mana karyawan mengakui manfaat yang tinggi. Selain perusahaan terkenal Jerman seperti Lenze, Lufthansa Sky Chefs, Miele dan Sennheiser, perusahaan Weidmüller yang berbasis di Detmold juga menjadi bagian dari proyek penelitian ini.

Grup Weidmüller adalah pemain global dan berspesialisasi dalam bidang teknologi sambungan listrik dan elektronik. Bersama dengan pelanggannya, ia membentuk transformasi digital—dengan produk, solusi, dan layanan untuk Konektivitas Industri Cerdas dan Internet Industri Segala Hal.

Dengan produknya, Weidmüller sebagian besar aktif di bidang teknik mesin, industri proses, pembangkit listrik dan energi terbarukan, teknologi transportasi, infrastruktur bangunan, dan di bidang manufaktur perangkat. Perusahaan telah lama terlibat dengan topik Industri 4.0. dan, selain SafeMate, terlibat dalam kolaborasi penelitian lainnya.

Saat Semuanya Dilakukan dengan Tangan

Sampai saat ini, proses perakitan komponen elektromekanis di Weidmüller dilakukan sepenuhnya secara manual oleh karyawan di stasiun kerja perakitan.

Sebagai bagian dari Safe-Mate, analisis potensial—yang dilakukan oleh tim yang dipimpin oleh insinyur proses Weidmüller, Tobias Stuke—adalah untuk menentukan tugas individu yang dilakukan oleh manusia dan mesin dan dengan demikian menciptakan pembagian kerja yang optimal untuk tugas. Antara lain, ditemukan bahwa robot sangat baik dalam melakukan tugas-tugas monoton, berulang dan intensif daya dari proses penempatan tanpa kelelahan. Dan mereka dapat melakukannya dengan akurasi yang konsisten.

Tapi itu tidak bisa dilakukan tanpa manusia:manusia memiliki keterampilan khusus, misalnya, dalam mencengkeram dan mengeluarkan bagian-bagian kecil dari dimensi yang berbeda dari tumpukan atau kotak. Mereka dapat mengenali dan menyortirnya dengan lebih baik. Manusia juga lebih unggul dari rekan robot mereka dalam hal pemberian makan yang benar dan proses pemeriksaan selanjutnya.

Berdasarkan temuan ini, proses perakitan manual sebelumnya kemudian sebagian otomatis dalam aplikasi percontohan SafeMate awal dengan menggunakan kolaborasi manusia-robot (HRC). Hasilnya adalah tempat kerja perakitan hibrida di mana manusia dan robot bekerja secara paralel. Tugas-tugas monoton dan intensif kekuatan dilakukan oleh robot, sedangkan tugas-tugas yang menuntut kognitif dilakukan oleh manusia.

Kolaborasi Manusia-Robot

Dalam robotika kolaboratif, manusia dan robot dapat bekerja bergandengan tangan di satu tempat kerja. Karena teknologi kontrol sensitif, robot dapat bekerja sama dengan manusia tanpa pagar pelindung. Aplikasi memerlukan validasi untuk memastikan bahwa bahaya telah cukup diminimalkan. Hal ini dapat dilakukan sebagai bagian dari pengukuran kekuatan dan tekanan yang dilakukan oleh TÜV, asosiasi profesional, penyedia layanan eksternal atau secara independen oleh integrator. Alat canggih, seperti gripper, juga dapat divalidasi dengan cara ini.

Untuk tempat kerja hybrid baru, untuk perakitan komponen elektromekanis, cobot dari produsen robot Denmark Universal Robots (UR) kini telah ditempatkan di samping karyawan untuk bekerja bersama mereka. Pertama, rekan merakit elemen konektor. Kemudian cobot menekan elemen kontak listrik, bergabung dengan rumah konektor dan mengencangkan kontak koneksi. Produktivitas seluruh stasiun kerja hibrid ditingkatkan dengan penggunaan robot kolaboratif dan menghasilkan pengurangan langkah-langkah perantara atau waktu tunggu dalam proses perakitan. Fokus dari otomatisasi parsial ini adalah untuk membebaskan operator mesin dari langkah-langkah menengah yang monoton dan memakan waktu serta untuk mencapai pembagian kerja yang seimbang antara manusia dan robot.

Cobot dengan Zimmer HRC Gripper

Selain pemilihan robot yang sesuai, gripper yang sesuai juga diperlukan sebagai bagian dari desain stasiun kerja. Hal ini karena teknologi gripping merupakan komponen dasar dari setiap aplikasi robot. Gripper HRC-02 dari Zimmer Group, spesialis gripper yang berbasis di Rheinau, Jerman, ditemukan relatif cepat. Zimmer Group saat ini memiliki portofolio gripper HRC terbesar di Dunia. Gripper yang dipilih aman dan selaras sempurna dengan robot UR yang dipilih.

Servo gripper serba elektrik HRC-02, yang dirancang khusus untuk penggunaan MRK, tidak memiliki tepi yang tajam dan dibuat sedemikian rupa sehingga, dengan bentuknya yang membulat di semua sisi, hampir tidak mungkin tersangkut secara tidak sengaja. Selain itu, HRC-02 memiliki pukulan dan gaya cengkeraman yang dapat disesuaikan secara fleksibel, memungkinkannya untuk mencengkeram jauh lebih sensitif daripada gripper konvensional.

Fitur-fitur ini dipasangkan dengan desain yang telah terbukti di industri memberikan keamanan maksimum untuk proyek ini. Semua gripper HRC dari Zimmer Group memenuhi persyaratan tinggi prinsip perlindungan menurut ISO/ TS 15066 (standar HRC) dan bersertifikat BG/ DGUV.

Pemrograman Menjadi Mudah

Dalam proyek SafeMate Weidmüller, fokus lainnya adalah kemampuan menggunakan cobot UR secara efisien dan fleksibel di tempat kerja hybrid baru. Oleh karena itu, perhatian juga diberikan pada penanganan robot yang mudah.

Kemudahan pengoperasian cobot sangat meyakinkan, terutama dalam kombinasi dengan gripper HRC-02. Lagi pula, bukan kebetulan bahwa semua gripper Zimmer Group dapat bekerja sempurna dengan robot ringan UR—sebagai mitra UR+, Zimmer Group saat ini menampilkan portofolio terbesar gripper yang kompatibel dengan UR di situs web UR+.

Di mana pekerjaan pemrograman yang rumit sebelumnya dan keterampilan pemrograman yang kompleks diperlukan, cobot dari Universal Robots dan gripper Zimmer-nya sangat mudah dioperasikan. Ini dikontrol atau diprogram langsung melalui panel kontrol robot, yang dirancang secara intuitif—sebanding dengan aplikasi ponsel cerdas.

Peningkatan Produktivitas dan Kepuasan

Penggunaan pilot cobot di departemen teknik mesin Weidmüller membuka kemungkinan baru dalam efisiensi dan fleksibilitas.

Berkat pembagian kerja hibrida yang baru ini dan pengoperasian yang sederhana serta pemasangan yang mudah dari robot cerdas dan grippernya, pabrikan elektronik sekarang dapat memenuhi sedikit lebih banyak kekurangan pekerja terampil dan persaingan global. Selain peningkatan produktivitas, ada juga keberhasilan non-moneter yang penting, seperti pengoptimalan tempat kerja yang ergonomis dan pengurangan pekerjaan secara umum bagi karyawan.

Misalnya, tugas-tugas yang memaksa seperti menekan elemen kontak ("latching") dan tugas-tugas monoton dapat diserahkan ke robot. Tingkat penerimaan karyawan yang tinggi ini juga dicapai melalui proses implementasi yang partisipatif. Ini berarti bahwa karyawan terlibat dalam proses perubahan di sekitar tempat kerja mereka sejak awal.

“Kriteria pemilihan khusus untuk gripper Grup Zimmer adalah bahwa, selain fitur teknisnya, gripper sudah memiliki keamanan yang teruji dan bersertifikat untuk sistem HRC, yang berarti bahwa kami sudah berada di 'sisi aman'"—dalam arti sebenarnya. arti kata—untuk proyek teknologi kami yang mencekam,” kata Stuke.

Sangat penting bagi perusahaan bahwa karyawannya mendapat manfaat dari kerja kolaboratif. Cobot dengan grippernya dimaksudkan untuk memberikan kelegaan.