Cara Baru untuk Otomatisasi dengan Robotika di 2022

Menjelang akhir tahun 2021, teknologi yang berubah dengan cepat, tuntutan konsumen dan tekanan persaingan terus menginspirasi penerapan strategi operasional yang kreatif. Akibatnya, robot yang lebih terjangkau namun sangat fleksibel diimplementasikan di lantai produksi untuk secara efektif menangani tantangan rantai pasokan, kekurangan tenaga kerja terampil, pandemi yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan fluktuasi pasar secara umum. Dengan mengingat hal ini, berikut adalah beberapa tren dan inovasi yang mungkin ingin dipertimbangkan oleh produsen yang cerdas saat merencanakan kesuksesan di tahun 2022 dan seterusnya.

Adopsi Toko Kecil

Kemampuan untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan biaya minimal adalah suatu keharusan untuk tetap kompetitif dalam lanskap industri saat ini. Ketika biaya otomasi turun dan kemudahan penggunaan meningkat, hal ini terus mendorong sejumlah produsen kecil hingga menengah untuk mengintegrasikan robot di lantai toko mereka. Sekarang dipandang sebagai aset, ketersediaan robot meyakinkan klien potensial bahwa harapan untuk pengiriman tepat waktu dan kualitas produk dapat dipenuhi.

Robot kolaboratif (cobot) yang mudah digunakan dengan pengajaran yang dipandu tangan secara presisi untuk penerapan cepat atau penerapan ulang sesuai permintaan sangat menarik, mengisi kekosongan untuk produksi campuran tinggi dan volume rendah. Ideal untuk las busur, pemotongan plasma, perawatan mesin, perakitan ringan dan pembuatan palet, cobot yang dapat bekerja dengan atau berdekatan dengan manusia menangani beberapa masalah seperti ketersediaan pekerja, keselamatan karyawan, efisiensi operasional, dan kualitas produk.

Robot, seperti robot kolaboratif HC10XP enam sumbu dengan Power and Force Limiting (PFL) dengan tingkat keamanan bawaan, dapat dengan mudah melengkapi pengelasan manual atau digulung ke benda kerja yang besar dan berat di pengaturan pabrik. Hal ini tidak hanya memberikan kapasitas las yang diperlukan untuk operasi yang lebih kecil, tetapi juga memaksimalkan ruang lantai di lingkungan yang sempit. Juga mahir dalam menghemat ruang lantai yang berharga adalah cobot muatan lebih tinggi, seperti HC20XP kapasitas muatan 20 kg. Dengan riser berukuran sesuai, cobot dengan rating IP67 ini mampu memuat atau membongkar palet berukuran 40 x 48” (tinggi hingga 80 inci) tanpa elevator, menawarkan keserbagunaan yang lebih besar untuk pengembalian investasi yang lebih baik.

“Sel kerja yang ringkas, seperti ArcWorld ^® Seri 50 dan LC, juga digunakan untuk meningkatkan produksi untuk pengelasan bagian kecil hingga sedang dalam pengaturan bengkel kerja, ”kata Josh Leath, Sr. Product Manager di Yaskawa Motoman. “Tersedia dalam stasiun kerja tunggal atau ganda, solusi las hemat ruang seperti ini memungkinkan pemasangan atau relokasi yang cepat dan mudah sambil mempertahankan pengembalian yang sangat cepat.”

Pemrograman Robot Offline

Demografi tenaga kerja dan penggerak pasar terus mengubah cara produsen mendekati integrasi dan pemrograman robot, sedemikian rupa sehingga telah meluncurkan revolusi kemudahan penggunaan. Opsi pemrograman yang intuitif – termasuk pemrograman offline (OLP) – adalah suatu keharusan untuk memfasilitasi tingkat waktu operasional yang tinggi, terutama untuk operasi yang tidak dapat menghentikan produksi sementara program robot sedang ditulis poin demi poin dari liontin pengajaran.

Menggunakan representasi 3D dari sel kerja robotik yang secara visual menunjukkan robot bergerak di sepanjang jalur yang diprogram, OLP memberikan kemampuan bagi pemrogram berpengalaman dan pemula untuk merancang, menguji, dan menyesuaikan program atau pekerjaan robot dari virtual berbasis PC lingkungan. Menyediakan fitur bermanfaat seperti deteksi tabrakan, PDF 3D, pelacakan konveyor, Cam Path, dan lainnya, MotoSim ^® dari Yaskawa adalah perangkat lunak yang ramah pengguna dan hemat biaya yang ideal untuk pemrograman dan studi jangkauan. Opsi pihak ketiga lainnya menyediakan fungsionalitas yang kuat, memungkinkan pakar tugas memprogram robot dengan cepat dan mudah. Robotmaster ^® , OCTOPUZ ^® dan Delfoi memberikan solusi perangkat lunak yang komprehensif untuk berbagai aplikasi, termasuk pemrograman kompleks untuk sistem las robot. Mengenai yang terakhir, Delfoi dapat menghemat 90 persen waktu pemrograman dibandingkan mengajarkan pemrograman gantung, menjadikannya cara yang sangat cepat untuk mengirimkan program secara akurat bahkan untuk konfigurasi yang rumit seperti sel kerja multi-lengan.

Metode Pemrograman Inovatif

Lanskap pemrograman robot dibumbui dengan ide pemrograman nontradisional – banyak di antaranya memfasilitasi penerapan sistem robot yang sangat cepat dan mudah.

Pengajaran dengan panduan tangan yang presisi
Diharapkan tumbuh sebesar 40 persen selama enam tahun ke depan ¹ , robot kolaboratif yang mudah digunakan membantu aplikasi baru dan sangat relevan menjadi hidup. Pengajaran dengan panduan tangan yang presisi adalah aspek kunci dari tren ini, menjadikannya solusi ideal bagi perusahaan yang ingin mengintegrasikan sistem robotik yang sangat serbaguna dan mudah digunakan.

Atau, perusahaan seperti Wandelbots menggunakan teknologi sensor cerdas yang dapat memodelkan gerakan operator, dengan ahli memungkinkan pengguna untuk mengajarkan jalur robot dengan stylus daripada memegang lengannya. Pendekatan yang sangat mudah, rendah kode, dan hemat biaya ini rata-rata 20 kali lebih cepat daripada pemrograman tradisional untuk aplikasi tertentu.

Aplikasi liontin yang intuitif
Gantung pengajaran yang intuitif dan seperti smartphone menjadi hal yang biasa saat ini. Seiring dengan penggunaan ini, penggunaan aplikasi liontin dan ekstensi semakin meningkat untuk fungsionalitas aplikasi yang mudah digunakan namun kuat.

Smart Pendant Yaskawa yang intuitif – yang secara radikal mengubah cara robot diprogram – kini menawarkan kemampuan yang tangguh untuk cepat menghasilkan pekerjaan untuk menangani bagian dalam pola tertentu. Dikenal sebagai Smart Pattern, ekstensi Smart Pendant ini menyediakan antarmuka grafis yang mendukung tugas-tugas umum, seperti pemuatan atau pembongkaran alat berat, menumpuk atau membongkar, dan pengepakan wadah.

Untuk pengelasan cobot dan pengelasan robot tradisional, serupa, aplikasi pembelajaran intuitif, seperti Yaskawa's Universal Weldcom Interface (UWI) menembus hambatan pemrograman bersejarah. Dari perbedaan regional tempat pengaturan las disimpan hingga berbagai penggunaan gas pelindung, bersama dengan kehadiran teknologi sumber daya yang canggih dan pertumbuhan metode pengelasan baru, UWI sangat membantu produsen yang ingin mendapatkan kontrol yang mudah atas setiap proses las atau parameter. Ini termasuk voltase, arus listrik, dan kecepatan pengumpanan kabel.

Pemrograman kode rendah dan tanpa kode
Alat seperti UWI juga melengkapi inovasi perangkat lunak terbaru untuk pemrograman low-code dan no-code. Pengguna kini dapat menggunakan platform pengembangan fleksibel dan modul aplikasi untuk memprogram aplikasi atau sistem robotik tanpa menulis satu baris kode pun.

Perusahaan lain, seperti Path Robotics, mengembangkan teknologi buatan canggih intelijen (AI), pembelajaran mesin dan sistem visi komputer untuk membuat robot industri lebih cerdas. Dengan fokus awal pada aplikasi pengelasan, Path menghapus persamaan pemrograman sekaligus dengan sistem penglihatan dan persepsi berpemilik yang bekerja untuk mengenali di mana suatu bagian berada di ruang angkasa, kemudian menyesuaikan jalur robot dan parameter pengelasan secara real time ke variasi. Seiring peningkatan sensor dan pemrosesan yang terus berkembang, performa dan penerapan instalasi robot cerdas juga akan meningkat.

Otomasi robot lintas platform
Membuka paradigma baru otomatisasi yang mudah digunakan, READY Robotics telah menciptakan sistem operasi tingkat perusahaan untuk otomatisasi robotik lintas platform. Hal ini tidak hanya memungkinkan hampir semua orang untuk memprogram hampir semua robot (termasuk robot Yaskawa), tetapi juga membuat otomatisasi lebih mudah diakses dari sebelumnya dengan pemrograman berbasis ikon grafis yang tidak memerlukan keahlian pengkodean khusus.

Sistem Operasi Robot
Melengkapi metode pemrograman untuk ditonton di tahun baru adalah evolusi Sistem Operasi Robot (ROS). Kumpulan middleware yang terus bertambah yang berjalan pada sistem operasi seperti Linux, Java, dan Microsoft Windows ^® IoT Enterprise, ROS adalah gudang sumber terbuka gratis untuk algoritme, perangkat lunak, fungsi, driver, dan lainnya yang canggih dan didukung oleh Open Robotics di ros.org.

Mengambil ROS sebagai selangkah lebih maju, ROS-Industrial ^® (ROS-I) secara khusus berfokus pada kemampuan lanjutan yang dapat diberikan ROS khusus untuk robot industri. Dilihat oleh beberapa orang sebagai perekat yang menyatukan teknologi canggih, kompilasi alat kaya fitur ini membantu produsen robot, pemasok komponen, integrator sistem, dan pengguna akhir untuk meningkatkan segudang aplikasi kompleks, seperti pemrosesan gambar 2D/3D atau kontrol gaya untuk drive robot path secara real time dibandingkan dengan jalur yang telah diprogram sebelumnya.

Melihat kebutuhan akan kemampuan yang lebih besar untuk membuat modifikasi fungsi adaptif pada aplikasi robot industri tradisional untuk tugas campuran tinggi dan volume rendah, Yaskawa bermitra dengan ROS-Industrial Consortium (RIC) Americas dalam mengembangkan penggerak komunikasi yang kuat yang memberikan produsen dan peneliti pilihan untuk membuat add-on dan mengintegrasikan sensor persepsi. Sangat menguntungkan untuk membuat robot yang kompatibel untuk berbagai aplikasi lingkungan tidak terstruktur secara tepat waktu dan hemat biaya, Yaskawa menyediakan kemampuan untuk menggunakan teknologi ini dengan robot mereka - karena semua robot Yaskawa generasi terbaru diaktifkan oleh ROS dan dapat dimodifikasi untuk memperluas fungsionalitas untuk tugas yang lebih lanjut.

Visi Mesin yang Dioptimalkan

Seperti disebutkan, peningkatan penglihatan yang hemat biaya memungkinkan untuk berbagai aplikasi yang lebih luas. Sistem berbasis visi, seperti FreeMove ^® dari Veo Robotics , menemukan kembali cara pembuatan produk dengan membuat alat berat lebih responsif terhadap manusia, yang berpuncak pada sistem keselamatan dinamis yang menggunakan pengamanan minimal. Sistem FreeMove memproyeksikan semua kemungkinan posisi objek di masa depan di lingkungannya, secara dinamis menghitung jarak pemisahan pelindung sebelum memberi sinyal robot untuk melambat atau berhenti sesuai kebutuhan demi keselamatan pekerja.

Sistem seperti ini tidak hanya memberikan pilihan yang memungkinkan pekerja manusia dalam persamaan produksi, tetapi juga, sistem robotik dengan teknologi ini dapat membantu produsen lebih menyesuaikan diri dengan kustomisasi massal, proses produksi yang lebih singkat, dan memperketat tuntutan kualitas, membuatnya lebih hemat biaya dalam jangka panjang. Visi lebih dari sekadar menemukan atau memeriksa suku cadang, tetapi digunakan untuk membantu menyempurnakan proses seperti manufaktur aditif atau perencanaan jalur pengelasan saat menggunakan robotika.

“Visi robotik juga diterapkan pada semakin banyak tugas pemeriksaan , ”kata Chris Caldwell, Manajer Produk di Yaskawa Motoman. “Umumnya lebih cepat dan lebih andal daripada manusia, inspeksi robotik menjadi sangat penting bagi produsen yang ingin meningkatkan kualitas produk dan keluaran produk.” Untuk mengurangi scrap, memaksimalkan suku cadang yang baik, dan mengoptimalkan efektivitas peralatan secara keseluruhan, model robot yang fleksibel, termasuk robot kolaboratif, diintegrasikan ke dalam sel kerja untuk memastikan kualitas permukaan, integritas las, atau geometri suku cadang. Menawarkan kemampuan dan konsistensi yang tidak dapat dilakukan oleh manusia dan mesin pengukur terkoordinasi (CMM), kombinasi penggunaan robot dan periferal cerdas seperti sistem penglihatan tingkat lanjut, catu daya yang kuat, analitik suara intuitif, sistem pemeriksaan las, dan lainnya dapat menyediakan banyak data untuk membuat informasi keputusan produksi.

Pengelolaan Aset Terintegrasi

Sejumlah besar data yang disediakan oleh perangkat terhubung paling baik ditangkap dengan solusi server edge, seperti Yaskawa Cockpit™, yang menggunakan OPC-UA terkemuka atau antarmuka pengumpulan data lainnya. Sistem manajemen aset seperti ini dapat memberikan wawasan yang komprehensif kepada produsen yang ingin mendapatkan keunggulan kompetitif. Ambil kualitas las, misalnya. Apakah itu digunakan untuk suku cadang internal atau diimplementasikan untuk memeriksa kaliber suku cadang yang dibawa dari bagian lain rantai pasokan, penggunaan robot bersama dengan jenis konektivitas beberapa sumber data ini dapat memberikan dampak positif.

Hal ini memunculkan masalah rantai pasokan yang sedang berlangsung, yang terus menjadi yang terdepan bagi produsen. Memfasilitasi keselamatan pekerja dan memberikan kemampuan untuk memantau dan mengelola perangkat pabrik yang terhubung dari jarak jauh, solusi manajemen aset mendapatkan daya tarik. Mengaktifkan pendekatan yang terintegrasi, cerdas, dan inovatif untuk analitik data, alat seperti ini membantu pembuat keputusan melihat volume produksi saat ini dan sebelumnya, serta status operasional perangkat apa pun yang terhubung (termasuk robot), secara real time. Hal ini tidak hanya membantu produsen dalam membuat keputusan yang tepat tentang mempertahankan kinerja peralatan, tetapi juga memberikan kemampuan untuk melaksanakan tujuan operasional secara efisien dari mana saja secara virtual.

Masa depan industri berbasis teknologi

Maju ke tahun 2022, kemajuan teknologi akan terus mendorong permintaan pasar dan inovasi robot berikutnya, sementara persyaratan untuk komponen dan barang kemasan konsumen akan tetap memiliki toleransi yang terus menyusut. Karena margin kesalahan tampaknya memasuki skala nano, pengulangan robot akan menghasilkan otomatisasi tambahan, terutama yang terkait dengan elektronik, kendaraan listrik, peralatan medis, dan lainnya. Secara keseluruhan, pabrikan yang menjalankan strategi operasional yang merangkul teknologi baru, termasuk otomatisasi robot, kemungkinan besar akan dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan tekanan pasar untuk kesuksesan yang berkelanjutan.

¹ Ukuran Pasar Robot Kolaboratif, Pangsa &Analisis Dampak Covid-19, Fortune Business Insights, 2020