Tren Robotika 2022: Strategi Otomatisasi Inovatif untuk Produsen
Dengan 2021 berakhir, teknologi yang berubah cepat, permintaan konsumen dan tekanan kompetitif terus menginspirasi implementasi strategi operasional kreatif. Akibatnya, robot yang lebih terjangkau namun sangat fleksibel sedang diterapkan di lantai produksi untuk efektif menghadapi tantangan rantai pasokan, kekurangan tenaga kerja terampil, pandemi yang tak pernah terjadi sebelumnya dan fluktuasi pasar umum. Dengan ini, berikut adalah beberapa tren dan inovasi yang produsen cerdas mungkin ingin dipertimbangkan saat merencanakan 2022 yang sukses dan seterusnya.
Pengadopan oleh Bengkel Kecil
Kemampuan untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan biaya minimal adalah keharusan untuk tetap bersaing dalam lanskap industri saat ini. Saat biaya otomatisasi turun dan kemudahan penggunaan meningkat, hal ini terus mendorong sejumlah produsen kecil hingga menengah untuk mengintegrasikan robot di bengkel mereka. Sekarang dianggap sebagai aset, ketersediaan robot meyakinkan klien potensial bahwa ekspektasi untuk pengiriman tepat waktu dan kualitas produk dapat dipenuhi.
Robot kolaboratif (cobot) yang mudah digunakan dengan pengajaran tangan yang presisi untuk penerapan atau penerapan ulang sesuai permintaan sangat menarik, mengisi kesenjangan untuk produksi campuran tinggi, volume rendah. Ideal untuk pengasinan arc, pemotongan plasma, machine tending, perakitan ringan dan palletizing, cobot yang dapat bekerja dengan atau di dekat manusia sedang mengatasi sejumlah kekhawatiran seperti ketersediaan pekerja, keselamatan karyawan, efisiensi operasional dan kualitas produk.
Robot, seperti robot kolaboratif enam-sumbu HC10XP dengan Power and Force Limiting (PFL) berrating keselamatan bawaan, dapat dengan mudah melengkapi pengasinan manual atau ditarik ke dekat workpiece besar dan berat di pabrik. Tidak hanya ini memberikan kapasitas pengasinan yang dibutuhkan untuk operasi lebih kecil, tetapi juga memaksimalkan ruang lantai di lingkungan yang sempit. Juga mahir dalam menghemat ruang lantai yang berharga adalah cobot dengan payload lebih tinggi, seperti HC20XP dengan kapasitas payload 20-kg. Dengan riser yang ukurannya sesuai, cobot dengan rating IP67 ini mampu memuat atau memuat ulang palet 40 x 48 inci (tinggi hingga 80 inci) tanpa lift, menawarkan fleksibilitas yang lebih besar untuk return on investment yang lebih baik.
“Sel kerja kompak, seperti ArcWorld® 50 dan seri LC, juga digunakan untuk meningkatkan produksi untuk pengasinan bagian kecil hingga menengah di bengkel kerja,” ungkap Josh Leath, Sr. Product Manager di Yaskawa Motoman. “Tersedia di satu atau dua workstation, solusi pengasinan hemat ruang seperti ini memungkinkan pemasangan atau pemindahan yang cepat dan mudah sambil mempertahankan return on investment yang sangat cepat.”
Pemrograman Robot Offline
Demografi tenaga kerja dan driver pasar terus mengubah cara produsen mendekati integrasi dan pemrograman robot, begitu banyak hingga telah meluncurkan revolusi kemudahan penggunaan. Opsi pemrograman intuitif – termasuk pemrograman offline (OLP) – adalah keharusan untuk memfasilitasi tingkat uptime yang tinggi, terutama untuk operasi yang tidak dapat mengganggu produksi saat program robot ditulis titik demi titik dari teach pendant.
Penggunaan representasi 3D dari sel kerja robot yang secara visual menunjukkan robot bergerak sepanjang jalur yang diprogram, OLP menyediakan baik programmer berpengalaman maupun pemula dengan kemampuan untuk merancang, menguji dan menyesuaikan program atau pekerjaan robot dari lingkungan virtual berbasis PC. Menyediakan fitur berguna seperti deteksi tabrakan, 3D PDFs, conveyor tracking, Cam Path dan lebih banyak, Yaskawa’s MotoSim® 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 ahli tugas untuk memprogram robot dengan cepat dan mudah. Robotmaster®, OCTOPUZ® dan Delfoi menyediakan solusi perangkat lunak komprehensif untuk berbagai aplikasi, termasuk pemrograman kompleks untuk sistem pengasinan robotik. Terkait yang terakhir, Delfoi dapat menghemat 90 persen waktu pemrograman dibandingkan pemrograman teach pendant, membuatnya menjadi cara yang sangat cepat untuk mengirim program secara akurat bahkan untuk konfigurasi kompleks seperti sel kerja multi-lengan.
Metode Pemrograman Inovatif
Lanskap pemrograman robot dipenuhi dengan ide pemrograman nontradisional – banyak yang memfasilitasi implementasi sistem robot yang sangat cepat dan mudah.
Pengajaran tangan yang presisi
Diperkirakan akan tumbuh 40 persen selama enam tahun mendatang1, robot kolaboratif yang mudah digunakan membantu aplikasi baru dan yang sangat relevan hadir. Pengajaran tangan yang presisi adalah aspek kunci dari tren ini, menjadikannya solusi ideal untuk perusahaan yang ingin mengintegrasikan sistem robotik yang serbaguna dan ramah pengguna.
Atas, perusahaan seperti Wandelbots menggunakan teknologi sensor cerdas yang dapat memodelkan gerakan operator, dengan mahir memungkinkan pengguna untuk mengajarkan jalur robot dengan stylus daripada memegang lengan. Pendekatan yang sangat mudah, rendah kode dan hemat biaya ini rata-rata 20 kali lebih cepat daripada pemrograman tradisional untuk aplikasi tertentu.
Aplikasi teach pendant intuitif
Teach pendant yang intuitif, mirip smartphone, menjadi hal yang umum saat ini. Seiring dengan penggunaan ini adalah penggunaan yang semakin tumbuh dari aplikasi pendant dan extension untuk fungsionalitas aplikasi yang ramah pengguna namun canggih.
Smart Pendant intuitif Yaskawa – yang secara radikal mengubah cara robot diprogram – sekarang menawarkan kemampuan canggih untuk menghasilkan pekerjaan dengan cepat untuk menangani bagian dalam pola tertentu. Dikenal sebagai Smart Pattern, ekstensi Smart Pendant ini menyediakan antarmuka grafis yang mendukung tugas umum, seperti memuat atau membongkar mesin, menumpuk atau membuka tumpukan, dan kemasan kotak.
Baik untuk pengasinan cobot dan pengasinan robot tradisional, aplikasi teach pendant intuitif, seperti Universal Weldcom Interface (UWI) Yaskawa, menembus batas pemrograman historis. Dari perbedaan regional untuk di mana pengaturan pengasinan disimpan hingga penggunaan gas pelindung yang bervariasi, bersama dengan kehadiran teknologi sumber daya canggih dan pertumbuhan metode pengasinan baru, UWI telah sangat membantu produsen yang ingin mendapatkan kontrol mudah atas setiap proses atau parameter pengasinan. Ini mencakup tegangan, arus dan kecepatan pengiriman kawat.
Pemrograman rendah kode dan tanpa kode
Alat seperti UWI juga melengkapi inovasi perangkat lunak terbaru untuk pemrograman rendah kode dan tanpa kode. Pengguna sekarang dapat menggunakan platform pengembangan yang fleksibel dan modul aplikasi untuk memprogram aplikasi atau sistem robotik tanpa menulis satu baris kode.
Perusahaan lain, seperti Path Robotics, mengembangkan sistem kecerdasan buatan (AI), machine learning dan computer vision terdepan untuk membuat robot industri lebih cerdas. Dengan fokus awal pada aplikasi pengasinan, Path menghapus persamaan pemrograman sepenuhnya dengan sistem visi dan persepsi proprietary yang bekerja untuk mengenali di mana bagian berada dalam ruang, lalu menyesuaikan jalur robot dan parameter pengasinan secara real time terhadap variasi. Saat perbaikan sensor dan pemrosesan terus berkembang, demikian juga performa dan adopsi instalasi robotik cerdas.
Otomatisasi robotik lintas platform
Membuka paradigma baru otomatisasi yang ramah pengguna, READY Robotics telah menciptakan sistem operasi kelas perusahaan untuk otomatisasi robotik lintas platform. Tidak hanya ini memungkinkan hampir siapa pun untuk memprogram hampir setiap robot (termasuk robot Yaskawa), tetapi juga membuat otomatisasi lebih dapat diakses dari sebelumnya dengan pemrograman ikon grafis yang tidak memerlukan keahlian coding tertentu.
Robot Operating System
Melengkapi metode pemrograman yang harus diperhatikan di tahun baru adalah evolusi Robot Operating System (ROS). Koleksi middleware yang tumbuh yang berjalan pada sistem operasi seperti Linux, Java dan Microsoft Windows® IoT Enterprise, ROS adalah repositori open-source gratis dari algoritma terdepan, perangkat lunak, fungsi, driver dan lebih banyak yang didukung oleh Open Robotics di ros.org.
Melangkah lebih jauh, ROS-Industrial® (ROS-I) khusus fokus pada kemampuan canggih yang dapat disediakan oleh ROS khusus untuk robot industri. Dilihat oleh beberapa sebagai lem yang memegang teknologi canggih bersama, kompilasi alat yang kaya fitur ini membantu produsen robot, pemasok komponen, integrator sistem dan pengguna akhir untuk meningkatkan berbagai aplikasi kompleks, seperti pemrosesan citra 2D/3D atau kontrol gaya untuk menggerakkan jalur robot secara real time dibandingkan jalur yang telah diprogram.
Melihat kebutuhan untuk kemampuan yang lebih besar untuk melakukan modifikasi fungsionalitas adaptif pada aplikasi robot industri tradisional untuk tugas campuran tinggi, volume rendah, Yaskawa bekerjasama dengan ROS-Industrial Consortium (RIC) Americas dalam mengembangkan driver komunikasi yang kuat yang memberikan produsen dan peneliti opsi untuk membuat add-on dan mengintegrasikan sensor persepsi. Sangat menguntungkan untuk membuat robot kompatibel untuk berbagai aplikasi lingkungan tidak terstruktur dengan cara yang tepat waktu dan hemat biaya, Yaskawa menyediakan kemampuan untuk menggunakan teknologi ini dengan robot mereka – karena semua generasi terbaru robot Yaskawa sudah ROS-enabled dan dapat dimodifikasi untuk memperluas fungsionalitas untuk tugas yang lebih canggih.
Pengoptimalan Machine Vision
Seperti yang disebutkan, perbaikan visi hemat biaya memungkinkan berbagai aplikasi yang lebih luas. Sistem berbasis visi, seperti FreeMove® Veo Robotics, sedang merubah cara produk dapat diproduksi dengan membuat mesin lebih responsif terhadap manusia, culminating in dynamic safety systems that use minimal safeguarding. Sistem FreeMove memproyeksikan semua posisi masa depan yang mungkin dari objek di lingkungannya, secara dinamis menghitung jarak pemisahan pelindung sebelum memberi sinyal pada robot untuk melambat atau berhenti sesuai kebutuhan untuk keselamatan pekerja.
Tidak hanya sistem seperti ini memberikan opsi yang memungkinkan pekerja manusia dalam persamaan produksi, tetapi juga, sistem robotik dengan teknologi ini dapat membantu produsen lebih baik menyesuaikan diri dengan mass customization, run produksi yang lebih pendek dan permintaan kualitas yang semakin ketat, membuatnya lebih hemat biaya di jangka panjang. Visi melampaui menemukan bagian atau memeriksa mereka, tetapi digunakan untuk menyempurnakan proses seperti additive manufacturing atau perencanaan jalur pengasinan sambil menggunakan robotika.
“Visi robotik juga diterapkan pada sejumlah tugas inspeksi yang semakin banyak,” ungkap Chris Caldwell, Product Manager di Yaskawa Motoman. “Inspeksi robot biasanya lebih cepat dan lebih andal daripada manusia, dan semakin penting bagi produsen yang ingin meningkatkan kualitas produk dan throughput produk.” Untuk mengurangi sisa, memaksimalkan bagian yang baik dan mengoptimalkan overall equipment effectiveness, model robot yang fleksibel, termasuk robot kolaboratif, sedang diintegrasikan ke dalam workcells untuk memastikan kualitas permukaan, integritas pengasinan atau geometri bagian. Menawarkan kemampuan dan konsistensi yang tidak dapat dimiliki manusia dan mesin pengukuran terkoordinasi (CMMs), penggunaan gabungan robot dan periferal cerdas seperti sistem visi canggih, sumber daya yang kuat, analitik suara intuitif, sistem inspeksi pengasinan dan lebih banyak dapat memberikan data yang kaya untuk membuat keputusan produksi yang terinformasi.
Manajemen Aset Terintegrasi
Jumlah data yang besar yang diberikan oleh perangkat terhubung paling baik ditangkap dengan solusi edge server, seperti Yaskawa Cockpit™, yang menggunakan antarmuka pengumpulan data OPC-UA terdepan atau lainnya. Sistem manajemen aset seperti ini dapat memberikan wawasan komprehensif bagi produsen yang mencari keuntungan kompetitif. Ambil contoh kualitas pengasinan. Baik digunakan untuk bagian internal atau diterapkan untuk memeriksa kualitas bagian yang dibawa dari bagian lain dari rantai pasokan, penggunaan robot bersamaan dengan jenis konektivitas sumber data multiple ini dapat memberikan dampak positif.
Ini membawa kembali kekhawatiran rantai pasokan berkelanjutan, yang terus berada di garis depan bagi produsen. Memfasilitasi keselamatan pekerja dan memberikan kemampuan untuk memantau dan mengelola perangkat pabrik terhubung dari jarak jauh, solusi manajemen aset semakin diminati. Memungkinkan pendekatan analisis data yang terintegrasi, cerdas dan inovatif, alat seperti ini membantu pengambil keputusan melihat volume produksi saat ini dan historis, serta status operasional dari setiap perangkat terhubung (termasuk robot), secara real time. Tidak hanya ini membantu produsen dalam membuat keputusan yang terinformasi tentang memelihara performa peralatan, tetapi juga memberikan kemampuan untuk mengeksekusi tujuan operasional secara efisien dari hampir mana saja.
Masa depan industri yang didorong teknologi
Bergerak maju menuju 2022, kemajuan teknologi akan terus memicu permintaan pasar dan inovasi robotik yang berikutnya, sementara persyaratan untuk komponen dan barang konsumen dikemas akan terus memiliki toleransi yang semakin menyempit. Saat margin kesalahan tampaknya memasuki skala nano, repeatabilitas robot akan menghasilkan otomatisasi tambahan, terutama di bidang elektronika, kendaraan listrik, peralatan medis dan lainnya. Secara keseluruhan, produsen yang melaksanakan strategi operasional yang memadukan teknologi baru, termasuk otomatisasi robotik, kemungkinan besar akan dapat menyesuaikan diri dengan cepat dengan tekanan pasar untuk keberlangsungan sukses.
1 Collaborative Robots Market Size, Share & Covid-19 Impact Analysis, Fortune Business Insights, 2020
