Desain Robotika: Meja Bundar Eksekutif tentang Tren Otomasi

Seiring dengan semakin otomatisnya fasilitas manufaktur, robot memainkan peran yang lebih besar. Dan meskipun robot kolaboratif dan sistem robotika lainnya dapat membantu pekerja manusia, masih banyak pertanyaan yang belum terjawab tentang biaya, keselamatan, dan faktor lainnya. Motion Design 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, President & CEO di Mitsubishi Electric Automation; Mark Sadie, Vice President of Marketing di Omron Automation Americas; Enrico Krog Iversen, CEO di OnRobot; dan Jim Lawton, Vice President of Product Management and Marketing di Universal Robots.

Motion Design: Robot kolaboratif awalnya dikembangkan untuk membantu pekerja melakukan tugas pemasangan; saat ini, mereka memiliki banyak aplikasi lainnya. Banyak orang melihat cobot sebagai asisten baik bagi manusia, namun mereka menyimpan bahaya bawaan. Bagaimana cobot telah ditingkatkan dan aspek apa dari mereka yang masih menjadi hambatan bagi potensi maksimal mereka?

Dr. Frank Melzer: Robot kolaboratif awalnya dikembangkan untuk membantu pekerja melakukan tugas pemasangan; saat ini, mereka memiliki banyak aplikasi lainnya. Fitur seperti kecepatan aman yang terbatas, pembatasan gaya, dan kemampuan untuk menentukan ruang kerja aman hadir dengan hampir setiap cobot saat ini. ISO/TS 15066 dan kebutuhan untuk menentukan setiap aplikasi individu sesuai dengan aspek keselamatan adalah faktor pembatas sejauh ini dalam hal hambatan bagi adopsi cobot yang lebih luas.

Jim Lawton: Cobot bukan hanya untuk tugas pemasangan dan telah terbukti dalam berbagai aplikasi. Robot tradisional memiliki jejak yang besar. Sebaliknya, cobot hemat biaya, mudah diterapkan, memiliki jejak kecil, dan aman untuk dioperasikan dalam jarak dekat dengan pekerja manusia. Agar mesin secara inheren aman, berarti tidak ada risiko cedera dalam semua situasi. Ini tidak ada. Bahkan robot kecil dengan beban yang sangat kecil dapat memegang jarum suntik dengan racun atau virus yang mematikan, mempresentasikan risiko kerugian bagi seseorang karena aplikasi bukan robot. Hanya aplikasi cobot yang dapat dinilai aman atau tidak.

Enrico Krog Iversen: Robot kolaboratif telah meningkat dengan tingkat yang luar biasa, beban telah meningkat, repeatabilitas telah ditingkatkan, dan ekosistem besar dari pengembang pihak ketiga komponen dan alat untuk cobot telah muncul. Semua peningkatan ini, termasuk kemampuan untuk menangani beban yang lebih besar, telah dicapai tanpa meny sacrifice fitur keselamatan yang memungkinkan cobot diterapkan dalam jarak dekat dengan pekerja manusia.

Scott Summerville: Seperti semua robot, cobot telah mengalami peningkatan dan penyempurnaan sejak diperkenalkan. Hambatan untuk memperkenalkan cobot dapat mencakup kecepatan operasi dan repeatabilitas mereka. Cobot perlu bergerak dengan kecepatan yang dikurangi saat berada dalam jarak dekat dengan manusia dan repeatabilitas banyak cenderung lebih rendah dari robot industri standar, yang juga membatasi penggunaan yang mungkin. Sistem yang menyertakan cobot sering dirancang oleh pengguna robot yang tidak berpengalaman. Banyak instalasi cobot yang gagal tidak disebabkan oleh keterbatasan cobot melainkan oleh ketidakpemahaman arsitek sistem.

Mark Sadie: Robot kolaboratif saat ini menawarkan keselamatan dengan sehubungan dengan gaya dan kecepatan lengan robot itu sendiri, memungkinkan manusia bekerja harmoni dengan mesin dalam jarak dekat. Ada kesempatan bagi cobot untuk memahami keselamatan yang diperlukan untuk tugas yang dilakukan lengan dan alat yang digunakan. Area untuk peningkatan termasuk alat ujung lengan yang berkelayakan keselamatan seperti gripper.

Motion Design: Bagaimana Internet Industri Hal-hal (IIoT) mempengaruhi seberapa “cerdas” robot dapat menjadi, dan bagaimana robot terhubung satu sama lain dan dengan operator mereka?

Summerville: Robot selalu dapat berkomunikasi satu sama lain, operator, dan perangkat eksternal, jadi konektivitas ini bukan 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 dalam pabrik sekarang diprogram untuk menggunakan data ini untuk membuat keputusan yang bermakna dan untuk memperingatkan operator tentang potensi masalah sebelum produksi terpengaruh. Kebutuhan ini telah memungkinkan produsen robot untuk membenarkan biaya yang terkait dengan pengembangan analisis data tambahan untuk aplikasi seperti pemeliharaan mencegah.

Sadie: IIoT telah memungkinkan robot untuk memperluas nilai utama yang mereka bawa dalam otomatisasi fleksibel. Robot cerdas dapat terintegrasi dengan sistem lantai pabrik dan sistem TI perusahaan serta perubahan otomatisasi pesanan, perubahan produk, perubahan alat, dan konfigurasi produk. Visi robot terintegrasi juga telah memperluas kemampuan ini dalam membuat robot lebih cerdas untuk tujuan mempertahankan lokasi yang akurat dari mesin, alat, dan bagian-bagian karena mereka dapat bergerak dari satu pekerjaan ke pekerjaan lain.

Melzer: Robot yang terhubung mungkin adalah perkembangan yang paling relevan dalam mengatasi keterbatasan yang ditimbulkan oleh spesifikasi dalam ISO/TS 15066. Perangkat wearable yang terhubung, misalnya, dapat membantu pertukaran informasi antara cobot dan operator; wearable dapat mendeteksi niat untuk gerakan operator berikutnya lebih nyaman dan mungkin seakurat atau lebih akurat daripada sistem pemindai laser atau kamera eksternal apa pun.

Lawton: IIoT membawa tingkat detail yang tak tertandingi pada penerapan otomatisasi, memungkinkan pengguna untuk mendapatkan wawasan rinci tentang kinerja robot mereka. Misalnya, perangkat edge pemantauan jarak jauh memungkinkan Anda memantau dan memprogram cobot Anda dari jarak jauh, yang sangat berharga mengingat munculnya COVID-19 dan serangkaian direktif kerja dari rumah, peraturan jarak sosial, dan masalah absensi yang telah mengikutinya.

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

Melzer: Robotika tradisional didukung terutama oleh industri otomotif, jadi performa perangkat ini disesuaikan dengan kebutuhan produsen transportasi. Dalam merangkai robotika yang lebih kecil dan lebih ringan, para desainer menyadari bahwa cobot dapat digunakan untuk jutaan tugas pemasangan yang saat ini dilakukan oleh manusia. Penjualan cobot untuk pemasangan 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.

Sadie: Biaya secara mutlak telah mencapai titik di mana perusahaan kecil dan menengah dapat dan harus berinvestasi. Dulu, sel otomatisasi robot kecepatan tinggi yang biasanya dapat dengan mudah mencapai rentang angka ratusan ribu dan lebih. Saat ini, sel otomatisasi robot kolaboratif biasanya berbiaya jauh lebih rendah, menawarkan return on investment yang luar biasa bagi pengguna. Robot mobile kolaboratif dapat dipindahkan ke aplikasi dan pekerjaan yang berbeda sesuai kebutuhan di dalam pabrik, menambah nilai mereka dalam manufaktur fleksibel.

Summerville: Ya, biaya pembelian robot telah turun seiring dengan meningkatnya kemampuan robot dan volume unit. Ini telah memiliki dampak positif pada perhitungan ROI. Robot juga lebih tahan lama daripada pada titik mana pun di masa lalu, yang lebih mempengaruhi ROI secara positif. Cobot biasanya memiliki lingkungan pemrograman yang didorong ikon yang sangat mudah dipahami oleh pengguna baru, yang mengakibatkan waktu pembuatan yang lebih singkat dan pemrograman ulang yang lebih cepat jika cobot dipindahkan ke area berbeda dalam proses manufaktur. Selain itu, diperlukan lebih sedikit peralatan keselamatan dengan cobot, yang menurunkan biaya dan kompleksitas sel kerja (seperti pagar, tirai cahaya, dan perangkat serupa).

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

Iversen: Belum pernah lebih mudah bagi produsen kecil dan menengah untuk menerapkan otomatisasi dengan cepat dan murah. Laporan terbaru dari Federasi Robotika Internasional mengungkapkan bahwa instalasi cobot tumbuh 11% pada 2019. Kami yakin bahwa biaya entri yang rendah dan kemudahan penggunaan adalah dua faktor yang mendorong pertumbuhan yang luar biasa ini.

Motion Design: Telah terjadi sejumlah kemajuan dalam ujung efek, yang memberikan robot dengan ketangkasan dan fleksibilitas yang lebih besar; namun, banyak alat pemegang dan pegangan masih tidak memiliki konektivitas universal. Apa yang perlu dilakukan untuk memastikan bahwa ujung efek apa pun dapat terhubung dengan robot apa pun?

Iversen: Memastikan bahwa “ujung efek apa pun dapat terhubung dengan robot apa pun” adalah permintaan yang besar, terutama ketika Anda mempertimbangkan bahwa robot dan ujung efek baru hadir di pasaran setiap tahun, beberapa di antaranya pasti akan terkunci pada perangkat lunak, hardware, dan antarmuka komunikasi milik.

Sadie: Seperti dalam produk otomatisasi lainnya, teknologi ujung efek perlu maju untuk mendukung jaringan otomatisasi dan menyediakan file yang dapat diunggah ke kontroler robot untuk kontrol antarmuka universal. Saat ini, banyak produk ujung efek memiliki driver pelanggan dan integrasi perangkat lunak ke dalam robot tertentu. Ini memiliki keuntungan khusus yang tidak ingin kami kehilangan dalam pengejaran konektivitas universal.

Melzer: Keberhasilan lebih lanjut cobot bergantung terutama pada fleksibilitas alat ujung lengan (EOAT); ini harus menjadi prioritas komite standarisasi nasional dan internasional. Tidak ada keraguan: menuju antarmuka EOAT yang terstandar adalah prospek yang menggoda. Namun antarmuka universal harus menampung lebih dari beberapa fungsi pegangan. Itulah kompleksitas yang membuat standarisasi menjadi tujuan yang ambisius dan sulit untuk dicapai.

Summerville: Kurangnya antarmuka mekanis dan kontrol yang umum selalu menghalangi penerapan robot dan meningkatkan biaya solusi total. Saya tidak melihat produsen robot sepakat pada satu set antarmuka umum secepat ini; namun, produsen robot jelas tertarik untuk memiliki sebanyak mungkin perusahaan antarmuka mekanis yang menyesuaikan produk dengan robot mereka. Ini kemungkinan akan menjadi jalur untuk masa depan yang dapat dijangkau ketika datang pada kompatibilitas.

Lawton: Karena ragam besar robot, ujung efek, dan antarmuka hardware dan perangkat lunak yang berbeda yang digunakan oleh merek berbeda, tidak mungkin akan kita pernah memiliki situasi di mana “ujung efek apa pun dapat terhubung dengan robot apa pun,” setidaknya dalam jangka pendek.

Motion Design: Dengan COVID-19, robot mobile otonom (AMR) telah menjadi berguna dalam pengaturan rumah sakit dan untuk pengiriman makanan, memberikan cara untuk mengangkut barang secara terjarak sosial. Aplikasi lain apa yang Anda lihat untuk robot mobile di masa depan?

Sadie: Menarik untuk melihat solusi kreatif yang diperlukan oleh lingkungan pasca-COVID. Kemungkinan tak terbatas untuk aplikasi masa depan dan menggabungkan teknologi mobile otonom dengan robot kolaboratif lebih meningkatkan potensi di banyak pasar termasuk manufaktur, keamanan, perhotelan, logistik, dan aplikasi komersial.

Summerville: Seiring dengan meningkatnya kemampuan AMR, sistem yang mengintegrasikan robot dan AMR perlahan-lahan menjadi lebih hemat biaya dan lebih mudah diterapkan. Penggunaan robot tetap juga telah meningkat karena pandemi, khususnya untuk menjaga jarak sosial pekerja, perakit, pengemas, dan pemeriksa di fasilitas manufaktur, terutama di industri makanan serta elektronik, perangkat medis, dan manufaktur umum.

Melzer: Robotika layanan pasti adalah bidang di mana pengalaman pandemi telah memicu kesadaran bahwa kemampuan cobot baru diperlukan dan akan disambut oleh sejumlah aplikasi. Perawatan pribadi, intralogistik, dan gudang layanan menonjol karena kebutuhan mereka akan AMR.

Lawton: COVID-19 telah menciptakan lonjakan minat pada otomatisasi secara umum tetapi ini terutama benar untuk robot kolaboratif dan platform robot mobile. Ketika platform ini digabungkan untuk menciptakan cobot mobile, potensi aplikasi kedua teknologi tersebut meningkat secara eksponensial. Kami telah melihat cobot mobile diterapkan untuk aplikasi desinfeksi di rumah sakit dan bahkan untuk aplikasi pengujian COVID-19.

Untuk Informasi Lebih Lanjut

Festo 

Mitsubishi Electric Automation 

Omron Automation Americas 

OnRobot 

Universal Robots