Mengapa Robot Kolaboratif Sempurna untuk Produsen High-Mix, Low-Volume
Ditulis oleh Andrew Peterson, NIST.
Robot kolaboratif semakin menarik bagi produsen yang membutuhkan solusi fleksibel untuk campuran produk yang tumbuh tetapi mungkin tidak memiliki skala pekerja atau sumber daya modal yang diperlukan untuk memenuhi syarat investasi yang lebih besar dalam sistem otomatisasi.
Robot kolaboratif ini, biasa disebut “cobots,” dapat mengeksekusi tugas dengan pemrograman minimal dan menyesuaikan diri dengan variasi posisi dan ukuran bagian. Manusia bekerja berdampingan dengan cobot untuk mengurangi kebutuhan akan fixturing kustom yang dapat membuat pekerjaan high-mix, low-volume (HMLV) menjadi tidak efisien. Cobot juga dapat pergi ke tempat pekerja ada di lantai bengkel.
Purdue Manufacturing Extension Partnership telah mengidentifikasi produsen yang banyak mendapat manfaat dari adopsi cobot. Berinvestasi dalam robot kolaboratif mungkin paling masuk akal bagi:
- Produsen dari 50 hingga 500 karyawan dengan campuran produk keluarga
- Pemilik yang mencari periode pengembalian modal yang cepat (misalnya, 6 bulan)
- Manajer yang tidak dapat mengisi gigi, tetapi dapat menempat ulang karyawan ke posisi yang lebih beragam nilai
- Operator dengan pekerjaan berulang atau berbahaya
Berkontribusi pada pekerja yang dilakukan oleh program Measurement Science for Manufacturing Robotics dalam Laboratorium Teknik (EL) National Institute of Standards and Technology (NIST), robot kolaboratif sekarang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih mudah diintegrasikan untuk produsen kecil dan menengah (SMMs) serta memiliki interoperabilitas yang ditingkatkan dalam sel kerja.
Bayangkan Cobot sebagai Asisten Jarak Jauh untuk Operator Lantai Bengkel
Kolaborasi manusia-robot ditemukan 85 persen lebih produktif daripada manusia atau robot yang bekerja sendirian menurut penelitian MIT. Cobot beroperasi sangat seperti asisten bagi karyawan.
Robotika murni memerlukan jumlah pemrograman dan sensor yang luar biasa untuk mengantisipasi banyak variabel yang mungkin. Misalnya, jauh lebih hemat biaya bagi seorang orang untuk membawa dan menyajikan bagian kepada robot untuk subassembly atau las daripada untuk melatih robot untuk pergi ke tempat lain di fasilitas — dengan semua faktor keselamatan dan lingkungan yang terlibat — untuk mengumpulkan bahan dan melakukan pekerjaan.
Cobot, di sisi lain, bekerja dengan perangkat lunak untuk banyak mesin dan aplikasi, yang berarti mereka dapat dengan cepat ditempat ulang untuk menambahkan fleksibilitas ke operasi. Mereka juga ringan namun andal. Banyak cobot memiliki jaminan yang mencakup cukup jam operasional untuk beroperasi terus-menerus selama beberapa tahun.
Tiga jenis cobot yang paling umum adalah:
- Fixed-base – sering satu lengan yang melakukan pekerjaan berulang dengan bagian dan alat.
- Mobile – sangat berguna untuk tugas pick-and-place dan pergantian cepat.
- Wearable – seperti exoskeleton, yang memungkinkan pengguna untuk memanfaatkan keuntungan menjadi manusia dan kekuatan serta ketahanan mesin.
Robot Kolaboratif Dapat Diprogram untuk Banyak Aplikasi
Tugas sangat bervariasi dengan pekerjaan HMLV, yang menciptakan tantangan untuk produktivitas dan efisiensi alat keseluruhan. Namun pekerjaan HMLV seringkali masih mencakup rutinitas monoton yang dapat menghasilkan kesalahan dan gerakan berulang yang dapat menyebabkan regangan dan cedera bagi pekerja.
Di antara banyak aplikasi di mana robot kolaboratif digunakan di bengkel HMLV adalah:
- Machine tending – Ini adalah penggunaan cobot yang paling umum, menggantikan tugas berulang pengambilan dan penempatan bagian atau alat.
- Adaptive Assembly – Fleksibilitas cobot memungkinkan untuk memasang skrup, mengencangkan baut, memasang bagian, menempatkan perekat, dan lebih banyak lagi.
- Inspecting parts and products – Robot tidak mengalami kelelahan mental yang membatasi inspeksi manusia, dan robot dapat melakukan tugas ini jauh lebih cepat ketika dilengkapi dengan beberapa kamera resolusi tinggi dan/atau sensor.
- Welding – Fleksibilitas cobot terlihat dengan penggunaan yang semakin umum untuk las titik dan las busur. Ada kekurangan parah pelasan bersertifikat; harapkan penggunaan ini akan terus meningkat.
- Packaging and shipping – Tugas bervariasi dari menerapkan krimp kemasan hingga kotak bagian dan memuat palet. Cobot adalah kandidat yang baik untuk melakukan tugas pengangkatan beban berat.
Keberagaman cobot adalah salah satu manfaat yang paling menarik untuk pekerjaan HMLV. Ini seperti memiliki karyawan yang dapat menguasai banyak tugas yang berbeda, seringkali tidak menarik.
Tantangan Saat Menerapkan Robot Kolaboratif
Lab NIST terus bekerja pada seragamansi untuk cobot, sehingga sistem dengan spesifikasi yang tampak identik dapat diukur, dievaluasi, dan dibandingkan dengan cara yang dapat diulang dan bermakna.
Elena Messina, pemimpin grup di NIST EL’s Intelligent Systems Division memberikan wawasan ini tentang tantangan untuk penggunaan cobot yang lebih luas:
- SMMs mungkin menyadari tren dan manfaat potensial robotika, tetapi mereka sering ragu untuk berinvestasi tanpa kepastian kesuksesan.
- Bahkan dengan teknologi yang tersedia secara komersial, produsen mungkin tetap harus mengandalkan sumber daya mereka sendiri untuk menentukan apakah robot kolaboratif akan benar-benar berfungsi sebagaimana diharapkan. SMMs mungkin tidak memiliki programmer yang didedikasikan, dan kompleksitas pemrograman bervariasi menurut OEM cobot.
- Penting untuk memiliki hasil yang jelas didefinisikan untuk mencapai integrasi dan penerapan yang tepat. Tanpa itu, integrasi dapat menjadi biaya berkelanjutan yang lebih dari yang diantisipasi.
Robot kolaboratif juga memiliki keterbatasan, termasuk:
- Mereka sering beroperasi dengan kecepatan yang lebih lambat dari otomatisasi standar.
- Banyak cobot memiliki kapasitas beban dan jangkauan yang terbatas, meskipun ada beberapa model yang tersedia yang mengatasi area tersebut.
- Cobot untuk beberapa aplikasi berbahaya mungkin memerlukan infrastruktur keselamatan tambahan seperti kandang atau pemindai area.
IMEC Dapat Membantu Anda Mendapatkan Manfaat dari Cobot
Produsen dapat mendapat manfaat dari proposi nilai robotika tradisional yang disediakan cobot — melakukan tugas berulang yang membebaskan pekerja manusia untuk melakukan pekerjaan yang lebih kompleks. Selain itu, cobot dapat datang dengan penghematan yang signifikan dibandingkan sistem otomatisasi dan memposisikan produsen untuk inovasi di masa depan.
Robotika kolaboratif dapat menjadi perbatasan yang menakutkan bagi SMMs, terutama bagi mereka yang upaya awal mereka dengan otomatisasi dan teknologi digital tidak berjalan dengan baik. IMEC dapat memandu Anda melalui proses penerapan robot kolaboratif dan membantu Anda membuat keputusan yang berpendidikan tentang investasi Anda.
Baca artikel asli.
Featured Events: I-SMART Webinar Series
IMEC, CIRAS, dan Purdue MEP telah bekerjasama untuk menyediakan serangkaian webinar GRATIS untuk mendidik produsen tentang manfaat dan aplikasi teknologi robotika dan otomatisasi canggih dalam operasi manufaktur.
Introduction to Collaborative Robots Webinar
August 13 @ 10:00 am
Menyoroti bagaimana cobot dapat menambahkan nilai pada perusahaan Anda, meningkatkan produktivitas, dan meningkatkan keandalan, kami akan mempelajari bagaimana robot industri ini bekerja dengan aman dengan dan di antara karyawan Anda.
What Robot is Right for Me? Webinar
August 27 @ 11:30 am
Panduan pengantar untuk membantu Anda memilih robot yang tepat untuk aplikasi yang tepat di fasilitas Anda. Berdasarkan kebutuhan, kemampuan mesin, dan anggaran Anda, pelajari bagaimana robot kolaboratif dan/atau industri dapat meningkatkan efisiensi produksi.
Autonomous Mobile Robots Webinar
September 8 @ 2:00 pm
Sesi ini akan menyoroti kemampuan robot mobile otonom (AMR), apa yang dapat mereka lakukan, dan bagaimana mereka beroperasi dengan aman dan otonom.
