Otomatisasi & Robot Kolaborasi: Membentuk Masa Depan Pengujian Industri

Saat organisasi industri mencoba untuk sepenuhnya merayakan transformasi digital dan implementasi analitik berbasis data di seluruh rantai nilai industri, satu tren utama telah muncul: penerapan robot dalam pengujian perangkat.

Saat produsen berbalas menuju digitalisasi untuk membatasi dampak COVID-19 pada rantai pasok global, beberapa sumber bahkan mengklaim bahwa pandemi dapat menyebabkan percepatan adopsi robot sebesar 75.7% di industri manufaktur.

Transformasi digital di manufaktur tergantung pada robot kolaborasi (cobots), tetapi perkenalan mereka ke pengujian adalah tugas spesial yang memerlukan pemahaman domain tentang robot serta proses verifikasi dan validasi.

Mengapa mengotomatisasi?

Proses pengujian di manufaktur dapat memiliki banyak aspek, yang membutuhkan banyak tindakan untuk diselesaikan secara bersamaan untuk menghasilkan data yang diperlukan. Semakin banyak tindakan yang bertambah, semakin kompleks pula tugasnya. Ini dapat menyebabkan kesulitan dalam mempertahankan kecepatan dan akurasi pengujian sambil dilakukan secara manual. Ini memiliki efek domino pada produktivitas dan, pada akhirnya, bottom line.

Adopsi teknologi seperti robotika dapat secara besar-besaran meningkatkan efisiensi dan keandalan pengujian produk dan sistem. Dan, dengan mengotomatisasi fungsi tertentu, lebih banyak waktu diizinkan untuk operator manusia untuk menafsirkan dan menganalisis hasil.

Era baru robotika: cobots

Robot bukan satu ukuran untuk semua. Beberapa jenis dapat dipertimbangkan untuk aplikasi komersial, dengan kemampuan yang cocok untuk tugas yang sangat berbeda. Ini secara luas diklasifikasikan sebagai: -

• Service robot: Robot asisten bagi manusia dalam berbagai tugas rutin. Umumnya, ini memiliki cakupan yang ditentukan dan fungsionalitas khusus seperti kemasan, inspeksi, atau asisten rumah.
• Custom robot: Desain mekatronik spesifik yang dimaksudkan untuk memenuhi tugas khusus, seperti sistem push/pull.
• Industrial robot: Robot layanan khusus yang lebih cepat, berorientasi pada performa dan dapat digunakan sebagai unit tunggal atau terklaster, seperti lini manufaktur.
• Collaborative robot (cobot): Robot yang lebih kecil, mampu bekerja dalam lingkungan kolaboratif di samping operator manusia.

Dengan beberapa opsi robot yang tersedia, timbul pertanyaan: mana yang harus dipilih untuk pengujian perangkat? Nature yang sangat spesialisasi dari service atau custom robot berarti mereka kurang fleksibilitas yang diperlukan untuk lingkungan pengujian. Demikian juga, industrial robot lebih cocok untuk tugas yang jauh di luar kemampuan manusia.

Cobots adalah pilihan yang jelas. Mereka menawarkan sejumlah keuntungan yang membuatnya ideal untuk bekerja di samping operator manusia – mereka ringan, ukuran lebih kecil dan hemat energi. Menurut definisi, mereka kolaboratif, dilengkapi dengan mekanisme konstruksional dan operasional untuk memenuhi syarat sebagai teman kerja yang aman untuk bekerja bersama di waktu dan ruang yang sama dengan operator manusia. Fitur keamanan inherent, seperti pembatasan kecepatan dan gaya atau batas keamanan virtual, semuanya membuatnya ideal untuk setup laboratorium. Dalam perbandingan, bentuk robot lainnya tidak memiliki persiapan seperti itu, yang berarti mereka dapat menimbulkan ancaman keamanan bagi operator manusia dan peralatan lainnya.

Roadmap ke cobot-isation

Cobots ditingkatkan dengan kemampuan visual, suara, dan sensor untuk melakukan pengujian end-to-end dari actuasi, memberikan mereka cakupan aplikasi yang luas dalam proses pengujian: -

• Functional testing: Pengujian fitur fisik dan berbasis tindakan dari perangkat atau modul
• Performance testing: Pengujian konsisten dan ketat terhadap input dan respons perangkat
• User testing: Imitasi tindakan pengguna maksimum untuk mencakup fungsionalitas device under test (DUT)
• System testing: Pengujian dalam lingkungan yang sulit atau berbahaya untuk penggunaan akhir
• Assisted testing: Robot membantu manusia untuk melakukan tugas repetitif, sehingga manusia dapat fokus pada evolusi pengujian

Cobots sudah digunakan di beberapa industri. Di Jerman, ilmuwan yang bekerja untuk Fraunhofer IPA telah mengembangkan cobot mobile untuk Bosch yang menguji ketahanan peralatan rumah tangga seperti pemesin piring, berulang kali memuat dan memuat ulang sampai mereka aus. Karyawan dilepaskan dari tugas yang sangat repetitif dan dapat mengandalkan operasi standar dan terkontrol 24 jam – sebagai balasan, mereka dapat mengalokasikan sumber daya mereka sendiri ke tugas yang lebih halus.

Sementara itu, pemasok industri otomotif Spanyol, Continental, telah menggunakan cobots untuk meningkatkan lini produksi mereka. Pada 2016, perusahaan memperkenalkan banyak robot kolaboratif untuk mengotomatisasi pembuatan dan penanganan papan sirkuit cetak. Hal ini menurunkan waktu pergantian sebesar 50%, menurun dari 40 saat dilakukan secara manual menjadi 20 menit – memungkinkan waktu tersebut digunakan di tempat lain dengan lebih baik.

Organisasi perlu mempertimbangkan beberapa faktor sebelum menerapkan cobots ke dalam proses pengujian. Pertama adalah pilihan model yang luas – pemahaman yang menyeluruh tentang perangkat yang akan diuji diperlukan untuk memilih jenis robot, sensor, dan end-effector (tangan atau jari robot) yang akan diperlukan selama pengujian.

Setelah pemilihan dilakukan, karyawan harus dilatih dengan benar untuk memahami cara mengoperasikan cobot. Setelah ini, organisasi harus mencoba coba operasi – menguji waktu dan efektivitas verifikasi. Tanpa percobaan atau pelatihan yang tepat, ada risiko potensi terhadap keselamatan staf atau keterlambatan produksi karena staf tidak dapat mengoperasikan peralatan dengan baik. Selain itu, tanpa mencoba proses sebenarnya, tidak ada cara untuk mengetahui apakah berfungsi dengan benar – tidak ada kesempatan untuk mengevaluasi ulang desain atau mengkalibrasi ulang dan menyesuaikan jika diperlukan.

Dengan langkah-langkah ini selesai, baru setelah itu implementasi produksi harus dimulai. Namun, ini bukan penilaian satu kali – organisasi harus terus melakukan analisis skalabilitas dan pemantauan nilai, menghasilkan strategi upgrade dan perawatan dalam hal ada masalah tak terduga yang timbul.

Masa depan yang cerah untuk cobots

Penggunaan yang luas dari cobots dalam pengujian perangkat end-to-end telah ditemukan, tetapi seiring kemajuan teknologi kita dapat mengantisipasi penggunaan ini akan terus berkembang. Potensi cobots untuk membantu transformasi digital sangat besar, terutama di industri seperti penerbangan, kesehatan, otomatisasi industri, dan produk konsumen, ritel, dan distribusi (CPRD).

Menurut desain, cobots mendorong kerjasama yang lebih erat dengan manusia, jadi ini bukan hanya tentang mengambil beberapa tugas dari tangan karyawan – ini tentang mempertimbangkan bagaimana waktu karyawan dapat dibebaskan untuk menciptakan lebih banyak nilai dalam rantai industri sambil memaksimalkan otomatisasi, keberlanjutan dan mempertahankan lingkungan pengujian kolaboratif yang aman.

Untuk informasi lebih lanjut tentang topik manufaktur - silakan lihat edisi terbaru Manufacturing Global.
Ikuti kami di LinkedIn dan Twitter.