Coboty w praktyce – jak roboty współpracujące zmieniają produkcję?
Automatyzacja wkracza na nowy poziom, umożliwiając bezpośrednią współpracę człowieka z maszyną. Tę rewolucję napędzają dla produkcji coboty, czyli roboty współpracujące. Sprawdź, jak te innowacyjne rozwiązania podnoszą wydajność i bezpieczeństwo w nowoczesnych zakładach przemysłowych.
Coboty w produkcji – czym są i dlaczego zyskują na znaczeniu?
Roboty współpracujące, znane jako coboty, to zaawansowane maszyny zaprojektowane do bezpośredniej interakcji z człowiekiem we wspólnej przestrzeni roboczej. Ich podstawowym zadaniem jest wspieranie pracowników, a nie ich całkowite zastępowanie. W przeciwieństwie do tradycyjnych robotów przemysłowych, które ze względów bezpieczeństwa muszą być odizolowane w klatkach, coboty w produkcji mogą pracować ramię w ramię z ludźmi. Ich konstrukcja i oprogramowanie są zoptymalizowane pod kątem bezpieczeństwa i elastyczności, co pozwala na tworzenie dynamicznych i wydajnych gniazd produkcyjnych, w których człowiek i maszyna uzupełniają swoje kompetencje.
Wzrost popularności cobotów jest odpowiedzią na współczesne wyzwania rynku, takie jak niedobory kadrowe i potrzeba zwiększenia elastyczności procesów produkcyjnych. Przedsiębiorstwa, zwłaszcza z sektora MŚP, poszukują rozwiązań, które pozwolą im szybko adaptować się do zmieniających się zamówień i produkcji niskoseryjnej. Coboty idealnie wpisują się w te potrzeby, ponieważ można je łatwo i szybko przeprogramować oraz przenieść na inne stanowisko. Ich wdrożenie nie wymaga gruntownej przebudowy hali produkcyjnej, co dla mniejszych firm znacznie obniża barierę wejścia w świat automatyzacji.
Różnice między cobotem a robotem przemysłowym
- Najważniejszą cechą odróżniającą coboty od standardowych robotów przemysłowych jest wbudowane bezpieczeństwo pracy z cobotami. Są one wyposażone w szereg zaawansowanych czujników i funkcji, takich jak ograniczenie siły i mocy (Power and Force Limiting), które powodują natychmiastowe zatrzymanie maszyny w przypadku kontaktu z człowiekiem lub nieprzewidzianą przeszkodą.
- Ich konstrukcja często pozbawiona jest ostrych krawędzi, a zaokrąglone kształty minimalizują ryzyko urazów. Dzięki temu możliwa jest bezpieczna kooperacja bez konieczności stosowania kosztownych i zajmujących przestrzeń wygrodzeń ochronnych.
- Kolejnym istotnym wyróżnikiem jest prostota programowania i obsługi. Podczas gdy tradycyjne roboty wymagają specjalistycznej wiedzy z zakresu programowania, wiele cobotów można programować poprzez ręczne prowadzenie ramienia robota i zapisywanie kolejnych punktów trajektorii (Hand Guiding)
- Intuicyjne interfejsy graficzne sprawiają, że obsługa cobota jest dostępna nawet dla operatorów bez doświadczenia w robotyce. Ta łatwość wdrożenia, połączona z mobilnością i możliwością szybkiego przezbrajania, czyni roboty współpracujące niezwykle elastycznym narzędziem, gotowym do realizacji różnorodnych zadań produkcyjnych.
Praktyczne zastosowanie cobotów w różnych branżach
Zastosowanie cobotów w produkcji obejmuje szerokie spektrum zadań, które są często monotonne, powtarzalne lub nieergonomiczne dla człowieka. Należą do nich między innymi operacje typu „podnieś i umieść”, pakowanie, sortowanie oraz paletyzacja. W tych procesach coboty z dużą precyzją przenoszą produkty, odciążając pracowników od fizycznie wymagających czynności. Dzięki temu personel może zostać przesunięty do zadań wymagających większych kwalifikacji i zdolności poznawczych, co przekłada się na lepsze wykorzystanie ludzkiego potencjału w zakładzie produkcyjnym.
Coboty doskonale sprawdzają się również przy montażu oraz obsłudze maszyn, na przykład wtryskarek czy obrabiarek CNC. Mogą precyzyjnie podawać i odbierać detale, wkręcać śruby czy nakładać klej, gwarantując wysoką powtarzalność i jakość każdego cyklu. Praca w trybie ciągłym – 24 godziny na dobę – pozwala na znaczne zwiększenie wydajności gniazda produkcyjnego. Ich zdolność do pracy w trudnych warunkach, takich jak zapylenie czy wysoka temperatura, dodatkowo rozszerza możliwości ich implementacji w przemyśle metalowym czy chemicznym. Coboty w produkcji stają się synonimem niezawodności.
Specjalistyczne zadania realizowane przez roboty współpracujące
Wraz z rozwojem technologii wizyjnych, coboty coraz częściej przejmują zadania związane z kontrolą jakości. Wyposażone w kamery o wysokiej rozdzielczości, są w stanie precyzyjnie weryfikować wymiary, kompletność montażu czy wyszukiwać wady powierzchniowe produktów z dokładnością przewyższającą ludzkie oko. Takie zautomatyzowane stanowiska kontrolne są kluczowe w branżach wymagających najwyższych standardów, takich jak elektronika, motoryzacja czy farmaceutyka. Automatyzacja inspekcji wizualnej eliminuje subiektywizm oceny i gwarantuje stuprocentową powtarzalność wyników.
Innym obszarem specjalistycznych zastosowań są procesy wykończeniowe, takie jak spawanie, szlifowanie, polerowanie czy gratowanie. Zadania te są nie tylko nużące, ale bywają również niebezpieczne dla zdrowia pracowników ze względu na emisję pyłów czy isker. Coboty mogą realizować te operacje z niezmienną siłą nacisku i precyzją, co zapewnia jednolitą jakość obrabianej powierzchni. Zastosowanie cobotów w tych procesach znacząco poprawia ergonomię i bezpieczeństwo pracy, jednocześnie podnosząc standardy wykończenia produktów końcowych.
Integracja cobotów z systemami zarządzania produkcją
Pełen potencjał robotów współpracujących zostaje uwolniony, gdy stają się one częścią zintegrowanego i inteligentnego ekosystemu fabryki. Połączenie cobotów z zaawansowanymi systemami do zarządzania produkcją, takimi jak TOMAI Factory System, pozwala na zbieranie i analizowanie danych z ich pracy w szerszym kontekście całej linii produkcyjnej. Taka synergia umożliwia nie tylko automatyzację pojedynczego zadania, ale optymalizację całego przepływu procesów, co przekłada się na realny wzrost ogólnej wydajności i elastyczności operacyjnej zakładu.
Bezpieczeństwo pracy z cobotami – to warto wiedzieć
U podstaw koncepcji cobotów leży zapewnienie bezpiecznej przestrzeni do współpracy człowieka z maszyną. Jednak bezpieczeństwo pracy z cobotami nie zależy wyłącznie od samego robota, ale od całej aplikacji. Niezbędna jest kompleksowa ocena ryzyka, która uwzględnia nie tylko ruchy ramienia robota, ale także jego narzędzie robocze (chwytak), przenoszony detal oraz całe otoczenie stanowiska. Nawet najbezpieczniejszy cobot może stać się zagrożeniem, jeśli jego chwytak będzie wyposażony w ostre narzędzie lub będzie przenosił ciężki, niestabilny obiekt. Dlatego kluczowe jest świadome projektowanie całego procesu.
Normy międzynarodowe, takie jak ISO/TS 15066, precyzyjnie określają cztery tryby bezpiecznej pracy kolaboracyjnej. Są to:
- monitorowane bezpieczne zatrzymanie (robot zatrzymuje się, gdy człowiek wejdzie do strefy);
- prowadzenie ręczne;
- monitorowanie prędkości i separacji (robot zwalnia, gdy człowiek się zbliża);
- wspomniane już ograniczenie mocy i siły.
Wybór odpowiedniego trybu zależy od specyfiki zadania i wyników oceny ryzyka. Zrozumienie i właściwe wdrożenie tych zasad jest warunkiem koniecznym do stworzenia w pełni bezpiecznego i wydajnego stanowiska zrobotyzowanego.
