Universal Robots: ce sunt roboții colaborativi și cum putem lucra alături de ei

Ei bine, un robot colaborativ (cobot) este o categorie de robotică care a fost introdusă pentru prima dată în 2008 de Esben Østergaard, cofondator al firmei Universal Robots. Østergaard a dorit să pună tehnologia bazată pe roboți la dispoziția tuturor companiilor,
indiferent de mărimea acestora.

Roboții colaborativi – ajutorul din apropierea noastră

Astfel, el a dezvoltat roboți mici, ușor de utilizat, flexibili și economici, cu care omul poate lucra în siguranță în imediata apropiere. În zilele noastre, tot mai multe companii din întreaga lume folosesc roboți pentru a-și automatiza procesele de fabricație.

De altfel, în urmă cu doi ani se estima că, până în 2025, investițiile în acest domeniu vor crește mai mult de 20 de ori – de la 373 milioane la 12,3 miliarde de dolari. Iar pandemia a făcut mult mai stringentă nevoia de acomodare a producătorilor la noile provocări. Așa că segmentul acestor coboți este în creștere.

Despre tendințele din acest domeniu și despre cum pot lucra cot la cot oamenii și roboții colaborativi, dar și despre cum arată viitorul industriei 4.0, dacă luăm în calcul avantajele aduse de digitalizare și automatizare, am discutat alături de Răzvan Isac, Channel Development Manager Universal Robots.

„Coboții sunt brațe robotice concepute să lucreze în imediata apropiere a oamenilor. Avantajele lor includ o amprentă redusă, ușurința de operare, implementare și reimplementare, plus capacitatea lor de a servi drept instrumente cu ajutorul cărora oamenii își pot face treaba mai bine și mai ușor. De asemenea, pot fi folosiți pentru operațiuni de fabricație de orice dimensiune, în orice locații. Roboții colaborativi (coboții) ajută la automatizarea și îmbunătățirea proceselor de producție, oferind condiții de muncă confortabile și creșterea productivității. Caracteristicile cheie ale roboților colaborativi sunt flexibilitatea, economisirea spațiului utilizat și ușurința de programare și utilizare. Aceste aspecte se transformă în beneficii economice pentru orice afacere, indiferent de dimensiunea acesteia: rentabilitate și recuperarea rapidă a investiției”, ne-a povestit reprezentantul Universal Robots.

Universal Robots (UR) a fost înființată în 2005 pentru a face tehnologia robotizată accesibilă tuturor dezvoltând roboți colaborativi (coboți) de mici dimensiuni, flexibili, ușor de utilizat, la un preț rezonabil și care sunt siguri în mediul de lucru alături de oameni. De când a fost lansat primul cobot în 2008, compania a cunoscut o creștere importantă, coboții fiind acum vânduți în întreaga lume.

Compania, care face parte din Teradyne Inc., are sediul central în Odense, Danemarca și are birouri regionale în Statele Unite, Germania, Franța, Spania, Italia, Marea Britanie, Cehia, Polonia, Ungaria, România, Rusia, Turcia, China, India, Singapore, Japonia, Coreea de Sud, Taiwan și Mexic. În 2020, Universal Robots a avut un venit de 219 milioane de dolari.

O investiție ce se recuperează rapid

Utilizarea roboților colaborativi (coboți) ca soluție pentru automatizare a devenit tot mai populară în ultimii ani în rândul afacerilor din industrii tot mai variate, indiferent de dimensiunea acestora.

Nevoia de a crește productivitatea și eficiența operațiunilor pentru a deveni mai competitive a îndreptat atenția companiilor către automatizarea colaborativă care s-a dovedit alegerea optimă atât la nivel de implementare, cât și la nivel de costuri, datorită prețului redus de achiziție.

Roboții colaborativi pot fi integrați rapid și utilizați cu ușurință în procesele de lucru existente, iar recuperarea investiției în aceștia este foarte rapidă, fiind obținută undeva între 6 și 15 luni, după cum spun reprezentanții Universal Robots.

„Coboții au jucat un rol semnificativ în a ajuta companiilor care nu și-ar fi permis să investească în roboți industriali și să-și automatizeze procesele – în propriile condiții și în propriul ritm. Ei pot fi programați și reprogramați practic la nesfârșit. Pot fi instalați, reinstalați și deplasați fără restricții”, ne spune Răzvan.

Oficialul Universal Robots România precizează faptul că acești coboți sunt concepuți pentru a ține pasul cu dezvoltarea tehnologiilor și a capacităților software pe măsură ce acestea apar. „Ei pot fi reconfigurați și relocați pe măsură ce alte împrejurimi, procese interdependente și activități se dezvoltă și se schimbă. Principalele beneficii sunt flexibilitatea, ușurința programării, efectuarea sarcinilor în spațiu deschis, în apropierea oamenilor, amprenta mică la sol – care permite instalarea coboților pe diferite utilaje existente, ecosistemul UR+ care pune la dispoziție kituri pentru aplicații și componente cu care coboții pot fi echipați și agilitatea în zone diferite de producție”, menționează Răzvan, adăugând faptul că între 70 și 90% din componentele folosite într-o aplicație se pot reutiliza atunci când cobotul este relocat sau primește o sarcină nouă/este folosit pentru o altă aplicație.

În ceea ce privește costurile pentru implementarea unui cobot, acestea pot fi de aproximativ cinci ori mai mici decât cel al implementării unui robot industrial tradițional.

Care este motivul pentru care implementarea unui cobot este avantajoasă din punct de vedere financiar?

În primul rând, datorită integrării rapide și caracteristicilor de siguranță colaborative ale cobotului. În traducere, acele companii care integrează coboți nu trebuie să instaleze cuști de siguranță sau alte măsuri de siguranță necesare, de obicei, atunci când într-o fabrică lucrează roboți industriali.

„Universal Robots are practic un produs (cobot) în două generații distincte, CB3 și e-Series, și 4 mărimi diferite: UR3, UR5, UR10 și UR16. Prețul brațului robotizat în sine este cuprins între 20.000 și 40.000 de euro, dar trebuie menționat faptul că, deși prețul poate părea mare, economiile totale se bazează pe aplicația finală”, adaugă Răzvan Isac.

Despachetați și gata de muncă

Pentru că a vorbit despre integrarea acestor roboți într-o fabrică, am fost curioși să aflăm și cât de complexă este implementarea lor.

„Coboții pot fi despachetați, montați și programați pentru a finaliza sarcini simple în doar câteva ore. Programarea lor nu necesită abilități speciale de programare. Oricine are cunoștințe tehnice minime poate să realizeze cu succes aplicații cu acești coboți. În majoritatea cazurilor, aceștia funcționează în siguranță alături de lucrători, chiar și în cele mai mici depozite”, afirmă Răzvan.

Și totuși, cine poate folosi roboții colaborativi? Cărui tip de industrii se adresează și care sunt firmele în care oamenii pot lucra alături de roboții colaborativi?

În cazul Universal Robots, soluțiile companiei se adresează unui număr larg de industrii în care susțin adaptarea și continuitatea activității afacerilor în perioade incerte și nu numai, și permit implementări de automatizare flexibile, dovedite ca soluții de viitor pentru companii de toate dimensiunile.

Roboții colaborativi UR au o prezență puternică în industria automotive, dar sunt tot mai prezenți și în industriile food & beverages, ambalare și prelucrarea metalelor. De asemenea sunt folosiți și în industria farmaceutică, electronică, a mobilei, precum și în zona de logistică sau chiar în cercetarea științifică, așa cum ne explică Răzvan Isac.

În țara noastră, printre companiile care au implementat roboți colaborativi de la Universal Robots se numără:

• Ford Craiova care a implementat coboți UR10 pe linia de producție a motoarelor, unde efectuează operațiuni de ungere a tacheților, de umplere a motorului cu ulei și inspecții de calitate;
• Alseca Engineering, producător de componente auto, care folosește cobotul UR5 pentru automatizarea aplicațiilor de sudură ultrasonică și frezare, transferul între aplicații făcându-se în doar 15 minute;
• Becker România, producător de mobilă pentru Ikea, unde coboții UR10 gestionează sarcini de lipire și preluare și plasare;
• Assa Abloy, producător de yale pentru uși, care a implementat coboți UR3 și UR5 într-o gamă largă de aplicații, inclusiv sudare, ștanțare, nituire, înșurubare, șlefuire și supraveghere mașini-unelte.

Cât de sigur este să lucrezi alături de un cobot

Și acum a venit o altă curiozitate pe care o aveam. Cât de sigur este să lucrezi alături de ei?

În ceea ce privește Universal Robots, siguranța a fost întotdeauna o componentă centrală pentru abordarea firmei în proiectarea roboților colaborativi prin implementarea aplicațiilor robotice.

Astfel, compania a introdus un sistem de siguranță reglabil brevetat care le permite utilizatorilor să regleze o serie de parametri pentru a reduce riscurile care pot apărea la implementarea aplicațiilor robotului industrial. Aceste aplicații variază de la supraveghere mașini-unelte, asamblare, finisare, lustruire, inspecție, ambalare, paletizare și până la sudare.

Acești parametri includ limitarea forței, vitezei, puterii sau impulsului robotului și restricționarea spațiului său de lucru folosind limitele axelor și reguli de siguranță.

De exemplu, viteza coboților de la Universal Robots poate fi redusă atunci când operatorul uman lucrează lângă aceștia. Viteza redusă permite unei persoane să evite contactul, iar în caz de contact, forța de impact și transferul de energie sunt, de asemenea, reduse.

Totodată, partenerii Universal Robots, grupurile de cercetare academică, specialiștii independenți în testări și organismele din industrie au dezvoltat resurse utile pentru a învăța despre siguranța coboților.

De exemplu, proiectul COVR finanțat de Uniunea Europeană – o colaborare între cercetătorii de la Institutul Tehnologic danez, Consiliul Național de Cercetare din Italia, Fraunhofer IFF, Roessingh Research & Development și CEA – a lansat recent un set ambițios de instrumente digitale gratuite care oferă un registru central de informații și îndrumări cu privire la evaluările riscurilor, directivele și standardele de siguranță și cele mai bune practici de siguranță care se aplică implementărilor de aplicații colaborative.

Pentru începători, setul de instrumente digitale al COVR oferă îndrumări cu privire la programarea sigură a robotului și la modul de efectuare a unei evaluări a riscurilor.

A3 Robotics (cunoscută anterior sub numele de Robotics Industry Association) și-a publicat standardul RIA TR15.606-2016 pentru roboți colaborativi în 2016. TR 606 explică cerințele de siguranță specifice roboților colaborativi și sistemelor de roboți și este suplimentar îndrumărilor din ANSI / RIA R15.06. (TR 606 este adoptarea națională a SUA a ISO / TS 15066).

Oportunitățile integrării coboților

Pandemia a venit cu multe schimbări în modul de lucru, mai ales în perioada de lockdown, din primăvara lui 2020. Unde s-a putut, s-a recurs la munca de acasă, o tendință care este încă în creștere. Flexibilitatea programului și a locului de unde lucrezi va fi unul dintre elementele definitorii ale recrutării pe viitor.

Însă, sunt domenii în care nu poți închide totul și nici întreaga muncă nu poate fi făcută de la distanță. Iar aici intră în scenă oportunitățile pe care le aduc coboții.

„Contextul pandemiei a dus la o accelerare a introducerii coboților în sarcinile repetitive desfășurate de clienții Universal Robots, având rezultate cu mult peste așteptări. România este lider în rândul țărilor din Europa de Sud-Est în privința volumului de roboți integrați în acest an, dar are o distanță de recuperat la acest capitol față de alte țări apropiate precum Cehia și Polonia”, declară Răzvan Isac, Channel Development Manager Universal Robots.

Din punctul său de vedere, automatizarea în rândul companiilor care își doresc să rămână sau să devină competitive după caz, a devenit o necesitate în ultima perioadă.

„În consecință, nevoia și interesul pentru folosirea roboților colaborativi drept instrument de automatizare este în continuă creștere în România. Piața de roboți colaborativi din România a crescut semnificativ în ultimii ani și sunt semne că va continua în același ritm. La nivelul IMM-urilor locale, 38,8% din rândul companiilor care planifică robotizarea în următorii doi ani intenționează să implementeze roboți colaborativi”, adaugă reprezentantul Universal Robots.

Viitorul roboților colaborativi – în baruri, spitale și în agricultură

Într-un comunicat anterior dat publicității de Universal Robots, oficialii companiei notau faptul că acronimul VUCA (volatility, uncertainty, complexity, ambiguity) care exprimă instabilitatea condițiilor – volatilitate, incertitudine, complexitate și ambiguitate, nu a fost niciodată atât de relevant pentru mediul de producție ca în ultimul an.

Astfel, una dintre cele mai puternice strategii de răspuns la VUCA este automatizarea.

„Noile provocări apărute în contextul pandemiei, precum distanțarea socială, fluctuațiile de producție, cazurile de COVID-19 sau carantinarea propriilor angajați au făcut mult mai dificilă planificarea pe termen lung a clienților și generează creșteri sau scăderi bruște la nivelul fluxului de lucru. În aceste condiții, soluțiile automate precum coboții devin un instrument necesar în combaterea impredictibilității sau a variațiilor din cererile pe care le primesc clienții noștri prin ușurința de a crea programe noi în cazul schimbărilor de produse, relocarea ușoară de pe o linie de producție pe alta în funcție de fluctuații, precum și prin folosirea lor pentru a crea unui spațiu de lucru sigur care să asigure distanța minimă necesară între angajați”, mai spune Răzvan Isac.

Coboții le permit companiilor să asocieze abilitățile unice ale specialiștilor umani calificați cu capacitățile tehnice și repetitivitatea constantă a unui robot, pentru a reduce timpii de producție, a spori precizia și a îmbunătăți calitatea produsului final.

„Astfel, angajații umani sunt și vor fi într-o măsură tot mai mare în viitor eliberați de sarcinile repetitive și obositoare pentru a-și pune în valoare abilitățile unice și creativitatea dificil de programat în proiecte mai complexe. La rândul său, acest lucru face posibilă respectarea noilor tipuri de cerințe ale pieței și așteptări ale consumatorilor, care adesea implică o mai mare personalizare conform preferințelor individuale”, este de părere Răzvan Isac.

Și dacă, în prezent, coboții sunt utilizați doar într-o mică parte din posibilele lor aplicații, în special în procesele repetitive din producție unde de multe ori nu se găsește suficientă forță de muncă pentru a face față cerințelor pieței, în viziunea lui Răzvan Isac, Channel Development Manager Universal Robots, pe viitor, coboților li se vor găsi utilizări noi în domenii la care nimeni nu se gândește încă la modul concret în prezent: restaurante & baruri, agricultură, hoteluri, spălătorii industriale, recuperarea pacienților în spitale.

Sursa foto:  Universal Robots