Роботы и люди сотрудничают при сборке продукта

Jul 04, 2023

На сборочной линии Weidmüller коллаборативные роботы запрессовывают электрические контактные элементы, соединяют корпус разъема и прикручивают соединительные контакты. Фото предоставлено Zimmer Group

Двухзахватный параллельный захват HRC-02 был разработан специально для использования с коботами. Полностью электрический сервозахват не имеет острых краев, а длина его хода и сила захвата регулируются. Фото предоставлено Zimmer Group

Захват HRC-02 соответствует требованиям безопасности, изложенным в стандарте ISO/TS 15066 для взаимодействия человека и робота, и сертифицирован DGUV, немецким эквивалентом OSHA. Фото предоставлено Zimmer Group

Производители в Германии, как и в США, сталкиваются с тремя основными проблемами: высокодинамичный рынок, растущая конкуренция из-за глобализации и нехватка квалифицированной рабочей силы. Эти проблемы особенно сложны при сборке продукции, поскольку это последнее звено в цепочке создания стоимости.

Многие производители считают, что сотрудничество человека и робота может помочь им преодолеть эти проблемы. Однако многим производителям еще предстоит реализовать проекты сотрудничества человека и робота из-за опасений по поводу затрат и персонала. Для того чтобы сотрудничество человека и робота действительно стало успешным, потребуются простые и гибкие методы, которые позволят компаниям из различных отраслей с различными потребностями создавать рабочие станции для совместной сборки.

Именно эта предпосылка лежит в основе исследовательского проекта SafeMate, который финансируется Федеральным министерством образования и исследований Германии. Цель состоит в том, чтобы создать безопасные и приемлемые рабочие места, где сотрудники осознают большую выгоду от роботизированной автоматизации. В проекте участвуют несколько крупных немецких производителей из различных отраслей, в том числе Lenze, производитель технологий управления движением; Lufthansa Sky Chefs, производитель продуктов питания для авиалайнеров; Miele, производитель бытовой техники; и Sennheiser, производитель аудиооборудования.

Еще одной участвующей компанией является Weidmüller, производитель технологий электрических соединений и электроники, базирующийся в Детмольде, Германия. Продукция компании используется в перерабатывающих отраслях, транспортном оборудовании, энергетике и строительной инфраструктуре.

До недавнего времени процесс сборки того или иного электромеханического компонента в компании Weidmüller осуществлялся полностью вручную. В рамках SafeMate группа инженеров Weidmüller под руководством инженера-технолога Тобиаса Штуке провела анализ, чтобы определить, какие задачи лучше всего выполнять вручную, а какие можно выполнить с помощью машины. Помимо прочего, команда обнаружила, что роботы очень хорошо справляются с монотонными, повторяющимися и энергоемкими задачами процесса размещения, не утомляясь. И они могут делать это с постоянной точностью.

Однако сборка не может осуществляться полностью без людей. Например, люди лучше захватывают и извлекают из кучи или коробки мелкие детали разного размера. Они могут лучше распознавать и сортировать их. Люди также превосходят своих коллег-роботов в процессе проверки.

На основе этих выводов процесс ручной сборки был частично автоматизирован по модели сотрудничества человека и робота. Результатом стало гибридное сборочное рабочее место, на котором люди и роботы работают параллельно. Монотонные и трудоемкие задачи выполняются роботом, а задачи, требующие когнитивных функций, выполняются людьми.

В совместной робототехнике люди и роботы работают бок о бок на одном рабочем месте. Благодаря чувствительной технологии управления коботы могут работать в тесном контакте с людьми без защитных ограждений. Такие приложения требуют валидации, чтобы гарантировать, что опасности в достаточной степени минимизированы. Это могут сделать профессиональные ассоциации, внешние поставщики услуг, системные интеграторы или Technischer Überwachungsverein (TÜV) или ассоциации технического надзора, которые являются независимыми международными сервисными компаниями из Германии и Австрии, которые тестируют, проверяют и сертифицируют технические системы, оборудование и машины всех типов. виды, позволяющие минимизировать опасности и предотвратить ущерб. Инструменты на конце рычага, такие как захваты, также могут быть проверены таким образом.