Z powodu trwającej pandemii platformy do zdalnego programowania robotów w trybie offline są coraz częściej wykorzystywane. Poniżej umieściliśmy opis czterech zastosowań przemysłowych zdalnego programowania i jego funkcji.
Automatyka, robotyka i inne zaawansowane technologie okazały się w ostatnich miesiącach ważniejsze niż kiedykolwiek wcześniej, stając się niezbędnymi dla utrzymania, a nawet poprawy wydajności fabryk na wymagającym i niestabilnym rynku dotkniętym pandemią. Czy to w zastosowaniach spawalniczych, czy w branży galwanizacyjnej, zaawansowane, multifunkcyjne roboty pomagają zakładom produkcyjnym uzyskiwać lepszą dokładność i wyższą jakość przy równocześnie zwiększonej wydajności. Chociaż robotyzacja może przyspieszyć produkcję, to może również stać się źródłem awarii i przestojów, jeżeli nie zostanie wdrożony odpowiedni plan dotyczący programowania robotów. Aby zarządzać czasem pracy robotów ? zwłaszcza w przypadku firm produkcyjnych, które nie mogą sobie pozwolić na przerwanie produkcji z powodu zapisu programu robota ? coraz częściej stosuje się platformy programowania robotów w trybie offline, które dają możliwość dostosowania ich do złożonych układów systemu.
Cztery zastosowania przemysłowe zdalnego programowania w trybie offline
Wykorzystując trójwymiarową reprezentację zrobotyzowanej komórki roboczej, która wirtualnie przedstawia ruch robota po zaprogramowanej ścieżce, programowanie w trybie offline (OLP) można zrealizować za pomocą platform programowych specyficznych dla danego producenta robota. OLP daje zarówno doświadczonym, jak i początkującym programistom robotów możliwość tworzenia, testowania i dostosowywania programu robota korzystając z wygodnego środowiska komputera PC. Ze względu na wydarzenia związane z pandemią COVID-19, wielu producentów znalazło się w co najmniej jednej z czterech opisanych poniżej sytuacji:
SCENARIUSZ 1: Ograniczony dostęp na hali
W świetle nowych restrykcji i przepisów dotyczących zdrowia, firmy wdrożyły politykę dystansu społecznego, włącznie z zaleceniem pracy z domu. Skutkuje to ograniczeniem dostępu do robotów w hali produkcyjnej, utrudniając tym samym programowanie lub przeprogramowywanie stanowisk pracy.
SCENARIUSZ 2: Dostosowanie produkcji do zmieniającego się popytu
Wzrost popytu na produkty powszechnego użytku sprawił, że pracownicy starają się w rekordowym tempie realizować serie o dużym zróżnicowaniu i niskich nakładach. Aby poradzić sobie z przezbrojeniem, większy nacisk kładzie się na inteligentne technologie, takie jak oprogramowanie OLP, mając na celu ograniczenie przestojów związanych z programowaniem i optymalizacje ogólnej wydajności sprzętu w fabryce (wskaźnik OEE).
SCENARIUSZ 3: Szybka implementacja automatyki
Podobnie jak w przypadku scenariusza drugiego, wzrost popytu na produkty, zwłaszcza te istotne w walce z pandemią, wymaga od firm integracji nowych robotów lub modyfikacji istniejących. Tak czy inaczej, aby ułatwić płynne przejście do produkcji niezbędnych produktów, zasugerowano użycie oprogramowania OLP.
SCENARIUSZ 4: Testowanie nowego podejścia do automatyzacji
Poluzowanie restrykcji rządowych spowodowało ponowne otwarcie firm, co z kolei wywołało poczucie pilnej potrzeby wznowienia produkcji. W rezultacie liderzy firm postanowili stawić czoła trudnym wyzwaniom poprzez kreatywne i zespołowe podejście do robotyki. Obecnie albo modyfikuje się istniejące roboty, albo kupuje nowe. Całkiem możliwe, że w wielu przypadkach robotyzacja jest wprowadzana do fabryki po raz pierwszy. Niezależnie od podejścia, dobrą metodą konfigurowania nowych, bardziej złożonych stanowisk pracy robotów jest programowanie offline. Mimo że oprogramowanie OLP nie jest ograniczone do poniższych elementów, to większość użytkowników poszukuje platform do programowania offline, które mają obszerną bibliotekę modeli i możliwości, takie jak:
1. Wykrywanie kolizji
Jeśli kilka robotów pracuje w bliskim sąsiedztwie, ważne jest zaprogramowanie ich do pracy zespołowej. Podczas procesu programowania offline funkcja wykrywania kolizji sygnalizuje potencjalne zagrożenia kontaktu ramion robotów, pozwalając programiście na wprowadzenie szybkich poprawek zanim program zostanie wprowadzony w rzeczywistości.
2. Planowanie pola roboczego robota
Podczas gdy robot jest zaprogramowany do poruszania się od punktu do punktu, konieczne jest planowanie wokół konkretnych elementów, takich jak uchwyty mocujące. Dzięki znajomości ścieżki ramienia programowanie robota w celu manewrowania wokół stałych punktów jest łatwiejsze, ponieważ program sam wskazuje na możliwość kolizji.
3. Śledzenie przenośnika
Gdy części znajdują się w różnych pozycjach, śledzenie przenośnika może pomóc robotowi w równym przechwytywaniu części.
4. Ścieżka obiektu manipulowanego
W przypadku wykonywania aplikacji spawania, dozowania lub innych złożonych zadań, funkcja ścieżki manipulatora może pomóc zautomatyzować proces. Zamiast ręcznego uczenia punktów, ścieżka dostarcza te punkty automatycznie. Te i inne funkcje używane razem pomagają tworzeniu koncepcji możliwych scenariuszy pracy robota, np.: ?Jak szybko robot może pracować przy danym zastosowaniu?? lub ?Czy robot może się poruszać w określony sposób, aby zespawać konkretną część?? i innych.
Cztery korzyści dla producentów wynikające z programowania robotów w trybie offline
Oprócz rozwiązywania wcześniej wymienionych scenariuszy, właściwe i efektywne wykorzystanie oprogramowania OLP może pomóc producentom w osiągnięciu różnych celów produkcyjnych, w tym:
1. Szybka integracja z robotami
Programowanie offline umożliwia tworzenie zadań dla robotów, gdy komórka robocza jest jeszcze w fazie konstrukcji. Proces ten przyspiesza czas integracji, ponieważ pliki danych można przenieść, gdy gniazdo robocze jest już ukończone i zainstalowane na hali produkcyjnej. Chociaż mogą być wymagane minimalne poprawki, wcześniejsze przygotowanie robota jest ogromną oszczędnością czasu.
2. Szybkie przezbrajanie robotów
Jeśli robot jest używany do obróbki wielu części, programowanie offline umożliwia zaprogramowanie robota dla ?części B?, podczas gdy ?część A? jest obrabiana. Po zakończeniu ?części A?, zaprogramowane pliki mogą zostać pobrane do kontrolera robota, aby uruchomić ?część B?.
3. Ustawianie bezpieczeństwa funkcjonalnego dla robotów
OLP pozwala na ustawienie takich parametrów, jak interferencja ramion, ograniczenia prędkości i określenie stref bezpieczeństwa. Obejmuje to możliwość graficznego nakładania stref bezpieczeństwa (granice zasięgu robota) podczas symulacji, co pozwala na wizualne potwierdzenie i testowanie z wykorzystaniem ruchu w symulacji.
4. Osiąganie szybkich czasów cyklu
Gdy wymagane są wyjątkowo szybkie czasy cyklu, platformy OLP pomagają użytkownikom monitorować cykl pracy robota, dzięki czemu możemy również przewidzieć trwałość podzespołów napędowych. Elastyczność zapewniana przez oprogramowanie OLP daje wiele korzyści i pozwala na większe zróżnicowanie zadań wraz z prostym przejściem od jednego zadania do następnego. Większe firmy posiadające wiele zakładów w różnych lokalizacjach mogą zredukować czas programowania poprzez dystrybucję zaprogramowanego zadania dla robotów z centralnego, kontrolowanego źródła. Ponadto w ostatnim czasie dokonano udoskonaleń w technologii czujników do zadań takich jak zrobotyzowane spawanie, a ich stosowanie przynosi znaczne korzyści dla użytkowników końcowych z różnych sektorów rynku. Po wdrożeniu i prawidłowym wykorzystaniu wspólne zastosowanie jednego oprogramowania ? wraz z bogatymi w funkcje czujnikami ? może pomóc producentom w sprostaniu obecnym wyzwaniom rynkowym i rosnącym potrzebom środowiska produkcyjnego o dużym zróżnicowaniu produktów i niskich seriach produkcyjnych.
Michael Castor jest menedżerem produktu ds. obsługi materiałów w Yaskawa America Inc. ? Motoman Robotics Division.
