Съвместната работа между човек и робот позволява на човек и машина да споделят едно работно пространство без ограда, което променя начина, по който се проектират и управляват сборъчните клетки.
Как един малък сборъчен производител удвои производителността на човек
Когато съвместната работа между човек и робот премахна оградата
Един производител на електроника в Португалия използваше оградена роботизирана клетка, която изискваше техник да зарежда компоненти, да отстъпи назад и да чака зад ограда. Ритъмът на спиране и стартиране ограничаваше производството. Екипът я замени със сила-ограничен кобот, който работи до оператора. Съвместната работа между човек и робот позволи на човека да подава компонентите, докато коботът извършва затягане и прилага момент на завиване, след което и двамата преминават заедно към следващата единица. Производителността на човек приблизително се удвои, без да се добавя допълнително производствено пространство.
Клетката никога не е била целта. Премахването ѝ върна ритъма на човека, който задава темпото, което машината следва.
Как се разпределя работата по различен начин
Съвместната работа преразпределя задачите според силата, а не според навика. Хората извършват оценки, справят се с нерегулярни части и вземат решения за качеството; коботът извършва повтарящи се действия, изискващи сила и издръжливост. Човеко-роботното сътрудничество функционира най-добре, когато разпределението е проектирано, а не импровизирано на производствената линия. Екипите, които картографират всеки етап и го присвояват на подходящия изпълнител, регистрират по-малко грешки и по-малко умора. Операторът остава ангажиран, вместо да наблюдава машина зад стъкло, което подпомага запазването на персонала при монотонните смени.
Какво прави сътрудничеството безопасно
Ограничения за мощност, сила и скорост
Съвместните роботи са проектирани така, че да ограничават контактните сили, но това ограничение се отнася до робота, а не до цялата работна клетка. Съвместната работа между човек и робот остава безопасна, когато скоростта и разстоянието на робота са настроени според задачата и инструмента, който носи. Остър или горещ крайник променя риска, дори ако ръката е мека. Контролът на скоростта и разстоянието забавя или спира ръката, когато човек се приближи, като жертва малко време за цикъл в замяна на значително по-нисък риск от нараняване.
Оценка на риска и стандартите, въз основа на които тя се извършва
Безопасността се проектира, а не се предполага. Съвместната работа между човек и робот трябва да мине през документирана оценка на риска според ISO/TS 15066, която се прилага заедно със семейството стандарти ANSI/RIA R15.06 и ISO 10218. Оценката класифицира всеки съвместен режим: ограничаване на мощността и силата, контрол на скоростта и разстоянието, обучение с ръководство от човека или спиране под наблюдение със сертифицирана безопасност. Пропускането на този етап е най-бързият начин да се получи предупреждение и нараняване. Убедителният доставчик предоставя шаблона за оценка и подкрепя прегледа.
Ефективно внедряване на съвместната работа
Избор на подходящите задачи
Не всяка задача е подходяща за кобот. Съвместната работа между човек и робот е подходяща за леки, повтарящи се и ергономично неблагоприятни задачи, като завинтване, палетиране и обслужване на машини. Тежкото заваряване или високосиловото пресоване все още изискват индустриален робот с ограда. Започнете с една болезнена задача, докажете ползата и след това разширете обхвата. Пилотен проект, който отстранява известна травма или задръстване, получава подкрепа по-бързо от широка, абстрактна имплементация по цялото производствено помещение.
Обучение и непрекъснати проверки
Операторите трябва да усвоят как да спират, преизпълняват и възстановяват кобота без страх. Съвместната работа между човек и робот проваля, когато персоналът третира машината или като играчка, или като заплаха. Обучете ги за блокиране и изолация (lockout), значението на всеки режим на спиране и начина за докладване на почти инцидент. Повторете оценката на рисковете след всяка промяна в подредбата или инструментариума, тъй като нов хватител може да промени риска от контакт. Седмичните визуални проверки на кабелите и шарнирите гарантират надеждността на работната клетка между регламентираните сервизни интервали.
Съвместната работа между човек и робот възнаграждава екипите, които съзнателно проектират разпределението на задачите между човека и машината. Най-добрите резултати се постигат с помощта на кобот с ограничена сила, документирана оценка на рисковете според ISO/TS 15066 и оператори, обучени да работят заедно с машината. Започването с малки стъпки, измерването на постигнатата полза и последващото разширяване въз основа на доказани резултати е по-ефективно от масовото внедряване, което надвишава възможностите на производственото помещение да го поддържа.
Често задавани въпроси
Какво точно представлява съвместната работа между човек и робот?
Това е режим, при който човек и робот работят в едно и също пространство без защитни огради, като използват ограничения на скоростта и силата, за да осигурят безопасността. Съвместната работа между човек и робот се основава на сензори и стандарти, а не на физическо разделяне. Човекът и машината споделят задачите, като използват своите предимства. Тя се различава от традиционната автоматизация, при която роботът е изолиран зад защитни прегради, а хората се считат за външни за работната зона.
Кой стандарт регулира съвместните роботи?
ISO/TS 15066 е ключовият документ за съвместна работа, който се използва заедно с ISO 10218 и семейството ANSI/RIA R15.06. Той определя режимите на съвместна работа и ограниченията за сила при контакт. Човеко-роботната съвместна работа трябва да се основава на задокументирана оценка на рисковете, която се позовава на тези стандарти. Съответствието с тях оформя проекта на работната клетка от самото начало, затова трябва да бъде включено в етапа на планиране, а не като последваща корекция след изграждането на клетката.
Какво я отличава от обикновена роботизирана клетка?
Обикновената клетка изолира робота с ограда и не допуска хора в нея по време на движение. При съвместната работа оградата се премахва и човекът, и роботът споделят едно и също работно пространство при контролирани скорост и сила. Компромисът е по-бавно време за цикъл срещу по-голяма гъвкавост и тясно сътрудничество. Традиционните роботи имат предимство по отношение на суровата скорост и сила; съвместните конфигурации – по отношение на бързи промени на производствения процес и подобряване на ергономичните условия за персонала.
Може ли един кобот наистина да нарани някого?
Да. Ръката с ограничена сила намалява риска, но не го елиминира напълно, особено при използване на остър, горещ или тежък инструмент. Подходът зависи от оценката на цялата клетка, а не само на меките стави на робота. Опасността от притискане, носените товари и бързите приближения все още могат да причинят наранявания. Затова оценката на риска и мониторингът на скоростта и разстоянието имат същото значение като мекото подразбиращо се поведение на ръката.
Кога трябва една компания да започне съвместната работа?
Започнете, когато конкретна, болезнена задача оправдава това: известен риск от нараняване, задръстване или липса на работна ръка. Съвместната работа между човек и робот доказва своята стойност най-бързо в рамките на тясно фокусиран пилотен проект, а не при размит план за цялото производствено помещение. Изберете една повтаряща се задача, измерете резултатите преди и след внедряването и разширявайте въз основа на получените данни. Фокусираният старт развива вътрешни умения и доверие, преди да се направят по-големи ангажименти.
Защо подготовката на операторите има толкова голямо значение?
Сътрудничеството функционира само ако хората имат доверие в машината и я разбират. Един кобот, който се страхува или се използва неправилно, не осигурява нито безопасност, нито производителност. Обучението по спиране, възстановяване, блокиране и докладване на почти инциденти поддържа клетката безопасна и продуктивна. Квалифицираните оператори също забелязват отклоненията рано, предлагат по-добри разпределения на задачите и защитават инвестициите, като използват системата така, както е проектирана, вместо да заобикалят функционалността ѝ.