EN
Spolupráca človeka a robota umožňuje človeku a stroju zdieľať pracovný priestor bez ochrannej klietky, čo mení spôsob návrhu a obsadenia montážnych buniek.
Ako malý montážny závod zdvojnásobil výstup na jednu osobu
Keď spolupráca človeka a robota odstránila klietku
Elektronický montážny závod v Portugalsku prevádzkoval chránenú robotickú bunku, kde technik musel sám naložiť súčiastky, odkročiť a čakať za ochrannou klietkou. Tento prerusovaný režim obmedzoval výstup. Tím ju nahradil silou obmedzeným spolupracujúcim robotom, ktorý pracoval vedľa operátora. Spolupráca človeka a robota umožnila operátorovi dodávať súčiastky, zatiaľ čo robot vykonával utahovanie a nastavovanie krútiaceho momentu; potom sa obaja presunuli spoločne na ďalší výrobok. Výstup na jednu osobu sa približne zdvojnásobil bez nutnosti rozširovať plochu výrobného priestoru.
Klietka nikdy nebola podstatou. Jej odstránenie vrátilo rytmus človeku, ktorý určuje tempo, ktorému stroj nasleduje.
Ako sa práca rozdeľuje inak
Spolupráca prepracováva úlohy podľa silných strán, nie podľa zvykov. Ľudia zodpovedajú za rozhodovanie, nepravidelné úlohy a posudzovanie kvality; spolupracujúci robot (cobot) zodpovedá za opakovateľnú silu a vytrvalosť. Ľudsko-robotická spolupráca funguje najlepšie, keď je rozdelenie úloh navrhnuté vopred, nie improvizované priamo na výrobnej linke. Tímy, ktoré každý krok priradia správnemu aktérovi, zaznamenávajú menej chýb a menšiu únavu. Operátor zostáva zapojený namiesto toho, aby pozoroval stroj za sklenenou stenou, čo pomáha udržať zamestnancov počas monotónnych smien.
Čo robí spoluprácu bezpečnou
Obmedzenia výkonu, sily a rýchlosti
Spolupracujúce roboty sú navrhnuté tak, aby obmedzili kontaktné sily, avšak toto obmedzenie sa vzťahuje na robota, nie na celú pracovnú bunku. Bezpečnosť spolupráce človeka a robota je zaručená len vtedy, keď sú rýchlosť a vzdialenosť robota prispôsobené konkrétnej úlohe a nástroju, ktorý nesie. Ostrohranný alebo horúci koncový efektor zvyšuje riziko aj vtedy, keď je pohyb ramena jemný. Monitorovanie rýchlosti a vzdialenosti spomaľuje alebo zastavuje pohyb ramena, ak sa k nemu priblíži osoba, čím sa trochu predĺži cyklický čas, no výrazne sa zníži riziko zranenia.
Posúdenie rizík a normy, na ktorých je založené
Bezpečnosť sa navrhuje, nie predpokladá. Spolupráca človeka a robota musí prejsť zdokumentovaným posúdením rizík podľa normy ISO/TS 15066, ktorá sa nachádza vedľa rodiny noriem ANSI/RIA R15.06 a ISO 10218. Toto posúdenie hodnotí každý spolupracujúci režim: obmedzovanie výkonu a sily, monitorovanie rýchlosti a vzdialenosti, učenie vedením ruky alebo bezpečnostne hodnotené monitorované zastavenie. Preskočenie tohto kroku je najrýchlejší spôsob, ako dostať pokutu a spôsobiť zranenie. Dôveryhodný dodávateľ poskytne šablónu posúdenia rizík a podporí jej preskúmanie.
Úspešné nasadenie spolupráce
Výber vhodných úloh
Nie každá úloha je vhodná pre kobot. Ľudsko-robotická spolupráca je vhodná pre ľahké, opakujúce sa a ergonomicky nevhodné úlohy, ako sú napríklad utahovanie skrutiek, paletizácia a obsluha strojov. Ťažké zváranie alebo vysokosilové lisovanie stále vyžadujú priemyselné roboty v ohradených priestoroch. Začnite s jednou bolestivou úlohou, preukážte prínos a potom rozšírte nasadenie. Pilotný projekt, ktorý odstráni známe zranenie alebo úzke miesto, získa podporu rýchlejšie než rozsiahle, abstraktné nasadenie po celom výrobnom priestore.
Školenie a pravidelné kontroly
Operátori by mali vedieť bez obáv pozastaviť, preprogramovať a obnoviť kobot. Ľudsko-robotická spolupráca zlyhá, ak personál považuje stroj buď za hračku, alebo za hrozbu. Vysvetlite postup uzamknutia (lockout), význam jednotlivých režimov zastavenia a spôsob nahlásenia takmer nehody. Po akejkoľvek zmene rozmiestnenia alebo nástrojov znovu vykonajte posúdenie rizík, pretože nový upínač môže zmeniť riziko kontaktu. Týždenné vizuálne kontroly káblov a kĺbov udržiavajú pracovnú bunku v dobrej stave medzi servisnými intervalmi.
Spolupráca medzi ľuďmi a robotmi odmeňuje tímy, ktoré úmyselne navrhujú rozdelenie úloh medzi človekom a strojom. Najlepšie výsledky prináša bezpečnostný robot s obmedzením sily, zdokumentovaná analýza rizík podľa normy ISO/TS 15066 a operátori vyškolení na spoluprácu so strojom. Začať malým rozsahom, merať dosiahnutý prínos a postupne rozširovať na základe preukázateľných výsledkov je úspešnejšie ako rozsiahle nasadenie, ktoré prebehne rýchlejšie, než dokáže výrobná prevádzka poskytnúť potrebnú podporu.
Často kladené otázky
Čo presne je spolupráca medzi ľuďmi a robotmi?
Je to režim, pri ktorom človek a robot pracujú v rovnakom priestore bez fyzických ohraničení, pričom bezpečnosť zabezpečujú obmedzenia rýchlosti a sily. Spolupráca medzi ľuďmi a robotmi sa opiera o senzory a normy namiesto fyzickej izolácie. Človek a stroj si úlohy rozdeľujú podľa svojich silných strán. Odlišuje sa od tradičnej automatizácie, ktorá izoluje robota za ochrannými prekážkami a považuje ľudí za vonkajších účastníkov pracovného priestoru.
Ktorá norma upravuje spolupracujúce roboty?
ISO/TS 15066 je kľúčový dokument pre spolupracujúcu prevádzku, ktorý sa nachádza spolu so štandardmi ISO 10218 a rodinou ANSI/RIA R15.06. Definuje spolupracujúce režimy a limity sily pri kontakte. Ľudsko-robotická spolupráca musí vychádzať z dokumentovanej analýzy rizík odkazujúcej sa na tieto normy. Dodržiavanie týchto požiadaviek ovplyvňuje návrh pracovnej bunky od samého začiatku, preto patrí do fázy plánovania, nie do fázy dodatočných úprav po dokončení bunky.
Ako sa líši od bežnej robotickej bunky?
Konvenčná bunka izoluje robota pomocou ohradenia a počas pohybu vylučuje ľudí z pracovného priestoru. Spolupráca odstraňuje ohradenie a umožňuje oboch – človeka aj robota – zdieľať pracovný priestor za podmienok kontrolovanej rýchlosti a sily. Kompenzáciou za pomalší cyklický čas je väčšia flexibilita a tesná spolupráca. Tradičné roboty majú výhodu v absolútnej rýchlosti a sile; spolupracujúce nastavenia zasa výhodu v rýchlej výmene úloh a ergonomickej úľave pre personál.
Môže spolupracujúci robot (cobot) naozaj niekoho zraniť?
Áno. Ruky s obmedzenou silou znižujú riziko, ale neznižujú ho úplne – najmä v prípade ostrého, horúceho alebo ťažkého nástroja. Prístup závisí od posúdenia celej bunky, nie len mäkkých kĺbov robota. Stlačenie, prenášané zaťaženie a rýchle pohyby stále môžu spôsobiť zranenie. Preto je posúdenie rizika a monitorovanie rýchlosti a vzdialenosti tak isto dôležité ako mierne štandardné správanie ramena.
Kedy by mala spoločnosť začať s kolaboráciou?
Začnite, keď konkrétna, bolestivá úloha to odôvodňuje: známe riziko zranenia, závada alebo nedostatok pracovnej sily. Ľudsko-robotická kolaborácia dokazuje svoju hodnotu najrýchlejšie na úzkom pilotnom projekte, nie na nejasnom pláne pre celú výrobnú plochu. Vyberte jednu opakovateľnú úlohu, pred a po zmerajte výsledky a rozširujte sa na základe dát. Zameraný začiatok buduje interné zručnosti a dôveru ešte pred tým, ako sa podniknú väčšie záväzky.
Prečo je školenie operátorov tak dôležité?
Spolupráca funguje len vtedy, ak ľudia dôverujú stroju a rozumejú mu. Kobot, ktorý vyvoláva strach alebo sa používa nesprávne, neposkytuje ani bezpečnosť, ani výkon. Vzdelávanie o dočasnej zastávke, obnove, uzamknutí a hlásení takmer nehôd udržiava pracovnú bunku bezpečnou a výkonnou. Kvalifikovaní operátori tiež časno zaznamenajú odchýlky, navrhnú lepšie rozdelenie úloh a chránia investíciu tým, že systém používajú tak, ako bol navrhnutý, namiesto toho, aby ho obchádzali.