SPS AMPER 2019 Schunk EuroBlech Murrelektronik

Podporujte svého robota!

Je tu další průmyslová revoluce? Nahradí lidi v továrnách robotičtí pracovníci? A jak vlastně vypadá situace na současném trhu s průmyslovými roboty a možný budoucí vývoj? Na toto téma nám odpověděli Ing. Jindřich Vaňous, ředitel české pobočky společnosti Kuka Roboter a Senior Sales Engineer Radek Velebil.  

 

Z jakých oborů se rekrutují vaši hlavní zákazníci?
Průmyslové roboty Kuka dnes lze najít opravdu všude. Přestože je pro nás stále těžištěm automobilový průmysl, stále častěji se setkáte s našimi roboty i v ne zcela tradičních aplikacích např. v potravinářství, výrobě letadel, lékařství a farmaceutickém průmyslu, ale také i ve školách a na univerzitách – mimochodem právě ve školství se jejich počet neustále zvyšuje

Jaká je spolupráce firmy Kuka a technických škol?
S univerzitami jsme celosvětově spojení řadou rozvojových projektů, firma podporuje studenty, pomáháme jim i s diplomovými pracemi, zadáváme témata různých prací a výzkumů a následně tyto práce vyhodnocujeme. Naše roboty lze najít prakticky na všech českých i slovenských technických univerzitách, a i některých středních školách, kam už roboty také nastupují do výuky. Jsme schopni brát studenty na praxi či různé stáže, a i když zatím sami ještě aktivně talentované studenty nevyhledáváme, předpokládám, že tento trend brzy přijde.

Na MSV jste vystavovali novinku v podobě robota obsluhujícího CNC, který byl řízen přes PLC. Pro jaké firmy je tato novinka určena?
Obecně je toto řešení určeno především pro strojírenské firmy, které mají potřebu zefektivnit svoji výrobu prostřednictvím robotické automatizace a dosud nemají s nasazením robotů žádné zkušenosti. Typickou aplikací je automatizace obsluhy obráběcích center.
Např. v loňském roce bylo na veletrhu IMTS v USA předvedeno obráběcí centrum NTX 1000 od DMG MORI obsluhované robotem KUKA AGILUS, který byl plně integrovaný prostřednictvím softwaru mxAutomation/Run MyRobot. Robot byl instalován na lineární ose centra přes celou délku výrobní buňky a přenášel součástky ze zásobníku na jedné straně buňky, z druhé strany zas nabíral vřeteno a
odstraňoval otřepy z dílu uprostřed buňky. Vše bylo ovládáno pomocí řízení Sinumerik 840D sl na uživatelské obrazovce Celos.
Uvedu i jednodušší řešení. V loňském roce jsme uvedli v Düsseldorfu do provozu obráběcí centrum Mazak VTC 800 obsluhované robotem KUKA Quantec, který byl opět plně integrovaný prostřednictvím aplikace mxAutomation/Run MyRobot. V dané aplikaci robot překládal součástky ze zásobníku z jedné strany buňky na druhou. I když jsou obráběcí centra Mazak obvykle dodávána s vlastním CNC řízením Mazatrol, pro německý trh firma začala používat řídicí systém Sinumerik společnosti Siemens.

Proč jste zvolili jako partnera právě společnost Siemens a jaké z toho plynou výhody pro zákazníka?
Naše spojení vychází vstříc dnes tolik diskutovanému projektu Průmysl 4.0. Obě německé firmy, Kuka jako lídr na poli robotiky a Siemens jako lídr na poli průmyslové automatizace, společně vyvinuly interface, která se na straně firmy Kuka jmenuje mxAutomation, na straně firmy Siemens Run MyRobot. Společný interface umožňuje, aby operátor byl schopen ovládat a programovat robota přímo z rozhraní průmyslového logického kontroléru – PLC. Jde o softwarové propojení a interface mezi dvěma specializovanými systémy, který zjednodušuje obsluhu a dokáže ušetřit i nemalé náklady na uvedení robota do provozu. MxAutomation i Run MyRobot si vzájemně předávají potřebná data mezi řídicím systémem robotu a PLC.
Výhodou tohoto funkčního balíčku je, že obsluha nemusí zvládat programování robotu. Zákazník je tak schopen aplikaci zabezpečit vlastními lidmi a neinvestuje do školení programátorů. Všechny funkce jsou standardní a obsluha se pohybuje v prostředí, které důvěrně zná. Programátor PLC vidí robota jako další standardní periferii daného zařízení a pomocí známých funkčních bloků dokáže automatizovat určité procesy jednodušeji než dříve.

Na jedné straně je snaha všechno standardizovat, na druhé straně nelze pokrýt požadavky různých oborů. Jak se na to dívate z Vašeho pohledu?
Průmyslové roboty zaznamenaly za posledních 10 let obrovský rozvoj. A to hlavně po stránce softwaru, resp. schopností komunikace, například strojového vidění apod. Jde ale i o výrazné změny trhu, který preferuje kratší životní cyklus výrobků. To přináší spoustu úskalí pro konstruktéry výrobních linek, kteří už na počátku projektování musí uvažovat o změnách, které nastanou zavedením novějšího modelu do výroby. Některé společnosti se snaží vytvořit studii univerzálních výrobních linek, které by zvládly produkovat různé výrobky, ale z technického hlediska to není tak jednoduché. Nicméně s rozvojem schopností průmyslových robotů a zlepšování jejich technických parametrů, stejně jako rozvojem znalostí konstruktérů, se v přístup konstrukce výrobních procesů zásadně změnil a dnes se řeší o mnoho komplexněji, než tomu bylo v minulosti.

Zaznamenali jste nějaký vývoj v požadavcích zákazníků? Chtějí dnes něco jiného, než co byli zvyklí poptávat třeba před 10-15lety?
Dříve jsme řešili u zákazníků spíše jednotlivá pracoviště, která byla propojená dopravníkovými systémy nebo manuální obsluhou, dnes už jsou trendem plně automatizované provozy a procesy. Všechny linky se dnes stávají komplexnější, jsou lépe řešené, o mnoho flexibilnější. Zvyšuje se počet instalovaných robotů v rámci jednotlivých projektů, stejně jako komplexnost a složitost celkového systému. Zároveň je přitom znát i tlak na snížení doby návratnosti těchto projektů. V současnosti zákazníci požadují projekty s maximálně dvouletou návratností investic, ale setkáváme se i s případy s daleko kratší návratností.

Lze to chápat tak, že dnes už je zájem spíše o komplexní automatizované systémy, které mohou řešit problém s nedostatkem zaměstnanců?
V podstatě ano. Od zákazníků ze všech regionů vnímáme tento trend. Automatizace je řešením za nedostatek kvalifikovaného personálu. Pro mnoho firem i v regionech s vyšší nezaměstnaností je čím dál složitější najít schopné zaměstnance. Přitom nejde jen o odborníky, ale také o dělnické profese pro ty nejjednodušší aplikace, jako je např. paletizace nebo manipulace. Dnes i na jednodušší pozice referentských míst si firmy musí najímat personální agenturu, protože v rámci vlastních sil je to prostě obtížné.
Tento trend bude stále naléhavější. Např. V Německu už nyní vědí, že v roce 2025 bude pětina pracujících starších 60 let, což je obrovská demografická změna, která postihne všechny oblasti průmyslu. Bude menší počet mladších lidí, i menší počet techniků, protože vzdělanostní struktura společnosti se zásadním způsobem mění a techniků je kritický nedostatek. I to je jeden z faktorů provázejících fenomén Průmysl 4.0., který na to reaguje – třeba právě pomocí průmyslové automatizace, kdy se snažíme nároky kladené na pracovníky co nejvíce snížit, a usnadnit jim práci. Těch trendů je samozřejmě mnohem více. Souvisí to mj. se zkrácením životních cyklů výrobků. Dříve se mobilní telefony nebo automobily konstruovaly třeba 7 až 9 let bez větších změn, dnes je tlak dodávat každý rok nový model.
Samozřejmě koncepty mohou být v různých regionech a v různých firmách odlišné. Když budeme předpokládat, že Česká republika se nemusí vyvíjet stejným směrem a dynamikou jako Německo, některé trendy, jako např. nedostatek vhodných pracovníků, zejména technicky vzdělaných, jsou společné a možná budou u nás daleko aktuálnější, než si myslíme. Z rozhovorů s řediteli několika průmyslových škol vyplývá, že školy mají problém některé obory úplně obsadit, přičemž na druhou stranu objem výroby v Česku roste, a potřební lidé k dispozici nejsou. Proto je trendem automatizace, která tyto úkoly pomáhá zvládat, i systémově je řešit. Rozhodně se s tím budeme setkávat daleko více než dnes a to bude také jeden z důvodů, proč něco automatizovat.

Lze na základě sledování dosavadních a současných tendencí a trendů odhadnout, s čím se budeme setkávat v oblasti robotiky v horizontu následujících let?
Do určité míry ano. Z toho, co se dnes realizuje a co vyplývá z požadavků trhu, můžeme sledovat příklon k aplikacím kolaborativních robotů, což je hlavně trend posledního roku, či roku a půl. Například na Hannoverském veletrhu byl představen mobilní pracovní asistent KMR iiwa, založený na světově prvním sériově vyráběném průmyslovém robotu lehké konstrukce, který umožňoval přímou spolupráci s člověkem, a velké firmy si kladou za cíl najít projekty pro tyto roboty a naučit se s nimi pracovat.
Všichni výrobci robotů, ale i průmysl celkově, směřují ke zjednodušení ovládání a zvýšení komfortu implementace jakýchkoli doplňkových periferií nebo senzorů pro roboty. Lze sledovat i trend mobilních robotů, dalším stupněm tak mohou být na dálku naváděné či autonomní roboty. I společnost Kuka už na tomto poli intenzivně pracuje, jak dokumentuje např. autonomní systém FlexFellow, schopný navigace v prostoru.

Budou tedy lidští pracovníci postupně nahrazováni stále dokonalejšími a schopnějšími roboty?
Nepůjde ani tak o zastoupení člověka, roboty budoucnosti nebudou primárně nahrazovat lidskou pracovní sílu. Trend bude směřovat spíše ke spolupráci lidí s průmyslovými roboty. To je šance, jak získat to nejlepší z obou prvků výrobního procesu. Člověk je do určité míry nenahraditelný, vždy bude lépe vidět, je schopen lepšího zvládání více úkolů zároveň, může se sám operativně rozhodovat v daleko širším kontextu a souvislostech, ale má své limity. Stejně tak jako robot, který bude vždy rychlejší, přesnější a vytrvalejší než člověk a může pracovat i v prostřední, které je pro člověka nevhodné. Kolaborativní roboty tak nebudou náhradou lidí, měli by fungovat spíše jako pracovní asistenti a spolupracovat s člověkem primárně tam, kde by měl člověk třeba nevhodnou ergonomickou pozici.

Ale i schopnosti robotů se pořád vyvíjejí a zlepšují, jsou schopni se už i do určité míry sami učit ze zkušeností, mají lepší rozhodovací algoritmy…
Nároky na rozhodování souvisí s tím, jak se úkoly průmyslových robotů, resp. jejich instalace v jednotlivých projektech, stávají složitějšími a komplexnějšími. Dříve byl robot do značné míry pouze manipulační stroj pro přenášení materiálů nebo součástek z bodu A do bodu B, nebo dokázal velmi přesně svařovat. Dnes jsou na průmyslového robota kladeny mnohem vyšší nároky. Např. v oblasti výroby plastů se dříve roboty používaly hlavně pro vyjímaní výlisků z oblasti vstřikovacího lisu, a odložení dílu na dopravník nebo skluz, dnes jsou už formy daleko komplexnější, máme 2K či 3K formy, a robot dokáže průběžně v čase práce stroje zabezpečit řadu jiných činností, aby byl maximálně využit. Může třeba provést kontrolu celistvosti, nalepení štítku nebo vytvořit datamatrix..., je to o čtení, měření, následné montáži, frézování, apretacích apod. Robot už není jen prosté manipulační zařízení, stává se součástí celkového konceptu výrobního procesu nebo linky, tzn., že může být sám třeba obráběcím strojem.

Jak vidíte fenomén Průmysl 4.0 a roli robotů v něm?
KUKA je u tohoto projektu od samého počátku. Od roku 2011 se aktivně podílíme na tomto trendu, jsme členy řady pracovních skupin a různých platforem, které se tomuto tématu věnují, protože roboty a jejich vývoj jsou definovány jako základní kameny tohoto trendu. Aktuálně spolupracujeme např. na standardizaci různých datových protokolů. Jsme členy konsorcia, které se snaží definovat standardy Internetu věcí.
Hodně lidí si ještě stále nedokáže představit, co vlastně Průmysl 4.0 obnáší a znamená. Je to příliš nové. Musíme si uvědomit, že jde o trend, který se bude dramaticky rozvíjet v závislosti na technickém rozvoji a vývoji technologií. Třeba vývoj zmíněných kolaborativních robotů postupuje mnohem rychlejším tempem, než se původně předpokládalo. V sériové podobě byly poprvé představeny v loňském roce na mnichovském veletrhu Automatica, poté hned v české premiéře, a dnes už jsou nasazeny v běžných procesech a provozech u českých společností. Navíc si je pořizují i univerzity pro svůj vlastní výzkum a vývoj.
Musíme si uvědomit geografickou a ekonomickou přítomnost a vliv Evropské unie, hlavně Německa a vyspělých západních zemí, které na tomto trendu pracují daleko intenzivněji, než jaká pozornost se mu věnuje u nás. A ať už budeme tento trend nazývat Průmysl 4.0, čtvrtá průmyslová revoluce nebo jinak, tomuto trendu se nevyhneme. Protože pokud si budou chtít evropské země udržet svoji pozici ve světové ekonomice a výrobě a posilovat ji, musí zásadním způsobem zefektivnit svou výrobní základnu. Tomu se nevyhne ani Česká republika, která je s evropskou a zejména německou ekonomikou silně provázána a rychlost zavádění novinek a trendů včetně nových výrobních procesů je ohromná. To, co se objeví v zahraničí, je ve velmi brzké době implementováno i u nás. Pokud se tomu budeme vyhýbat, mohli bychom přijít o významnou konkurenční výhodu, kterou by tento trend měl přinést.

Průmyslové roboty Kuka lze najít i v netradičních aplikacích, ale také ve školách a univerzitách, říká Jindřich Vaňous
Roboty nemají nahrazovat lidskou pracovní sílu, trend bude směřovat spíše ke spolupráci lidí s průmyslovými roboty, říká Radek Velebil
 

 
Publikováno: 4. 12. 2015 | Počet zobrazení: 1381 článek mě zaujal 168
Zaujal Vás tento článek?
Ano