Коллаборативные роботы, нередко именуемые коботами, произвели значительный эффект в сфере робототехники благодаря своим особым характеристикам. Прогнозы указывают на существенный рост рынка коллаборативной робототехники. Согласно анализу развития этого рынка, к 2025 году объём инвестиций может вырасти многократно – от $373 млн до $12,3 млрд.
Однако, несмотря на это, сохраняется ряд неверных представлений относительно функциональных возможностей коботов и того, что они принципиально не способны выполнять.
С целью развеять эти заблуждения мы рассмотрим пять наиболее распространённых мифов о коллаборативных роботах и постараемся их развенчать. Перейдём к рассмотрению.
1. Внедрение робототехнических решений на производственных предприятиях целесообразно исключительно для крупных организаций
При мысли о роботах и автоматизированном производстве у многих возникает образ громоздкой установки, применяемой на сборочных линиях. Безусловно, в памяти сразу всплывают производственные площадки крупных автомобильных компаний. Однако стоит отметить, что внедрение роботизированной автоматизации доступно и для малых предприятий.
Благодаря гибкости и компактным размерам коллаборативных роботов (коботов), организации могут автоматизировать даже самые базовые операции. Вне зависимости от масштаба производства, коботы применимы для процессов, характеризующихся повторяемостью, ручным трудом или потенциальной опасностью для персонала, таких как сборка и укладка, упаковка, паллетирование, завинчивание, склеивание, дозирование и сварка.
Автоматизация играет важную роль в производстве любого масштаба, поскольку обладает рядом преимуществ:
- Увеличение эффективности работы предприятия достигается благодаря совместной деятельности человека и колбота, которая демонстрирует эффективность на 85% выше, чем при работе каждого из них по отдельности.
- Повышение производительности при сокращении времени выполнения задач. «Рука» робота напоминает человеческую, но при этом кобот является машиной, что позволяет ему выполнять повторяющиеся операции быстрее, чем люди.
- Коботы разработаны с учетом безопасной работы в непосредственной близости от людей, что делает их значительно безопаснее традиционных промышленных роботов. Они оснащены функцией автоматической остановки при контакте, легко настраиваются и настолько безопасны, что не нуждаются в дополнительных защитных ограждениях.
- Сокращение производственных потерь обусловлено снижением вероятности ошибок благодаря точности работы колбота, возможности его быстрой перепрограммирования и отсутствию усталости, что приводит к уменьшению количества бракованной продукции и отходов.
Коллаборативные роботы нашли применение в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, медицинскую, автомобильную, фармацевтическую, а также на малых и средних предприятиях пищевой промышленности.
В небольшом стартапе Creating Revolutions, расположенном в Майами, разрабатывается платформа мобильной связи для обеспечения безопасного общения между клиентами и эффективного управления персоналом в сфере гостеприимства. Процесс сборки различных компонентов представляет собой непростую задачу, требующую высокой точности. Это побудило владельцев компании рассмотреть возможность автоматизации производственных процессов, после чего было изучено около 40 предприятий, уже внедривших автоматизацию.
«Большинство промышленных роботов оказались слишком громоздкими и сложными в программировании и обслуживании», – отмечает Эйнар Розенберг, генеральный директор Creating Revolutions. – Мы решили попробовать универсальных роботов (UR коботов). Нас поразили их компактные размеры в сочетании с необходимой точностью. Кобот на нашем производстве стал не только сотрудником, но и элементом демонстрации для наших клиентов, демонстрируя свои возможности».
2. Роботы заменят людей на предприятии
В течение длительного периода времени в индустриальной сфере преобладала точка зрения о том, что робототехника приведет к замещению человеческого труда на производстве и повлекет за собой рост безработицы. Однако реальность оказалась иной: роботы, по сути, избавляют сотрудников от выполнения рутинных и трудоемких операций, предоставляя им возможность занимать более ответственные и интересные позиции внутри организации. Благодаря повышению производительности, которое обеспечивают роботы, предприятия получают возможность расширять штат работников, формируя новые рабочие места вместо их сокращения.
Примером успешной интеграции коботов в производственный процесс может служить датская компания Trelleborg Sealing Solutions. Они стремились оптимизировать производство заказов от единичных до многомиллионных партий. Клиенты предъявляли требования к снижению цен, повышению качества и ускорению сроков доставки, а также столкнулись с усилением конкуренции на рынке. В связи с этим возникла острая необходимость в автоматизации производства. Для достижения поставленных целей Trelleborg искал именно коботов. Благодаря гибкости и простоте UR кобота у Trelleborg появилась возможность оптимизировать любой производственный процесс. За два года компания внедрила 42 кобота и одновременно увеличила штат сотрудников на 50 человек для управления этими машинами.
Джеспер Риис, руководитель производства, комментирует: «Коллаборативные роботы кардинально изменили нашу производственную линию. Теперь мы можем предлагать продукцию по более конкурентоспособным ценам, чем когда-либо прежде».
На одном из предприятий автоматизировано 10% рабочих мест, что привело к увеличению скорости производства на 50%. По оценкам экспертов в области автоматизации, коллаборативные роботы (коботы) создадут более 2 миллионов новых рабочих мест по всему миру в период с 2018 по 2021 год. При этом подчеркивается, что ни одна машина не сможет полностью заменить человека и его уникальные способности к критическому мышлению, принятию решений и творческой деятельности.
3. Роботов сложно внедрять и поддерживать
Действительно, существуют промышленные роботы значительных размеров, отличающиеся сложностью в программировании и громоздкостью. Для управления такими машинами требуется высококвалифицированный специалист, практически обладающий уровнем кандидата технических наук. Но это не относится к коботам. Коботы отличаются простотой установки, эксплуатации и обслуживания. Их компактные размеры и небольшой вес позволяют избежать необходимости изменения производственной структуры при перенастройке кобота для выполнения различных задач. Они легко программируются и требуют минимального технического обслуживания.
В производственных компаниях RSS Manufacturing и Phylrich, расположенных в Калифорнии, сотрудникам без специализированного образования потребовалось всего 45 минут, чтобы самостоятельно настроить и запрограммировать робота Universal Robots для выполнения несложных операций. Внедрение робота UR5 в производственный процесс значительно ускорило выполнение задач и увеличило возможности компании на 30%, что позволяет RSS Manufacturing успешно конкурировать с крупными зарубежными компаниями.
Предприятиям были необходимы адаптивные решения для автоматизации: роботы должны были обладать высокой мобильностью и простотой программирования. При использовании коллаборативных роботов, или коботов, время перенастройки между операциями может не превышать 30 минут, что оказывает значительное влияние на общую производительность. Как отмечает Шейн Стрендж, специалист по автоматизации и интеграции из RSS, «Если вы можете составить список задач, то сможете запрограммировать робота». Он подчеркивает, что наиболее ценной особенностью кобота является интерактивное управление, позволяющее оперативно устранять возникающие проблемы. Процесс программирования может осуществляться с помощью портативного устройства, что обеспечивает удобство использования.
4. Роботы опасны
В этом утверждении содержится доля истины. Работа в непосредственной близости с традиционными роботами невозможна из-за потенциальной опасности травмирования человека. Поэтому при внедрении промышленных роботов требуется установка защитных ограждений или специальных клеток. Коботы принципиально отличаются от промышленных роботов. Благодаря встроенным функциям безопасности, коботы и люди могут совместно работать без необходимости использования защитных экранов. Например, новая линейка e-Series Universal Robots обладает 17 функциями безопасности, подтвержденными сертификатом TUV Nord, и соответствует стандартам безопасности EN 13849-1 и EN ISO 10218-1, что гарантирует безопасное взаимодействие человека и робота.
Норвежская компания Nortura, занимающаяся производством мяса, использует совместную работу человека и кобота в своих процессах. Перед компанией встала задача оптимизации укладки продукции на поддоны, однако свободного пространства для установки крупного промышленного робота не было. Благодаря коллаборативному роботу, Nortura внедрила экономичную систему укладки на поддоны, при этом кобот занимает лишь одну пятую от площади, необходимой для традиционного промышленного робота. Робот выполняет укладку 20 поддонов ежедневно, что составляет 1700 коробок, и позволяет сэкономить место в условиях ограниченного производственного пространства.
5. Роботы стоят дорого
В основе этого мифа лежит реальность: создание робототехнических систем может потребовать значительных финансовых вложений. Однако это справедливо не для всех типов роботов. В случае с коботами, первоначальные инвестиции обычно составляют лишь около двадцати процентов от стоимости традиционных промышленных роботов, а период окупаемости варьируется от шести до восьми месяцев. Благодаря экономической целесообразности и минимальным требованиям к инфраструктуре – коботы не требуют существенной модернизации производственных помещений – они представляют собой привлекательное решение. Кроме того, в отличие от традиционных промышленных роботов, их можно легко перепрограммировать для выполнения различных задач на производственной линии и использовать в непрерывном режиме.
Перед компанией Dynamic Group, специализирующейся на производстве медицинского оборудования и других изделий точной механики, стояла задача по поиску рабочей силы для своих производственных линий. Компания располагает головным офисом в регионе с невысокой оплатой труда и высоким уровнем безработицы, и коботы были задействованы для выполнения операций, которые ранее выполнялись вручную. После внедрения трех универсальных роботов Dynamic Group увеличила производительность литья под давлением на 400%, а срок окупаемости составил всего два месяца.
Безусловно, автоматизация будет продолжать развиваться, хотя многие организации все еще испытывают опасения по поводу интеграции новых технологий в свои производственные процессы. Успех ожидает только те предприятия, которые не боятся инноваций и готовы к адаптации.
