Is uw volgende medewerker een cobot?

Omwille van de vele voordelen is het gebruik van industriële robots is al enige tijd ingeburgerd in hightech sectoren, zoals de automobielsector. De nadelen waren tot nog toe de reden waarom ze minder gekend waren in andere sectoren, zoals de voeding. Met de opkomst van cobots kan hierin verandering komen.

Snel en flexibel, voor klein seriewerk

Het gebruik van industriële robots is al lange tijd ingeburgerd in hoog-geautomatiseerde sectoren, zoals de automobielsector. Er zijn dan ook heel wat voordelen aan verbonden. Denk bijvoorbeeld aan de snelheid en de nauwkeurigheid waarmee ze componenten kunnen verplaatsen, assembleren, enz. Maar… er zijn ook nadelen aan verbonden. Zo staan ze voor veiligheidsredenen meestal achter een apart hekwerk, afgeschermd van de menselijke medewerkers, en is gespecialiseerde programmeerkennis vereist om ze in te stellen, waardoor ze minder flexibel inzetbaar zijn in tal van industriële processen.

Er zijn echter robots die wel sterk presteren in deze domeinen, de collaboratieve robots. Deze zogenaamde cobots zijn al enkele jaren op de markt en bieden een enorm potentieel voor tal van sectoren, waaronder de voedingsindustrie.

In vergelijking met industriële robots zijn cobots 'plug & produce', eenvoudig te programmeren, flexibel in te zetten en veilig

Veiligheid ingebouwd, risicoanalyse aangewezen

Cobots zijn eenvoudig te gebruiken en werken zij aan zij met mensen in klein seriewerk. En dat in alle veiligheid. Die veiligheid wordt gegarandeerd door het intrinsieke veiligheidssysteem van de cobots. Zo zijn ze voorzien van sensoren die waarnemen wanneer er bijvoorbeeld iemand in de buurt komt of die voelen dat ze iets of iemand raken en daarop de cobot stilleggen. De stopsnelheid is afhankelijk van de werkingssnelheid. En de pijn of schade die een cobot kan veroorzaken, wordt bepaald door de kracht die hij uitoefent. Er moet dus vooral worden gekeken naar de snelheid van de cobot en de kracht die hij uitoefent. In de heersende ISO-norm, ISO 10218-1: 2011, worden geen limieten voor snelheid en kracht meer opgelegd, maar moet voor elke toepassing een risicoanalyse worden uitgevoerd. Op basis daarvan kunnen dan de maximale snelheid en kracht bepaald worden die in een bepaalde toepassing toegelaten zijn.

Collaboratieve robots of cobots werken zij aan zij met de medewerkers en zijn flexibel in te zetten op verschillende plaatsen in het proces.

Inzetbaar op verschillende plaatsen in het proces

Cobots zijn flexibel te gebruiken. U kunt ze inzetten op verschillende plaatsen in uw processen, aangezien ze eenvoudig te verplaatsen zijn. Bovendien kunt u met een cobot snel aan de slag. 'Plug & produce' als het ware, zonder gespecialiseerd programmeerwerk. Op minder dan een dag tijd kunt u hem een bepaalde handeling aanleren. En dat op een intuïtieve manier.

U kunt de cobot op verschillende manieren instellen. Dat kan bijvoorbeeld online, via een teach pendant waarmee u de cobot naar een bepaalde positie stuurt of via teach-by-demonstration waarmee u de cobot bij de pols neemt en naar de positie brengt waar een actie moet gebeuren. Door een eenvoudige druk op de knop wordt deze positie dan opgeslagen.

Nadeel van deze online aanpak, is dat het proces op dat moment even moet worden stilgelegd. Dergelijke downtime kunt u minimaliseren door de cobot offline iets aan te leren. Dat gebeurt dan via een simulatieprogramma waarbij u in een animatie de cobot een bepaalde beweging kan laten uitvoeren. Die actie kunt u dan in een programma vastleggen en via usb invoeren in de cobot.

Cobots zijn op verschillende manieren in te stellen; ook online, via een intuïtief te bedienen touchpanel om de cobot naar een bepaalde positie te bewegen

Waarop letten bij de aankoop van een cobot?

Er zijn dus heel wat voordelen verbonden aan een cobot. Maar vooraleer een cobot aan te schaffen, is het belangrijk om enkele zaken voor ogen te houden:

• Takenpakket. De taken die de cobot moet uitvoeren, zijn met zorg te analyseren. Om zeker te zijn dat de cobot effectief bepaalde taken van de huidige medewerker kan overnemen. Cobots zijn vooral geschikt voor eenvoudige repetitieve taken in kleine series, pick-&-place-toepassingen en lichte assemblage.

•  Programmeerwerk. Hoewel een cobot snel in te stellen is en geen kennis van robotica vereist, komt er wel enig programmeerwerk bij kijken. Dit kan op een zeer intuïtieve manier, maar het is wel iets waarin u de operator dient te trainen.

•  Grijpers. Afhankelijk van de toepassing moet een specifieke grijper worden geïntegreerd. Er bestaan verschillende soorten, zoals vingergrijpers, zuignappen, magneten en op maat gemaakte grijpers, denk bijvoorbeeld aan een grijper die ramen kan vastnemen en plaatsen. Er zijn ook handen beschikbaar met twee tot zelfs vijf vingers, al is dit laatste nog duur en in volle ontwikkeling.

•  Visie. Een cobot is ‘blind’. Er is dus een camera nodig om de cobot te laten ‘zien’, zodat hij eventuele verschuivingen in positie van het product of de component kan waarnemen en zijn actie daarop kan aanpassen. Er zijn ondertussen al 3D-camera’s op de markt. Met een camera neemt wel de complexiteit van de cobot toe. Er is immers een zekere kennis van beeldverwerking nodig. Dankzij programma’s zoals Pick-it van het Vlaamse Intermodalics kan dit zonder enige kennis van complexe algoritmes.

• Periferie. De omgeving waarin de cobot gebruikt wordt, dient ook in rekening genomen te worden. Denk bijvoorbeeld aan de aan- en afvoer van de producten of componenten, en de snelheid waarmee dit gebeurt. Ook de belichting speelt een belangrijke rol, aangezien die de aangesloten camera kan verblinden, zeker bij reflectieve producten.

Kennis en hardware beschikbaar in Vlaanderen

Een robot die zij aan zij en samen met uw medewerkers producten assembleert, machines belaadt of andere repetitieve taken uitvoert is geen ver-van-uw-bed-show meer. Er zijn al verschillende merken van industriële cobots beschikbaar op de markt (Rethink Robotics, Universal Robots, KUKA, enz.). In België gebeurt heel wat onderzoek, en is ook de nodige kennis beschikbaar. Niet alleen binnen onderzoeksinstellingen, de meeste merken hebben ook vertegenwoordiging in ons land.

Sirris opent nieuw applicatielabo voor cobots

Sirris heeft belangrijke kennis en competenties inzake collaboratieve robots. Zo beschikt het over vier industriële cobots, wat uniek is in België, en voert het technisch-economische haalbaarheidsstudies uit. Bovendien opent Sirris op 3 maart 2016 in Kortrijk een nieuw applicatielabo waar het specifiek de haalbaarheid van cobots in de slimme automatisering van assemblageprocessen voor kleine reeksen kan  onderzoeken.

Is een cobot interessant voor u? Contacteer Filiep Vincent (filiep.vincent@sirris.be) voor een haalbaarheidsstudie.