loading

همکاری انسان و ربات (HRC) – وابستگی یا موفقیت برای صنعت خودرو؟

همکاری انشان و ربات (HRC) در صنعت خودرو

امید زیادی به آینده همکاری انسان و ربات (Human-Robot Collaboration (HRC)) وجود دارد که نقاط قوت انسان و ربات را بدون هیچ مشکلی جمع کند. به طور قطع صنعت خودرو در اتوماسیون صنعتی پیشگام است، اما آیا این برای HRC نیز صادق است؟ طبق نظرسنجی های انجام شده، به نظر می رسد این مفهوم در همان نگاه اول بسیار مورد توجه تولیدکنندگان خودرو می باشد، اما تردیدهایی نیز وجود دارند.

ما در ربونیک می خواستیم در این مورد بیشتر بدانیم، پس با کریستف هاک، مدیر کل HRC در KUKA Systems، مصاحبه کردیم تا بینش عمیق تری در مورد دنیای وسیع همکاری انسان و ربات در صنعت خودرو داشته باشیم.

همکاری انسان و ربات: دقیقاً راجع به چه چیزی صحبت می کنیم؟

همکاری انسان و ربات (HRC) یا استفاده از یک ربات همکار (cobot)، مربوط به اجرای مناسب و قانونی یک راهکار رباتیک صنعتی است که در آن انسان و ماشین می توانند در یک زمان و در یک مکان با هم حضور داشته باشند. البته در عمل، این اصطلاح غالباً به روشی دیگر به کار می رود. تقریباً در هر سیستم یا دستگاهی که در آن از یک ربات سبک (lightweight robot) استفاده می شود، یک حصار ایمنی با یک سیستم اسکن جایگزین شده است، و یا به روشی که معمولاً “بکارگیری HRC” یا “دستگاه کبات” (cobot plant) نامیده می شود، جدا شده است.

وضعیت موجود: موضوع همکاری انسان و ربات چقدر در صنعت تولید خودرو کاربرد داشته است؟

کاربردهای HRC را (HRC Application) می توان تقریباً در همه بخش های صنعت خودرو یافت، اما به طور گسترده ای پراکنده هستند. بسیاری از تولیدکنندگان اتومبیل این فناوری را آزمایش کرده و برنامه های موفقی را به کار گرفته اند.

با این حال، تعداد دقیق فرآیندهای HRC بکارگیری شده کمتر از مقداری است که در گذشته پیش بینی شده بود. هیجان اولیه یک “انقلاب HRC” را تداعی کرد و بر این اساس انتظارات از این فناوری جدید بسیار زیاد بود. در طول سالیان، این فناوری تکامل یافته و شرایط برنامه ریزی یا محدودیت هایی که منجر به موفقیت آمیز بودن کاربرد HRC می شود، کاملاً شناخته شده است.

انقلاب HRCدستگاه های ایمنی خارجی (external safety devices) برای نظارت بر محیط ربات نیز به سرعت در حال توسعه هستند و دقیق تر و هوشمندتر می شوند. بعنوان مثال علاوه بر اسکنرهای کلاسیک، در حال حاضر فناوری رادار ایمن (safe radar) برای مهندسی نیروگاه نیز در دسترس است. با وجود همه احتمالات، این مهم است که طراحی برنامه ها و کاربردها خیلی پیچیده نشوند. از این رو مهندسی خوب (Good Engineering Practice (GEP)) اطمینان حاصل خواهد کرد که “همکاری انسان و ربات” به خطر نیفتد.

اگرچه وضعیت اقتصادی فعلی باعث شده فروش یا کاربرد کبات به طور قابل توجهی کاهش یابد، اما پیش بینی مثبتی برای آینده تصور می شود. گرایش به cobot به وضوح قابل مشاهده است، چرا که علاوه بر افزایش امکان انواع همکاری، می تواند یک راه حل بسیار آسان و با قابلیت نصب سریع باشد.

ربات های صنعتی در حال استفاده: همکاری انسان و ربات در چه زمینه هایی تثبیت شده است، و در کجا هنوز امکان پایه گذاری وجود دارد؟

محدوده کاربردهای کبات یا سیستم های با طراحی باز (open designed plants) بسیار متنوع است. فرآیند های موفق را اغلب در جایی می توان یافت که بتوان کار و محیط را بدون تنظیمات زیاد و پیچیده به صورت سازگار با HRC یا HRC-Compatible طراحی کرد:

ترکیبی از فرآیندهای فوق در نصب و راه اندازی نهایی ربات ها و ارتقای خطوط تولید رباتیک منعکس شده است. در حال حاضر در این زمینه درجه اتوماسیون نسبتاً کم است، اما می تواند از طریق کاربردهای ممکن بیشتر گسترش یابد. در اغلب موارد، پیش فرض برنامه ریزی “عملیات جریان” (Flow Operation) است که به آن “مونتاژ در حال حرکت” (Assembly in Motion (AIM)) نیز گفته می شود.

موانع: بر چه چالش های فناوری باید غلبه کرد؟

KUKA LBR iiwaدر اصل چالش های فنی مونتاژ در حال حرکت حل شده است. برای مثال، برای ربات KUKA LBR iiwa، می توان طیف کاملی از عملکردها را با فناوری AIM تحقق بخشید ، در حالی که ایمنی و حساسیت HRC حفظ شود.

همچنین برای ربات های صنعتی معمولی (conventional)، فرآیند مونتاژ در حال حرکت می تواند با استفاده از “ConveyorTec” اتوماسیون شود. دقیقا به اندازه در دسترس بودن این فناوری، مسئله موقعیت مولفه ها (component position) و نقطه عملکرد (operating point) واقعی ربات صنعتی نیز مهم است. از نظر تئوری تسمه های نقاله فقط با یک ثابت کار می کنند و هنگام استفاده از وسایل نقلیه هدایت شده خودکار (Automated Guided Vehicles (AGV))، چرخش جزئی یا جابجایی موقعیتی ممکن است در سرعت های مختلف رخ دهد. با استفاده از تنظیم حساسیت ربات و دوربین و فن آوری سنسور مناسب، می توان این مورد را پیاده سازی کرد.

مسئله چالش فناوری در حال حاضر بیشتر مسئله بهره وری اقتصادی است. چه مقدار از فناوری باید برای حفظ یک روند پایدار و ایمن سرمایه گذاری شود؟ چه مدت طول می کشد تا این سیستم ها راه اندازی شود؟ و آیا اتوماسیون هنوز بازدهی خواهد داشت؟ علاوه بر این، موانع سازمانی و اداری نیز باید در نظر گرفته شود. فناوری سیستم ها باید ساده و قابل درک باشد. البته بسیاری از تولیدکنندگان cobot ثابت کرده اند که این امکان وجود دارد.

چشم انداز آینده: تحولات و چشم اندازهای بعدی ربونیک چیست و بازار چه روندهایی را نشان می دهد؟

روند بازار HRCهمانطور که قبلاً ذکر شد، تقاضا برای کبات پس از بهبود وضعیت اقتصادی به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت. کاهش قیمت سلول های رباتیک در عین پیشرفت فناوری همچنان ادامه خواهد داشت. ابزارهای و تکنیک های مدرن مانند “یادگیری ماشین” (Machine Learning) نیز می توانند به جوابگویی به این تقاضای زیاد برای کاربردهای ربات در صنعت کمک کنند.

بروزرسانی هامهم

assembly in motionautomativecobotgepGood Engineering PracticeHRCHRC applicationhuman robot collaborationIndustry 4.0KUKA LBR iiwamachine learningrobotic manufacturingSmart FactorySmart Productionاتوماسیون صنعتیتکنولوژی رباتیکتولید هوشمندجابجایی رباتیکراهکارهای رباتیکربات KUKAربات سبکربات صنعتیربات های صنعتیربات همکارساخت رباتسلول رباتیکصنعت خودروکاربرد کباتکاربرد های رباتکارخانه هوشمندکباتمهندسی خوبمونتاژ در حال حرکتنوآوری رباتیکهمکاری انسان و رباتهوش مصنوعییادگیری ماشین

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *