O czym musisz wiedzieć przed zakupem Cobota

Wraz z nadejściem czwartej rewolucji przemysłowej wydawałoby się nieubłaganym, żeby coboty na stałe zadomowiły się w nowoczesnym przemyśle. Rewolucja ta wymusza potrzebę utrzymania elastycznej, spersonalizowanej produkcji, połączonej z szybkim rozwojem technologii wytwarzania przyrostowego i digitalizacją procesów. Roboty kolaboracyjne – bo o nich dzisiaj mowa – co raz częściej zastępują swoich przestarzałych przodków jako nowy standard przemysłowy. Dlaczego jednak wciąż nie nastąpił zwrot w światowych trendach? Dlaczego mimo wielu zalet, coboty wciąż są dalekie od królowania w nowoczesnych fabrykach? W jakich gałęziach przemysłu znalazły one swoje zastosowanie? O czym warto wiedzieć przed zakupem Cobota? Na te i inne pytania odpowiemy w tym blogu.

Po pierwsze – dlaczego coboty wydają się tak atrakcyjnymi rozwiązaniami? Nie da się ukryć, że zespoły marketingowe producentów robotów uwielbiają chwalić się swoimi cobotami jako największymi robotycznymi innowacjami w ostatniej dekadzie. Faktycznie ciężko się dziwić – wiele z nich posiada funkcję bardzo intuicyjnego programowania bloczkowego. Sprawia to, że roboty są tak proste w obsłudze, że nawet dziecko byłoby w stanie napisać na nim proste programy. Punkty, do których cobot ma dojechać, można zapisywać poprzez ręczne przesuwanie ramieniem robota. To wszystko nie wspominając o ich największej zalecie – bezpieczeństwie. Roboty te mają zmniejszoną prędkość i zatrzymają się, gdy tylko poczują opór. Dzięki temu, mogą pracować bez wygrodzeń i wyrafinowanych systemów bezpieczeństwa. To wszystko zaprojektowane zostało z myślą o kolaboracji między człowiekiem a robotem – stąd nazwa „roboty kolaboracyjne”.

Jak możesz się już domyślić, wiele zalet, które wymieniłem, okupionych jest dużym kosztem. Przed zakupem Cobota musisz wiedzieć, że roboty te stworzono do pracy „ramię w ramię” z człowiekiem i mają one znacznie ograniczoną prędkość, która nie byłaby do zaakceptowania w zakładach o intensywnym charakterze pracy. Poniżej przedstawiono porównanie maksymalnych prędkości osiowych dwóch robotów firmy FANUC o tym samym udźwigu – przemysłowego i kolaboracyjnego:

	Maximum speed (°/s)
	J1	J2	J3	J4	J5	J6
Robot Kolaboracyjny FANUC CRX-10iA1	120	120	180	180	180	180
Robot Przemysłowy FANUC LR-10iA2	300	230	340	500	400	800

Dodatkowo, robot przemysłowy może pochwalić się czterokrotnie wyższą możliwą prędkością liniową (4000 mm/s) w porównaniu do prędkości porównywanego robota kolaboracyjnego (1000 mm/s). Oprócz tego, wykazują mniejszą precyzję i powtarzalność względem swoich przemysłowych kuzynów.

Ale na tym nie koniec. Jedną z największych wad cobotów jest niewielki udźwig. W 2023 roku, obecnie dostępne na rynku coboty z reguły nie przekraczają 50 kilogramów udźwigu. Przykładowo, robotem kolaboracyjnym o największym udźwigu wśród czołowych producentów robotów jest FANUC CR-35iA o udźwigu 35 kilogramów³. Dla porównania u innych producentów, cobotami o największej ładowności są: YASKAWA Motoman HC30PL – 30 kg⁴, KUKA LBR iiwa – 14 kg⁵, ABB GoFa – 12 kg⁶).

Warto tu dodać, że robot nie może podnosić detalu, który waży tyle, co jego maksymalny udźwig. Należy uwzględnić przy wyborze robota również wagę narzędzia, którym podnosi detal i rozłożenie przestrzenne podnoszonego elementu. Biorąc to pod uwagę, by podnieść element o wadze 5 kilogramów, należałoby użyć robota o udźwigu co najmniej 10 kilogramów. Jak widać, możliwości cobotów w tej kategorii są skromne. Z kolei zakres udźwigu klasycznych robotów przemysłowych jest niemal nieograniczony. Dla porównania, robot o największym udźwigu oferowany przez firmę FANUC – robot M-2000iA/2300 ma udźwig aż do 2300 kilogramów!

Dla mnie jednak jako automatyka i programisty, największą wadą cobotów, są ich systemy operacyjne. Nie dotyczy to wszystkich cobotów. Wielu producentów, których maszyn używam, stosuje uproszczone (lub w ich słowach – „nowoczesne” lub „intuicyjne”) wersje systemów operacyjnych, co ma na celu podążanie za ich marketingową narracją prostoty użytkowania. Niestety, systemy te, mimo że dla laika faktycznie prostsze w obsłudze – są niestabilne, wolniejsze i mniej potężne.

Wszystkie te problemy, połączone z wyższą ceną i krótszym czasem eksploatacji, znacząco ograniczają możliwe zastosowania robotów kolaboracyjnych.

Czy warto zatem zainwestować i zainteresować się zakupem Cobota? Na to pytanie musisz odpowiedzieć sam, ale uważam, że w ich obecnej postaci wciąż ciężko byłoby sprostać dużym wymaganiom obecnej produkcji. Nie znaczy to jednak, że coboty są w każdym przypadku gorszym rozwiązaniem niż klasyczne roboty przemysłowe. Myślę, że znalazły one swoje nisze, w których roboty przemysłowe byłyby niepraktyczne. Coboty są często używane w działach i zakładach o mniejszej intensywności pracy, na przykład w działach kontroli jakości do wymiany detali w maszynach pomiarowych⁷. Dzięki wbudowanej funkcjonalności kontroli siły nacisku są również wykorzystywane w zakładach produkujących delikatne lub zróżnicowane produkty (np. branża spożywcza⁸).

Roboty tego typu rodzą zainteresowanie nie tylko w przemyśle, ale i w wielu branżach „clean room”, takich jak medycyna, farmacja czy ortopedia. Mogą one współpracować z lekarzami podczas operacji^{9 10} lub pomagać pacjentom podczas rehabilitacji¹¹. Coboty są również wykorzystywane w wielu laboratoriach akademickich, gdzie pomagają uzyskać statystycznie powtarzalne wyniki badań¹², jednocześnie będąc proste w obsłudze dla badaczy.

Zalety cobotów	Wady cobotów
prosta integracja, intuicyjne programowanie, bezpieczeństwo, mniejsze zużycie powierzchni dzięki braku konieczności wygrodzenia, często posiadają atesty sterylności pracy	ograniczona prędkość, niski udźwig, mniejsza precyzja, krótszy czas eksploatacji, niestabilny system, wyższa cena, niewielki rynek wtórny

Podsumowując. Wiesz już co musisz wiedzieć przed zakupem Cobota. Ale czy roboty kolaboracyjne wyprą klasyczne roboty przemysłowe z zakładów produkcyjnych? Dopóki nie powstaną coboty o zwiększonej prędkości i udźwigu, zapewne nie. Mimo to, znalazły swoje nisze, w których ten typ robotów już teraz pomaga w zwiększeniu efektywności produkcji, począwszy od małych firm, po międzynarodowe korporacje, takie jak Unilever, Continental, Franke czy Ford.

Niezależnie jak dużym przedsiębiorstwem jesteś, możesz już teraz rozpocząć robotyzację!

Porozmawiaj z naszym konsultantem

Opracował: Michał Nadolski

Bibliografia: