Het is een kort maar indrukwekkend filmpje, van drie tweearmige co-robots die samen in een razend tempo zogenoemde hollewanddozen in elkaar zetten. De opstelling is te zien in een productievestiging van robotleverancier ABB in Ede. Elke drie seconden rolt er een hollewanddoos (die elektriciens gebruiken om draden weg te werken in een muur) van de band.
Accuraat en blind
De opening van de assemblagelijn, vorig jaar, markeerde de eerste keer dat co-robots zo eendrachtig met elkaar samenwerken. Het hele proces ziet er eenvoudig uit. Maar schijn bedriegt, schetst Staf Seurinck, vice-president van de divisie Robotics and Motion van ABB Benelux.
‘Om bij het begin te beginnen: de geschiedenis van de industriële robot gaat terug tot begin jaren 70. Toen werden in de automotive industrie de eerste robots ingezet om de carrosserie van auto’s te lassen en assembleren. Die eerste generatie robots was nauwkeurig – tot op een honderdste van een millimeter –, maar ook volgzaam en ‘blind’.’
‘Bovendien staan de meeste robots noodgedwongen in een afgeschermde omgeving. De combinatie van snelheid van handeling en de te manoeuvreren gewichten, maakt ze gevaarlijk en dus ongeschikt voor nauwe samenwerking met mensen.’
Co-robots
De komende jaren zullen er voor die belangrijke uitdagingen – het minimale eigen ‘denkvermogen’, het beperkte zicht en de geringe veiligheid van de robot – steeds meer oplossingen komen, voorziet Seurinck.
‘Zelf ontwikkelden we YuMI, de samenwerkende robots die ook in Ede te bewonderen zijn. YuMi is ontwikkeld om samen met mensen te werken en valt onder meer automatisch stil zodra je er tegenaan stoot. Ook bevat YuMi slimmigheden die de impact bij een onverhoopte botsing met een mens minimaliseert, zoals stootkussentjes op zijn armen.’
Zelfsturend vermogen
Ondertussen nemen de capaciteiten van robots de komende jaren flink toe, constateert Seurinck. ‘Geavanceerde visie- en sensortechnologie zorgen ervoor dat robots steeds meer en beter om zich heen gaan kijken. En ook de ontwikkelingen op het gebied van artificial intelligence gaan razendsnel. Robots ontwikkelen als het ware steeds meer zelfsturend vermogen, waardoor het aantal mogelijke toepassingen de komende jaren naar verwachting explosief groeit.’
Daarmee zal het samenwerkend vermogen alleen maar groeien, voorziet Seurinck. ‘En dat is goed nieuws, want juist die combinatie van mens en robot is veelbelovend. Robots doen het monotone, zwaardere werk, terwijl mensen alle taken op zich nemen waarvoor meer creativiteit vereist is.’
Complex proces
Terug naar de samenwerkende co-robots in Ede. Want samenwerking tussen robots ónderling kent zijn eigen specifieke uitdagingen, schetst Seurinck. ‘Een hollewanddoos is een relatief simpel product. Maar zelfs bij zo’n eenvoudig voorwerp is er al sprake van een complex proces met een aantal afzonderlijke stappen. Schroeven worden vastgedraaid, lipjes worden omgebogen. Werk dat mensen probleemloos kunnen uitvoeren.’
Lead-through programming
Vroeger zou er behoorlijk veel tijd zijn gaan zitten in het nauwkeurig programmeren en op elkaar afstemmen van die afzonderlijke handelingen, blikt Seurinck terug. ‘Daarom hebben we YuMi zó ontworpen dat lead-through programming mogelijk wordt. Daarbij worden de handelingen van de robot handmatig geprogrammeerd en in het robotgeheugen opgeslagen.’
‘Ook bij het inrichten van de productielijn in Ede hebben we gebruikgemaakt van deze programmeermethode. Groot voordeel is dat de engineeringtijd flink wordt verkort – waarmee ook de terugverdientijd van de robot vanzelf korter wordt.’
Flink uitdaging
Maakbedrijven die overwegen met (co-)robots aan de slag te gaan, raadt Seurinck aan om eerst het productieproces eens goed onder de loep te nemen. ‘Zeker nu veel bedrijven staan te springen om goed geschoolde arbeidskrachten, kan het raadzaam zijn om je productie deels te automatiseren.’
‘Maar let op: zoals we al zagen is zelfs het assembleren van een relatief eenvoudig product als een hollewanddoos vaak al een flinke uitdaging. Laat staan als er meerdere robots bij betrokken zijn.
Ontwerpfase
Verder zijn bij het goed inrichten van een productielijn van samenwerkende robots doorgaans 3 partijen betrokken: de robotleverancier, de system integrator én de eindklant, ieder met zijn specifieke kennis van de productie. Vaak zijn van de zijde van de eindklant een of meerdere process engineers betrokken bij het ontwerp van de lijn.
Op zich prima, stelt Seurinck. ‘Toch kan het voor maakbedrijven raadzaam zijn om óók operators en onderhoudsmonteurs al in de ontwerpfase te laten aanschuiven. Juist zíj hebben als geen ander kennis van hoe een bepaald proces in de praktijk verloopt. En waar eventuele knelpunten zitten. Kennis waar je al in de ontwerpfase je voordeel mee kunt doen.’
Virtuele omgeving
Een laatste advies van Seurinck: maak vooral gebruik van de groeiende mogelijkheden op het gebied van virtual reality (VR) en augmented reality (AR). ‘Er zijn steeds meer mogelijkheden om complete productielijnen te simuleren in een volledig virtuele 3D-omgeving, ook wel Digital Twin genoemd.’
‘Zeker bij complexe robotlijnen kan het lonen om vooraf onderzoek te doen via zo’n simulatie. Niet alleen wordt het eindresultaat er beter van, je kunt de robotlijn waarschijnlijk ook sneller in gebruik nemen omdat de ontwerpfase aanzienlijk verkort wordt. Ook kan de virtuele omgeving erg nuttig zijn bij het trainen van je operators en monteurs.’
Wil je de co-robots van ABB live in actie zien? Kom dan dinsdag 18 september naar de Made in NL-ontbijtsessie bij ABB services. Tijdens deze Robotica-editie vertellen ENGIE services en ABB hoe je robots effectief inzet. Meer informatie en aanmelden kan hier.
