Flexibel, licht, eenvoudig te programmeren en vooral goedkoper dan conventionele robots, winnen cobots aan populariteit, vooral in het MKB. Deze robots helpen mensen bij repetitieve of gevaarlijke taken: ladingen vervoeren, sorteren, verpakken, assembleren, meten en analyseren... Maak kennis met deze veelzijdige, onvermoeibare werkers.
Robots zitten niet in een dipje. Frankrijk heeft nog nooit zoveel robots in zijn fabrieken gehad. Het jaar 2022 kende een recordgroei van 13 % in het aantal industriële robots, volgens de International Federation of Robotics (IFR).
Eén type robot valt op door zijn dynamiek: cobots, robots die veilig samenwerken met mensen. Of het nu knikarmen of mobiele robots zijn, cobots vertegenwoordigen een kleine revolutie in de industriële robotica.
In tegenstelling tot traditionele industriële robots, die op afstand van mensen werken, in een beschermende metalen kooi of hangend boven de productielijn, werken cobots in dezelfde werkruimte als mensen. Ondersteund door de cobots worden mensen ontlast van repetitieve, saaie en risicovolle taken, waardoor hun efficiëntie en welzijn verbetert en het ziekteverzuim daalt.
Cobots onderscheiden zich ook door hun veelzijdigheid. Ze zijn te vinden op assemblagelijnen en in kleine werkplaatsen in het MKB. Ze zijn ook steeds vaker te vinden in magazijnen, waar ze kunnen worden gebruikt om een breed scala aan taken uit te voeren. kiezen en plaatsen (goederen van de ene plaats naar de andere verplaatsen), palletiseren of verpakken. Dit is een antwoord op het chronische tekort aan arbeidskrachten in deze repetitieve taken van ordervoorbereiding en verpakking.
Wat is een cobot?
De cobot ontleent zijn naam aan de samentrekking van " collaboratieve robot "of collaboratieve robot. Dit is een robot die samenwerkt met een menselijke operator. Robot en mens delen dus dezelfde ruimte.
Het hele ding eerste cobot werd ontworpen in 1996 aan de Amerikaanse universiteit Northwestern door de professoren James Colgate en Michael Peshkin. Hun doel was om de werkdruk van werknemers in de autofabrieken van General Motors te verminderen door zware taken te automatiseren.
Deze eerste cobot was niets bijzonders: een eenvoudig wiel en een motor die door een programma werd geleid.
De eerste cobots kwamen in de jaren 2000 op de markt. Kuka Robotics, dat ook conventionele industriële robots produceert, lanceerde zijn eerste cobot, de LBR 3, in 2004.
Een van de toonaangevende fabrikanten van cobots, Universal Robotics uit Denemarken, lanceerde zijn eerste cobot, de UR5, in 2008.
De verschillende soorten cobots
Hoe ziet een cobot eruit? Er zijn twee hoofdcategorieën: knikarmen en mobiele robots.
Robotachtige armen
Robotachtige armen zijn antropomorfe robots in de vorm van armen die voorwerpen kunnen manipuleren, monteren, schroeven, lassen, schuren, lijmen, verven... of verpakken. Dankzij hun nauwgezette bewegingen werken ze met precisie.
De UR16 robotarm van Universal Robotics kan 16 kilo tillen.
Dus hoe maak je een keuze? De belangrijkste kenmerken zijn het maximale laadvermogen (van 2 tot 30 kg afhankelijk van het model), de maximale werkradius of reikwijdte (van ongeveer 500 tot 1500 mm) en het aantal assen, die de mate van vrijheid en flexibiliteit van de robot bepalen, en de mogelijkheid om complexere posities te bereiken, waardoor hij geschikt is voor een breder scala aan toepassingen.
Mobiele robots (AGV en AMR)
Aan hun kant, mobiele robots zijn de grote trend van dit moment. Wij onderscheiden de Automatisch geleide voertuigen (AGV's) en autonome mobiele robots (AMR). Het belangrijkste verschil tussen AMR en AGV is het navigatiesysteem. Terwijl AGV's langs een vooraf gedefinieerd pad bewegen met behulp van laser- of draadgeleidingssystemen (ondergrondse draad), passen AMR's hun traject in realtime aan in verbinding met de magazijnbeheersoftware van het bedrijf, die hun bewegingen controleert.
Hun belangrijkste rol is het verplaatsen van deze goederen. Ze kunnen honderden kilo's per reis vervoeren in alle veiligheid voor mensen.
De verschillen tussen robots en cobots
Veiligheid en mensvriendelijkheid
Werken in de nabijheid van mensen betekent dat de cobot moet worden uitgerust met een hele reeks veiligheidssystemen om zijn omgeving waar te nemen, te allen tijde te weten waar mensen zich bevinden, elk risico op botsingen te voorkomen en de veiligheid te vergroten. Uitgerust met kracht- en koppelsensoren (om hun kracht en snelheid aan te passen), radar, lasers en camera's vermijden cobots elk fysiek contact met mensen. En als dat toch gebeurt, kunnen ze automatisch stoppen.
Als de cobot alleen is, gaat hij op volle snelheid verder met zijn taak, maar hij vertraagt zodra er een persoon nadert en stopt automatisch als hij wordt aangeraakt of als hij een obstakel detecteert. Hij hervat zijn activiteit zodra de persoon zich verwijdert.
Andere elementen dragen bij aan de veiligheid: een bewust lage uitvoeringssnelheid, een lage massa (een paar kilo) in vergelijking met industriële robots, afgeronde randen die niet uitsteken, een laag werkingsgeluid, zachte, rustgevende kleuren (wit, blauw), enz.
Het gebruik van collaboratieve robots wordt geregeld door veiligheidsnormen en -voorschriften, met name ISO 10218, die veiligheidsprincipes definieert (veiligheidsstop, handmatige geleiding, snelheidsregeling, enz.) en ISO 15066:2016, die technische specificaties definieert (kracht- en drukdrempels, enz.) waaraan fabrikanten moeten voldoen.
Een betaalbare prijs
Cobots zijn kleiner en gemakkelijker te installeren en zijn ook veel goedkoper dan traditionele industriële robots. Ze kosten tussen €10.000 en €50.000, tot tien keer minder dan hun industriële equivalent. Als gevolg daarvan is hun rendement op investering zeer snel, gemiddeld ongeveer 195 dagen.
Programmeergemak
In tegenstelling tot een traditionele industriële robot is een cobot in recordtijd operationeel. Ze zijn heel eenvoudig te programmeren, door simpelweg een applicatie te gebruiken om de uit te voeren taken te beschrijven. Coderen is niet nodig. Een andere mogelijkheid is lerende programmering, die steeds meer gebaseerd is op kunstmatige intelligentie, zodat de robot kan worden geleerd wat hij moet doen door hem te manipuleren met behulp van de applicatie.
Over het algemeen passen cobots zich gemakkelijk aan aan nieuwe parameters, nieuwe werkomgevingen en nieuwe te verwerken onderdelen. Ze zijn veelzijdiger dan traditionele industriële robots en passen zich gemakkelijker aan veranderingen op de werkplek of in de productie aan.
Optredens
Een cobot zal minder krachtig zijn dan een industriële robot om het risico op ongelukken met mensen te minimaliseren. Met een lagere werksnelheid en een lichtere werklast, tussen 3 en 30 kg afhankelijk van het model, zijn hun productievolumes lager. Ze zijn beter geschikt voor de productie van kleine series of precisiewerk.
Een nieuwe mens-machinerelatie
Terwijl industriële robots gericht zijn op het verbeteren van de snelheid en kwantiteit van de productie, zorgen cobots voor directe productiviteitswinsten, zoals het verbeteren van de prestaties van menselijke operators die zich kunnen concentreren op taken met een hogere toegevoegde waarde, maar ook voor indirecte winsten zoals het verbeteren van de kwaliteit van processen en de veiligheid en levenskwaliteit van werknemers.
Industriële robots zijn ontworpen om zware lasten te tillen en te hanteren en doen wonderen bij assemblagetaken. Cobots daarentegen zijn bijzonder geschikt voor het hanteren van lichte lasten, bij afwerkingstoepassingen, het assembleren van kleine onderdelen (elektronica), lijmen en lassen, het verplaatsen van onderdelen (kiezen en plaatsen), kwaliteitscontrole (chips, aanraakscherm, enz.), behandeling, verpakking en palletisering.
Het is dus logisch dat ze te vinden zijn in de consumentengoederen- en elektronica-industrie en dat ze in magazijnen werken om dozen in te pakken.
Voordat je een cobotica-oplossing implementeert, moet je nadenken over de integratie ervan, zoals bij elke nieuwe technologie. Dit omvat het analyseren van de vraag en de vereisten (workflows, productiesnelheden, enz.), het analyseren van het werk vanuit het oogpunt van zowel werkstations als ergonomie, en het ondersteunen van teams om ze vertrouwd te maken met de robot zodat de mens-machine relatie zo soepel mogelijk verloopt.
