Flexibel, lichtgewicht, eenvoudig te programmeren en vooral goedkoper dan traditionele robots: cobots winnen aan populariteit, vooral in het MKB. Deze robots helpen mensen bij repetitieve of gevaarlijke taken: ladingen transporteren, sorteren, verpakken, assembleren, metingen en analyses... Maak kennis met deze veelzijdige en onvermoeibare werkers.
Robots kennen de crisis niet. Frankrijk zal nog nooit zoveel robots in zijn fabrieken hebben gehad. Het jaar 2022 registreerde een record, met een groei van 13 % aan industriële robots, volgens de International Federation of Robotics (IFR).
Eén type robot valt op door zijn dynamiek: cobots, deze robots die veilig met mensen samenwerken. Of het nu gaat om gelede armen of mobiele robots, cobots vormen een kleine revolutie in de industriële robotica.
Want in tegenstelling tot klassieke industriële robots die ver van de mens werken, in een beschermende metalen kooi of boven de productielijn hangend, opereren cobots in dezelfde werkruimte als mensen. Ondersteund door cobots worden mensen verlost van repetitieve, saaie en risicovolle taken, wat hun efficiëntie en welzijn verbetert en tegelijkertijd hun ziekteverzuim vermindert.
Ook cobots blinken uit door hun veelzijdigheid. Ze zijn zowel te vinden op assemblagelijnen als in kleine MKB-werkplaatsen. Ook in magazijnen komen we ze steeds vaker tegen kiezen en plaatsen (het verplaatsen van de goederen van de ene plaats naar de andere), palletiseren of verpakken. Genoeg om te reageren op het chronische tekort aan arbeidskrachten voor deze repetitieve taken van het voorbereiden en inpakken van bestellingen.
Wat is een cobot?
De cobot ontleent zijn naam aan de samentrekking van “ collaboratieve robot » of collaboratieve robot. Het 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 American University of Northwestern door professoren James Colgate en Michael Peshkin. Hun doel was om de werkdruk van werknemers in de autofabrieken van General Motors te verminderen door slopende taken te automatiseren.
Deze eerste cobot was niets bijzonders: een eenvoudig wiel en een motor die werd bestuurd door een programma.
Het was in de jaren 2000 dat de eerste cobots op de markt kwamen. Het merk Kuka Robotics, dat ook klassieke industriële robots produceert, bracht in 2004 zijn eerste cobot op de markt, de LBR 3.
Een van de grootste cobotfabrikanten, het Deense Universal Robotics, lanceerde in 2008 zijn eerste cobot, de UR5.
De verschillende soorten cobots
Hoe ziet een cobot eruit? Het bestaat twee hoofdcategorieën: gelede armen en mobiele robots.
Robotachtige armen
Robotachtige armen zijn antropomorfe robots in de vorm van armen die objecten kunnen manipuleren, monteren, schroeven, lassen, schuren, lijmen, schilderen... of verpakken. Dankzij hun precieze bewegingen werken ze nauwkeurig.
De UR16 robotarm van Universal Robotics kan 16 kilo tillen.
Hoe kies je het? De belangrijkste kenmerken waarmee rekening moet worden gehouden zijn het maximale laadvermogen (van 2 tot 30 kg, afhankelijk van het model), de werkradius of het maximale bereik (van ongeveer 500 tot 1500 mm) en het aantal assen dat de mate van vrijheid en flexibiliteit van de robot, de mogelijkheid om complexere posities te bereiken waardoor deze 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) en autonome mobiele robots (AMR). Het belangrijkste verschil tussen AMR en AGV is het navigatiesysteem. Terwijl de AGV's een vooraf bepaald pad volgen met behulp van laser- of draadgeleide (begraven draad) geleidingssystemen, passen de AMR's hun traject in realtime aan in samenwerking met het magazijnbeheersoftwarebedrijf dat hun bewegingen controleert.
Hun rol bestaat voornamelijk uit het verplaatsen van deze goederen. Ze kunnen op elke reis in alle veiligheid voor de mens honderden kilo's vervoeren.
De verschillen tussen robots en cobots
Veiligheid en de ‘mensvriendelijke’ kant
Om dicht bij de mens te kunnen opereren, moet de cobot over een hele reeks veiligheidssystemen beschikken om zijn omgeving waar te nemen, te allen tijde te weten waar de mens zich bevindt, elk risico op botsingen te voorkomen en de veiligheid te vergroten. Uitgerust met kracht- en koppelsensoren (om hun kracht en snelheid aan te passen), radars, lasers of camera's vermijden cobots elk fysiek contact met een mens. En als dit helaas gebeurt, kunnen ze automatisch worden uitgeschakeld.
Als hij alleen is, gaat de cobot op volle snelheid verder met zijn taak, maar hij zal vertragen zodra een persoon nadert en automatisch stoppen als hij wordt aangeraakt of als hij een obstakel detecteert. Het zal zijn activiteit hervatten zodra de persoon vertrekt.
Andere elementen dragen bij aan de veiligheid: een bewust verlaagde uitvoeringssnelheid, een lage massa (enkele kilo’s) vergeleken met die van industriële robots, afgeronde en niet uitstekende randen, laag bedieningsgeluid, zachte kleuren en rustgevend (wit, blauw), etc.
Veiligheidsnormen en -regels zijn van toepassing op het gebruik van collaboratieve robots, met name de ISO 10218-norm die de veiligheidsprincipes definieert (veiligheidsstoppen, handmatige begeleiding, snelheidsregeling, enz.) en de ISO 15066:2016-norm die de technische specificaties definieert (kracht en drukdrempels, enz.) die fabrikanten moeten respecteren.
Een betaalbare prijs
Kleiner en eenvoudiger te installeren, cobots zijn ook veel goedkoper dan traditionele industriële robots. Reken tussen ongeveer 10.000 en 50.000 euro, of tot tien keer minder dan hun industriële equivalent. Als gevolg hiervan is hun rendement op hun investering zeer snel, gemiddeld ongeveer 195 dagen.
Gemak van programmeren
In tegenstelling tot een traditionele industriële robot is een cobot in recordtijd operationeel. Zeer eenvoudig te programmeren, u hoeft alleen maar een applicatie te gebruiken om de uit te voeren taken te beschrijven. Er is geen code nodig. Een andere mogelijkheid: lerend programmeren, steeds meer gebaseerd op kunstmatige intelligentie, maakt het mogelijk om de robot de gebaren te leren die hij moet maken door hem met behulp van de applicatie te manipuleren.
Over het algemeen passen cobots zich gemakkelijk aan aan nieuwe parameters, nieuwe werkomgevingen, nieuwe te behandelen onderdelen. Ze zijn veelzijdiger dan traditionele industriële robots en passen zich gemakkelijker aan veranderingen in positie of productie aan.
Optredens
Een cobot zal minder efficiënt zijn dan een industriële robot om de kans op ongelukken met mensen te minimaliseren. Met een lagere werksnelheid en lichtere werklasten, tussen 3 en 30 kg, afhankelijk van het model, zijn hun productievolumes lager. Ze zijn meer geschikt voor het vervaardigen van kleine series of precisiewerk.
Een nieuwe mens-machinerelatie
Terwijl industriële robots de snelheid en hoeveelheden van de productie willen verbeteren, genereren cobots directe productiviteitswinst, zoals de prestaties van menselijke operators die zich concentreren op taken met een hogere toegevoegde waarde, maar ook indirecte winst, zoals het verbeteren van de kwaliteit van processen en de veiligheid. en de levenskwaliteit van werknemers.
Industriële robots zijn ontworpen om zware lasten te heffen en te manipuleren en doen wonderen bij assemblagetaken. Op hun beurt zijn cobots bijzonder geschikt voor lage laadpoorten, bij afwerkingstoepassingen, assemblage van kleine onderdelen (elektronica), lijmen-lassen, beweging van onderdelen (kiezen en plaatsen), kwaliteitscontrole (chips, touchscreen, enz.), handling, verpakking en palletiseren.
We vinden ze dan ook uiteraard terug in de consumentengoederenindustrie, de elektronica en op het werk in pakhuizen.
Voordat u een cobotica-oplossing implementeert, moet u, zoals bij elke nieuwe technologie, nadenken over de integratie ervan. Dit vereist het analyseren van de vraag en behoeften (flow, cadans, etc.), het analyseren van het werk zowel vanuit het standpunt van de positie als ergonomie, het ondersteunen van de teams om hen vertrouwd te maken met de robot, zodat de mens-machine relatie ook goed verloopt als mogelijk.
