Erkki Naaris tegi Roberta ettevõttekülastuste kogemuse põhjal pikema kokkuvõtva loo.
On seda robotit nüüd siis vaja?
Tark tootmine, Tööstus 4.0, tööstus 5.0, digitaliseerimine, automatiseerimine, robotiseerimine – neid sõnu kuuleb tootmisega seoses iga päev järjest rohkem ja rohkem. Eks igaüks mõistab seda pisut erinevalt. Kes meist ei tahaks siis kaasaegse ja jätkusuutliku tootmise üles ehitada.
Mida peaks tegema? Ühest vastust kindlasti pole, aga mitte midagi tegemine ei tundu ka õige lahendusena.
Nende märksõnade poole liikudes ei tohiks tekkida olukord, kus tegevusi tehakse lihtsalt nende tegemise pärast – robotiseerimine ja/või automatiseerimine ei tohiks olla eesmärk omaette. Eesmärk peaks olema sellest saadav tootlikkuse kasv või jätkusuutlikum tootmine. Tulemus peaks olema mõõdetav ja eelneva olukorraga võrreldav.
Üks võimalus oma tegevust efektiivsemaks ja jätkusuutlikumaks muuta oleks robotite lisamine tööprotsessidesse. Autotööstust ja elektroonikatööstust ei kujuta me ilma robotiteta enam ettegi. See on selle tootmise loogiline osa. Aga mööblitööstuses on roboti rakendamine kohati justkui ulmefilm.
Kuidas sobitada robot puidu/mööblitööstusesse? Mille järgi teha valikuid? Kuidas teha seda nii, et ei peaks ehitama uut tehast ja tegema sadadesse tuhandetesse ulatuvaid investeeringuid? Kuidas robotiseerida nii, et kogu raha ei saaks otsa, aga tulemust ikka pole? Proovime alljärgnevalt mingisuguseid võimalusi lahti mõtestada.
Mõisted ja selgitused
Robot – (tšehhi sõnast robota – “sunnitöö”) on programmeeritav, automaatselt isetoimiv/-töötav masin, mida kasutatakse inimese liikumist ja tajumist asendavates töödes või toimingutes. Robot asendab inimest inimesele mittejõukohastel töödel, kuid robot ei saa olla täiuslik asendaja inimese enda töötegemisele ega täita funktsioone inimlikult. [H. P. Moravec, „Robot“, [Võrgumaterjal], https://www.britannica.com/technology/robot-technology (27.10.2019)]
Robotite kasutusvaldkond tänapäeval on lai, neid leiab sõjanduses (iseliikurid, droonid), põllumajanduses (lauda- ja lüpsirobotid), kodumajapidamises (muruniidukid, tolmuimejad) ja töötlevas tööstuses. Tööstuses kasutatavad robotid jagunevad suures plaanis neljaks.
Lao- ja logistikarobotid – AMR autonoomsed mobiilsed robotid, mida kasutatakse lao või tehase siseseks transpordi korraldamiseks. Spetsiaalsetel alustel olev kaup liigutatakse eelprogrameeritud kohtade vahel robotiga vastavalt tootmisülesandele. Arenduses on ka logistikarobotid, mis enam spetsiaalseid aluseid ei vajagi ja teisaldavad edukalt tootmises ka näiteks tavalisi euroaluseid.
Lineaar-robotid – lineaarliikumisega robotid, mida iseloomustab kiire ja väga täpne liikumisvõimekus, kuid on reeglina ehitatud ühe või kahe kindla operatsiooni läbiviimiseks. Näiteks detailide ladustamine või liigutamine positsioonide vahel.
Universaalsed tööstusrobotid – tootmises kasutatavad automatiseeritud ja ümber programmeeritavad mitmeotstarbelised masinad, mida saab kontrollida kolmes või enamas teljes. Teljed võivad olla kas fikseeritud asendis või liikuvad. [“Industrial robots – definition and classification” 2016.]
Robotile kinnitatakse erinevaid rakendusi, näiteks keevitamine, värvimine ja detailide tõstmine. Esineb ka multifunktisonaalseid rakendusi, kus ühte tööpeasse on kombineertiud mitmeid erinevaid instrumente. Eeliseks on suur liikumiskiirus, lisaks on võimalik saavutada väga suuri tõstejõude. Puuduseks võib pidada keerulist seadistamist. Robot kinnitatakse spetsiaalsele alusele ja piiratakse turvaaia või kardinaga, Need robotid ei tunneta, kui mingi takistus satub nende tööpiirkonda. Sobib hästi suuremate partiide töötlemiseks, nende ümberpaigaldamine ja/või ümberseadistamine teisele tööle ei ole ülearu lihtne.
Koostöörobot – collaborative robot, lühendatult co-robot või cobot – on mitmeotstarbeline masin, mida saab kontrollida kolmes või enamas teljes. Tööstuserobotist eristab cobotit tema ohutus, ta on võimeline täitma ülesandeid tööstuskeskkonnas töötajatega koostöös ilma lisa turvameetmeid kasutusele võtmata, ta ei pea ta olema aiaga piiratud ja seiskub, kui inimene talle ette jääb. Coboti eeliseks on ka lihtne integreerimine ja seadistamine.
Coboti puudus on asjaolu, et ta on reeglina väiksem ja aeglasem. Samuti võib väiksem olla tema tõstejõud.
Tööstusroboti ja koostööroboti tööpõhimõtted on väga sarnased. Edaspidiselt keskendume lähtuvalt meie kogemusest peamiselt koostöörobotile. Lisaks on coboti ümberseadistamine ja teise töökohta ümberpaigutamine suhteliselt lihtne. Lihtsa ümberseadistamise võimaluse tõttu on cobot sobiv ka väikse ja keskmise mahuga tootmisettevõtetele. Samas on tööstusrobot asendajana alati olemas, kui selgub, et on vaja suuremat võimekust või on mahud piisavalt suured statsionaarsema lahenduse jaoks.
Roboti töötamise põhiolemus
Robot lähtub oma töös talle ette programmeeritud asukohtadest ja liikumise suundadest. Uuematel robotitel on liikumist võimalik õpetada: see toimub kindlate punktide vahel või siis käega mingi kindlat trajektoori ette andes. Viimast varianti kasutatakse näiteks viimistlusrobotite puhul, kus 1. kord tehakse detaili viimistlus läbi inimese käe abil, robot jätab liigutuse meelde ja kordab pärast täpselt sama protsessi.
Kindlate punktide järgi robotile programmi koostamine on otstarbekas detailide liigutamisel ühest punktist teise, näiteks aluselt seadmesse või vastupidi, ühest positsioonist teise jne.
Mis eristab robotit inimesest?
Kui robotile õpetatud asukohas ei ole detaili, nagu programm ette näeb või kui see asub seal valesti, siis robot seda ei tea. Ta jätkab talle etteantud tegevust, kuniks pole tulnud mingit segavat viga või teavitavat signaali. Ehk siis robot on oma töö suhtes “pime”, aga samas vägagi järjekindel.
Roboti programmeerimisel saab teatud liikumised välistada. Näiteks kui robot on liikunud kindla piirini, siis ta sealt enam edasi ei lähe, vaid lõpetab töö või liigub sammu võrra tagasi ja proovib mingi hetke pärast uuesti.
Kuidas ja miks teha robot “nägijaks”?
Selleks, et robot saaks aru, kas ta peab tööd tegema või mitte ja kas temale ettenähtud ülesande täitmiseks on kõik vajalik olemas, tuleks teha robot “nägijaks” Selleks on mitmeid erinevaid meetodeid. Mõned neist aeglasemad ning mõned neist kiiremad.
Kõige loogilisem on robotile lisada kaamerad. See on üks viis ja tehnoloogiliselt läheb kaamera tuvastus iga päevaga järjest kiiremaks, täpsemaks ja efektiivsemaks. Kuid nende lisamine võib tekitada lisaprotsesse ja lisainvesteeringuid ning nende tegelik vajalikkus tuleks enne nende lisamist välja selgitada. Lisades viimistlusroboti ette erinevad 3D-kaamerad, mis skaneerivad toote ja mille alusel suudab robot selle viimistleda, on küll kulukas protsess, kuid hea lahendus. Samas, kui robotile on vaja infot, kas detail on juba jõudnud temale vajalikku positsiooni, on kaamera kasutamine pisut üle võimendatud.
Teine variant robot “nägijaks” teha on erinevad andurid. Anduritest saab robot signaali, kas temale vajalik detail on õiges positsioonis. Erinevate anduritega on võimalik robotile teada anda näiteks, kus asub hetkel aluse tasapind, millele peab detaili asetama.
Coboti puhul on “nägemiseks” võimalik kasutada ka jõuandureid. See tähendab, et kui robot on jõudnud oma liikumisega teatud punkti teatud kindla jõuga, siis ta käitub edasi vastavalt programmile. Näiteks, kui tüüblit sisestades on saavutatud etteantud jõud, siis robot teab, et tüübel on fikseeritud ja jätkab tööd järgmisega.
Roboti lisad
Robot ilma talle külge pandud tööriistata ei tee midagi. Tema vaid liigutab oma “liigeseid” nii nagu talle ette antud on. Selleks, et robotist tekiks “tööriist”, tuleb tema külge rakendada erinevaid lisasid. Jagaksin need võimalused kaheks.
1) Robot liigutab detaili
Robot liigutab detaili, komponenti, st mingit asja punktist A punkti B või siis mingit trajektoori mööda. Selle teostamiseks on vajalik detail kinnitada lihtsalt roboti külge, millest on enim levinud viisiks vaakum. Detail imetakse läbi spetsiaalse vaakumnupu või -talla roboti haaratsi külge. Enamasti kasutatakse seda meetodit erinevate tasapinnaliste detailide haaramiseks.
Vaakumi tekitamiseks on vajalik mingi vaakumpumba olemasolu. Selleks võib olla suur elektriline vaakumpump, mille tekitatud vaakum juhitakse läbi erinevate klappide ja voolikute õige kohani. See võib olla ka suruõhust vaakumit tootev generaator. Neid on erineva tootlikkuse ja suurusega ja nende paigutamine on võimalik isegi roboti haaratsi osana. Vaakumit saab tekitada roboti poolt tekitatava elektrilise generaatoriga, mis on suhteliselt pisike ja ka tema toodetav vaakum võib jääda nõrgaks. See meetod on kasutatav kergete ja väikeste detailide puhul.
Vaakumtallad või -nupud tuleb valida vastavalt tõstetavale materjalile. Siinkohal on võimaluste arv väga suur. Lisaks traditsioonilisele kummist või silikoonist nupule on ka erinevad švammidega tallad, mis suudavad ka vaid osaliselt detaili kattes seda kinni hoida. Õige talla või vaakumnupu valimine on suurelt osalt katsetuste tulemus. Ühest kõigile sobivat lahendust pole. Läbi erinevate katsetuste on TSENTER omandanud teatava kogemuse, kuidas toimida sobivate vaakumlahenduste leidmisel.
Loomulikult saab näiteks metalldetailide puhul kasutada vaakumi asemel magnetit. Aga siin tekib võimalus, et selle magnetiseerimise ja demagnetiseerimise tulemus ei ole alati kindel ja magneti juhtimine võib osutuda väljakutseks.
Teine levinud viis on haarata detail haaratsi vahele, st kahe või enama harulised haaratsid võtavad detailist või selle osast kinni. Enamasti on need roboti poolt juhitavad valmishaaratsid, mis pigistavad detailid oma “sõrmede” vahele. Seda saab kasutada väiksemate detailide tõstmisel ja nende valik on samuti väga suur ning neid on võimalik projekteerida vastavalt vajadusele.
2) Robot liigutab tööriista
Teine viis teha robotist “tööline”, on tema külge kinnitada mingi tööriist. Sel juhul on detail paigal ja tööriist liigub detaili suhtes. Parim näide selleks on keevitusrobot või viimistlusrobot – nende puhul on ka kombineeritud liikumine, st lisaks roboti küljes oleva tööriistale liigutatakse ka töödeldavat detaili.
Tööriistu, mida saab paigaldada roboti külge, tekib tasapisi juurde ja nende kasutusvaldkond laieneb. Põhiline küsimus tööriista kasutades on see, kas läbi roboti liikumise on võimalik tagada piisav täpsusklass. Kui mingi puurimine või freesimine eeldab kümnendiku täpsusega liikumist, siis võib roboti liikumise täpsus jääda väheseks. Täpsus on kindlasti seadmeti erinev ja vajab erinevate katsetuste tegemist.
Tööriista roboti külge kinnitades on võimalik teostada näiteks lihvimistöid, kus lihvseade kinnitatakse roboti külge. Võimalik on lahendada ka erinevaid monteerimisülesandeid, kus roboti küljes on kas kruvikeeraja või liimitamisseade.
Mida ja kuidas võiks robotiga teha?
Enamlevinud tõdemus on see, et robotiga tuleks teha rutiinseid ja räpaseid töid, mida inimene ei taha teha või mis on talle ohtlikud või kahjustavad tervist. Kui veidi laiemalt vaadata, siis oleneb roboti vajadus sellest, mis tootmises tegelikult toimub.
Tootmisettevõttes on erinevaid tüüpi protsesse, millel on ka erinevad automatiseerimise- ja robotiseerimise võimalused. On kohti, kus robotiseerimine on pigem raskendatud, kuid mitte võimatu, sest on võimalik projekteerida vajalik lahendus. Kas see on pikemas perspektiivis efektiivne ja jätkusuutlik, on võimalik simulatsioonide ja eelnevate arvutuste abil kontrollida. Sellisteks on näiteks tööd, millele on iseloomulik teatav suhtelisus.
Näiteks võib tuua kvaliteedi hindamise. Masinõppe programmidega ja kaameratega on võimaik luua süsteem, mis tuvastab detailidel praagi. Kas kvaliteedikontrolli tulemusena antakse robotile ülesanne eemaldada mittekvaliteetne toode/detail või on see lahendatud kuidagi lihtsamalt? Kas roboti rakendamine on otstarbekas, oleneb protsessi kiirusest ja mahtudest. Kvaliteedi hindamine võib olla üks väike osa tööprotsessist, mis inimese puhul lisaaega ei võta, kuid automatiseerimise korral võib see tähendada täiesti uut protsessi osa. Lisaks võib teatud kvaliteedi probleemide korral inimene vea kohe kõrvaldada, kuid automatiseeritud protsessi puhul võib see tähendada veelkord eraldi tegelemist väljapraagitud detailiga.
Näiteks on robotit mõnevõrra keeruline rakendada pehmemööbli tootmises, kus on palju muutujaid, näiteks riide venimine ja porolooni ebatäpne mõõt. Karkassi koostamises, kus on konkreetsemad parameetrid, võib leida kohti, kus robotit kasutada. Kas see mingit tootlikkuse kasvu või omahinda alandavat mõju avaldab, on kindlasti vaja eelnevalt simulatsioonide ja arvutuste abil kontrollida. Esialgne hinnang on pigem “ei”, sest protsessid on väga kiired ja siiski liiga lihtsad ning võimaldavad palju “loomingulist” lähenemist, mida inimene teeb ilma mõtlemata. Robotile seevastu peaks kõik selle “loomingulisuse” mingite parameetrite ja väliste signaalide eelnevalt selgeks tegema.
Tootmisvoo poolest jaotaksin protsessid läbivateks ja positsioonilisteks. Ehk siis seadmed, kus detail liigub läbi masina või siis operatsioonid, kus detail sisestatakse ja võetakse välja samast kohast.
Roboti seisukohalt on siin kaks ülesannet: läbivate seadmete puhul detaili sisestamine või vastuvõtmine seadmes, positsiooniliste puhul peaks sama robot tegema mõlemat ning mõningatel juhtudel ka detaili tööriista suhtes liigutama. Peab toimuma kommunikatsioon seadmega – kas detail on omal kohal töötlemiseks valmis ja kas detaili töötlemine on lõpetatud.
Läbivate protsesside puhul on valiku koht, kas robotid teenindavad seadme mõlemat poolt või siis söödavad töödeldavaid detaile seadmesse või võtavad töödeldud detaile seadmest välja. Kui robot paigaldada vaid ühele poole seadet, tuleks lähtuda esmalt sellest, kummal pool on suurem osakaal näiteks kvaliteedi hindamisel või kummal pool seadet on lihtsam teha töökorraldus robotisõbralikuks.
Olenevalt seadmest on detailide positsioneerimine seadmes erinev. Näiteks tasalihvpink ei eelda detailide täpset paigutamist, pigem on oluline liini ühtlasem täitmine. Kui eelnevast protsessist tulevad detailid on robotisõbalikult ladustatud, saab viimase abil tagada ühtlase tootmisvoo ja lihvpingi ühtlase täitmise. Kui panna robot lihvpingist detaile vastu võtma, peaks detailid tulema seadmest alati välja kindla mustri järgi või peaks olema vastuvõtus detailide tuvastus. Ehk siis see töökoht ei ole väga robotisõbralik.
On seadmeid, kus detaili seadmesse sisestamine ja väljumine on väga kindlalt positsioneeritud. Sellisel juhul ei ole roboti kasutamine kummalgi pool seadet probleemiks. Kaalukeeleks jääks siin ühtlase töötempo tagamine ja näiteks kvaliteedi hindamine. Olulisem faktor on see, kummal pool seadet oleks inimese silm.
Lisaks on robotiga võimalik teostada nn standardlahendusi, kus on juba valmis robotlahendusega seade. Siinkohal on kõige parem näide robotviimistlus, mis on tegelikult valmislahendus juba integreerituna robotiga.
Müüdid, ideaalid ja arvamused
Robotite kasutusele võtmisega seoses on tekkinud mõningad “müüdid”, mida siinkohal pisut lahti peaksin seletama. Peamiselt on tekkinud need kahes suunas: potentsiaalne kasutaja ja robotite müüja.
Müüt 1 – Roboti rakendamiseks on vaja suuri tootmismahte
Eks sellel müüdil on väga tugev tõepõhi all. Enamasti on suured tööstusrobotid paigaldatud väga spetsiifilistesse kohtadesse ja nende programmeerimine ning töökiirus eeldab tõesti suuri tootmismahte.
Siiski on aeg edasi läinud ja robotilahendused muutuvad järjest paindlikumaks. Kui standardiseerida oma tööprotsesse ja leida neis ühiseid jooni, siis läbi nende ühiste tingimuste on võimalik roboti töö lihtsalt ümber seadistada ning seeläbi mitmest väiksest kogusest tekitada üks kaudselt võttes suur tootmisvoog.
Müüt 2 – Robotit on raske õpetada
Taaskord nagu õige ka. Tööstusroboti programmeerimiseks on vajalik rohkesti koodi kirjutamist ning nende muudatuste juurutamine protsessi võib nõuda mitmeid tunde spetsialisti abi. Samas, enamus meist suudab kodus robottolmuimeja tööle panna.
Roboti liidesed ja juhtimistarkvara jõuab samuti läbi eelprogrammide ja juba valmisalgoritmide sinnani, kus kergemate tööde tegemine, näiteks detailide virnastamine, on võimalik valmis teha mõne üksiku valmis programmijupi õigesse järjekorda panemisega.
Mingit keerukat tööprotsessi iga pingijuht valmis ei tee, kuid kui ettevõttes on läbi mõeldud erinevad kohad ja protsessid, mida roboti abil tehakse, siis väikeste muudatuste tegemine ja muutujate lisamine/eemaldamine programmi on võimalik väikese tehnilise taibuga inimesele lihtsasti selgeks õpetada.
Müüt 3 – Robotit peab ikka keegi spetsialist valvama ja siis see ei tasu ära
Mida aeg edasi, seda vähem on seda spetsialisti vaja. Kui tööprotsess on läbi mõeldud ja võimalikud tõrked läbi mängitud, siis saab robotile selgeks teha, mida ta mingi tõrke puhul peab tegema ja kuidas probleemist märku anda. Hullem, mis saab juhtuda, on see, et töö jääb seisma. Kui kindlad protseduurid tootmises on paigas, siis pidev spetsialisti kohalolu ei ole sugugi oluline.
Müüt 4 – Robot võib iseseisvalt töötada 24/7
Jah! Naljaga pooleks – isegi 25 tundi ööpäevas, sest lõunal ta ju ei käi.
Tegelikult pole seda saavutada nii lihtne. Robot ise küll teeks tööd, aga robot üksi ju ei tee kogu protsessi. Kui õigel ajal ei tule peale piisavas koguses õigeid detaile või komponente, siis ei tööta ka robot. Mis kindlasti on roboti eeliseks, on tema järjekindlus – ta suudab sama protsessi korrata uuesti ja uuesti olenemata ilmast, viiruse levikust või kodustest muredest.
Müüt 5 – Coboti programmeerib ka väheste tehniliste oskustega inimene mõne minutiga ära
Robotimüüjad tihti rõhuvad sellele, et igaüks saab peale väikest juhendamist sellega hakkama. Ei saa täielikult vastu vaielda, kindlasti saab valmis programmijuppide abil koostada mingi lihtsama programmi, mis tõstab laual detailid ühest hunnikust teise. Kuid minnes vaid selle teadmisega päris tootmisesse, on sealt tulemas üks pikk tagasilöökide rida. Eriti kui tekib olukord, kus peab mingit positsiooni või detaili trajektoori või suurust muutma. Jah, programmi koostamine ei ole kaasaegse Cobotiga enam “raketiteadus”, kuid eeldab siiski pisut pikemat tegelemist kui lihtsalt demopäeval osalemine.
Müüt 6 – Robot on kohutavalt suur investeering
See on muidugi halbade otsuste korral reaalsus, et hangitakse läbimõtlemata kujul vaid osa lahendust ja seejärel mingit olulist tulu saamata seisab nurgas üks ilus värviline asi. Raha otsas ja kasu ei miskit.
Täiesti korraliku võimekusega koostöörobotite hinnad hakkavad pihta umbes 40-50 tuhandest eurost. Sellele lisandub veel lisaseadmete kulu, ent eks siin ole palju suhtelisust. Küsimus taandub ikkagi tasuvusajale ja ka alternatiivsele kulule/tulule: mis tegevusi robot tegema hakkab ja mis tegevusi selle asemel enam tegema ei pea või mis selle asemel saaks muud kasulikku teha.
Kui maksupoliitika väga ei muutu siis tuleks 50 000 eurose investeeringu korral on “Roberta” tunnihind u 3,8 eurot. Kas selle eest saaks sama tööd tegema inimese?
Kuidas läbi tootmiskorralduse muuta roboti kasutuselevõtt efektiivseks?
Nagu juba eelnevalt mainitud, siis robot üksipäini ei tee suurt midagi. Kui lihtsalt üks-ühele üritada inimene asendada robotiga, siis tema kasutegur ei pruugi positiivne olla. Inimesel on teatav loovus, ta saab aegajalt teha mitut liigutust üheaegselt. Tal on kaks kätt, läbi mille ta ühe operatsiooni lõikes võib olla selles oluliselt kiirem kui robot. Siinkohal muidugi tuleb mängu roboti järjekindlus, millest tal teatavasti puudu ei tule. Samas inimene toob endale ise materjali ette vajadusel seda eelnevalt mööda tehast otsides jne.
Selleks, et roboti töö oleks efektiivne ja võimalikult väheste tõrgeteta, tuleb kogu tööprotsess pulkadeks harutada ja seejärel robotisõbralikult kokku tagasi panna. See tegevus ei puuduta ainult seda ühte töökohta kuhu tegevus toimub, vaid ka sellele järgnevat ja eelnevat tööd.
Näiteks kui robot peab detaili tõstma tööpinki. siis efektiivse ja hea tulemuse tarbeks peaksid detailid temani jõudma mingi kindla kokkulepitud paigutuse järgi. Selleks, et see nii juhtuks peaks juba eelneval töökohal ladustamise protsess toimuma robotile sobiliku. mustri järgi.
Eelpool sai nimetatud, et roboti efektiivseks tööks peaks mahud olema suured, et robot saaks ühte kindlat liigutust teha piisavalt kaua järjest ilma muutusteta. Siin on töökorralduslikult võimalik detailide järjekorda suunates mahtusi näiliselt kasvatada. Sarnased detailid tuleb suunata töösse järjest.
Näiteks mööblitootmises toote käelised detailid (N: vasak ja parem külg) on roboti mõistes suuresti sama, ning nende liigutamise parameetrid on samad. Siinkohal programme tehes ja detailide positsioone paika pannes, saab väikese mõõdu erinevusega detailid roboti mõistes ühtlustada. Detaile positsioneerides tuleb lähtuda robotile vajalikust parameetrist. Kui selleks on näiteks detaili keskkoht, siis väikese erinevusega detailid tuleb positsioneerida detaili keskoha järgi jne.
Roboti asukoht teenidatava tööpingi suhtes. Robot tuleks paigutada nii, et tema võimalik liigutuste pikkus ja maht oleks võimalikult väike. Selleks tuleks oma tootmisprotsessi pisut sügavamalt analüüsida ja leida detailides põhilised roboti tööd mõjutavad tegurid ja nende põhjal leida roboti optimaalne asukoht tööpingi suhtes.
Lisaks tuleks võimalusel kasutada erinevaid automatiseeritud töötasapindu või töölaudasid, et roboti liikumist optimeerida. Näiteks tava euroalusel paikneva detailivirna kohal on esimese ja viimase detaili tööorganini jõudmise aeg väga erinev. Selle ühtlustamiseks võib alus paigaldada kõrguses reguleeritava ja anduriga juhitava tõstuki peale mis hoiab järgmist detaili mingis kindlas tööalas ja seeläbi töövoogu olulisel määral ühtlustada.
Läbi nende liigutuste optimeerimise võib jõuda ka tegelikult tulemuseni, kus tavaline robotkäsi saab asendada vaid kahes suunas liikuva lineaarrobotiga.
Jah robot võiks iseensest töötada pidevalt. See on väiketootjale pisut ideaalmaailm, aga läbi mingi protsessi automatiseerimise saab roboti tööaega pikendada. Näiteks kui robotile on mingite detailide etteandmiseks seadmesse valmistatud spetsiaalne alus, mis tagab roboti iseseisva töö 2 tunniks. Sel juhul vahetuse lõppedes, tuleb see alus detailidega täita ja võib tööpäeva lõpetada robot aga töötab veel kaks tundi ning kui detailid on otsas, siis lihtsalt jääb seisma. Seeläbi on võidetud ilma mingi olulise investeeringuta 2 tundi puhast tööaega ja robot töötab pimedas ja ilma ventilatsioonita ruumis täiesti omapäi.
Keegi peab robotit teenindama. Tundub nagu selleks oleks vaja juurde palgata keegi roboti teenindaja, aga see ei pea nii olema. Kui robot töötab mingi seadme juures, kus niikuinii on lisaks veel kedagi vaja, näiteks robot söödab seadmesse sisse detailid ja operaator, kes häälestab seadet, võtab need sealt vastu, siis on ühtlasi ka roboti teenindaja olemas. Varem tõenäoliselt söötis seadme operaator need detailid seadmesse ja abitööline võttis vastu, nii et võit läbi ühe töökoha kaotamise on siinkohal puhas boonus.
Kui robot suudab kuskil tööpingis suures plaani töötada automaatselt ja iseseisvalt, siis tõenäoliselt peab keegi teda käivitama, varustama detailidega, viima ära valmis detailid jne. Siin tuleks töökoha planeerimisel positsioneerida see töökoht nii, et seda saaks teenindada lähedal asuv teise tööpingi operaator. Erinevad CNC töötlemiskeskused on tavaliselt varustatud oskustöölisega, kellel oma töö eripärast oleks aega teenindada ka roboti keskust. Teine võimalus on korraldada töö nii, et seade on paigutatud nii, et seda saab teenindada näiteks hetkel muud transpordiülesannet täitev töötaja või tehases detaile otsiv töötaja, või mööda tehast niigi ringi liikuv osakonna juht vms.
Kokkuvõte
Robotiseerimisel ei ole valesid ja õigeid lahendusi – on need, mis töötavad ja siis need ülejäänud.
Üks, mis on kindel, et robot üksi ei tee midagi. Kui robot paigaldatakse tootmises lihtsalt ühe inimese asemele lootes seeläbi efektiivsuse tõusu, siis tõenäoliselt lõpeb see halva kogemusega.
Selleks, et leida parim robotiseerimise ja automatiseerimise lahendus, peab oma tööprotsesse tundma ja selle pisut väiksemateks pulkadeks lahti võtma. Läbi selle saab leida rutiinsed või siis väga sarnased protsessi osad, mille juurest on võimalik inimfaktor eemaldada või seda vähendada.
Kui need kohad on leitud, siis on võimalik edasi minna sealsete vajaduste kaardistamisega. Alati ei ole selle tulemuseks sugugi täisautomatiseeitud robotkäsi, vaid näiteks hoopis ühes või kahes suunas liikuv lineaarrobot või lihtsalt detailide virnastaja.
Kui siiski selgub, et hea mõte on näiteks cobot, siis edasi tuleb leida viis, kuidas see töökoht oleks võimalik teha robotisõbralikuks. Kuidas saaks robot “nägijaks”. Võib-olla ka nii, et mõningatel juhtudel töötab samas kohas ka inimene või saab seda protsessi teha hoopis koos inimesega. Näiteks robot lihvib detaili, inimene võtab selle ta käest üle, hindab kvaliteeti ja teeb vajalikud korrektuurid kui samal ajal robot lihvib juba järgmist detaili.
Keeruline robotite rakendamise juures ei ole mitte roboti enda leidmine, vaid selle juhtimine või õpetamine. Keeruline on oma tootmisprotsessi robotisõbralikuks muutmine. Võib juhtuda ka olukord, kus roboti kasutuselevõtuks tootmisprotsesse muutes muutub töö ise juba niipalju paremaks, et robotit enam polegi vaja.
Robot ja teda ümbritsev on üks tervik ja see peab töötama tervikuna. Inimene võib-olla ühes punktis loov ja lahendada küsimused, mis roboti jaoks on arusaamatud. Kui automatiseerime süsteemi, siis igasugune loovus sellest valemist kaob.
Ei tasu karta ka väiksema võimekusega koostööroboteid. Sest kui protsessi tükeldada, siis võib jõuda tõdemuseni, et tihtipeale saab väga väikese jõuga liigutada väga suuri asju.
Kui tootmisprotsess läbi analüüsida ja selgub, et robot sinna kuidagi ei sobi, siis võib-olla ongi nii. Hea on siin kasutada kindlasti mingit kõrvalist pilku või juba mingisuguse automatiseerimiskogemusega inimest. Tõenõoliselt oskab ta sinu raamist pisut väljapoole mõelda ja näha mingeid muutujaid või võimalusi, mida ise selle sees olles ei näe. Soovitan ka mitte nii “kastist välja mõelda, et kasti enam nähagi pole”. 🙂
Tuleks leida töökohad, kus on suurim vajadus, vaadata, millest see töökoht koosneb, mis sellele eelneb ja järgneb ning sealt hakkabki kogu ülesanne lahenduma.
Robotid on tulnud selleks, et jääda. Mõistlik on võtta nendest maksimum, mis neist võtta annab. Ei ole vaja võtta suhtumist, et ma pean selle roboti saama või ma suren. 🙂
Kui tahad täpsemalt arutada kuidas Sinu tootmisesse võiks robot sobituda siis võta julgesti ühendust.
Loe kindlasti ka kogemuslugusid: https://tsenter.ee/tag/robotid/
Erkki Naaris,
