Этот кобот должен обладать хорошим зрением

Когда в мае 2013 года компания Würth открывала центр продаж VZ West на территории Кюнцельзау-Гайсбах, Norbert Heckmann, председатель правления Adolf Würth GmbH & Co. KG, пообещал, в частности, что сотрудники получат пользу от инноваций нового здания. Он сказал: "Это сделает ваш ежедневный бизнес еще проще". С этой целью Вюрт внедрил современные технологии и разработал эргономичные рабочие места. Однако задача рационального использования трудовых ресурсов еще не считалась выполненной: Даже сегодня специалист по монтажным и крепежным технологиям проверяет, не слишком ли монотонны или физически тяжелы задачи - как, например, в отделе поступления товаров центра продаж.

Здесь 30 человек работают в две смены в день и перемещают около 3 000 коробок. Они укладывают кубические коробки весом от 500 до 5000 граммов, наполненные винтами, гайками, шайбами или элементами стальных конструкций, с поддонов на небольшие грузовые тележки (МТЛ). "Таким образом, общая нагрузка на одного работника составляет несколько тонн, распределенных по смене. Монотонность работы вызывает не меньший стресс", - поясняет Roland Schneider, руководитель технического отдела компании Adolf Würth GmbH & Co. KG.

До сих пор последовательная ротация после четырех часов работы была лучшим способом борьбы с эргономикой и монотонностью ручной обработки. Чтобы разгрузить сотрудников, обеспечить дальнейший рост и противостоять растущей нехватке квалифицированных работников, Würth будет повышать степень автоматизации в логистике.

J. Schmalz GmbH поставила перед собой задачу разумно автоматизировать существующий процесс ручной обработки. "Перемещение коробок разных размеров и веса - идеальная задача для нашего захвата BinPicking SBPG", - объясняет Matthias Frey, директор по развитию бизнеса в области робототехники. SBPG имеет достаточную длину, чтобы погружаться в коробки, и достаточно легкий, чтобы не слишком снижать грузоподъемность небольших роботов. Это позволяет компактному коботу от Universal Robots направлять захват, в то время как система Vision Eco-System для Schmalz VE4S выполняет захват. Используя стандартные компоненты из области робототехники и технического зрения, Schmalz предлагает Würth экономичное решение стоимостью менее 100 000 евро, которое может быть быстро внедрено благодаря системе plug-and-play без особых инженерных усилий.

Концепция была быстро разработана, хотя две детали оказались особенно сложными для технологического ноу-хау Schmalz: во-первых, выборка из паллеты и плотное размещение упаковок в коробках, несмотря на большой разброс, и, во-вторых, распознавание промежуточного слоя с неизвестным оттиском. Дело осложняется еще и тем, что дизайн слип-листов может быть похож на дизайн коробок. "Единственный подход, который сработал здесь безопасным для процесса образом, - это использование искусственного интеллекта", - объясняет Frey. Schmalz реализовал заданную схему настройки с помощью программирования для конкретной заготовки. "Мы начали с ограниченного ассортимента деталей, что позволило использовать первую ячейку на 100 процентов. Теперь мы работаем над оптимизацией производительности комплектации последующих ячеек и расширением спектра деталей, чтобы иметь возможность автоматически хранить дополнительные изделия".

В отличие от этого, проблемы, связанные с ограниченностью пространства на площадке и дополнительной задачей по извлечению пустых контейнеров с конвейера для ящиков, были решены относительно легко. Это объясняется тем, что лазерный сканер устраняет необходимость в защитном ограждении и тем самым обеспечивает бережливое отношение к клетке. Как только приближается человек, робот совместной работы снижает скорость и продолжает безопасную работу с уменьшенными силами.

Для выполнения различных задач захвата кобот может самостоятельно заменять присоски захвата SBPG BinPicking и - благодаря модулю быстрой замены MATCH - весь захват. "Один грузчик всегда находится на руке робота, в то время как другой ожидает на станции захвата. Если, например, необходимо переместить ящик, кобот берет захват PXT, предназначенный для этой цели. Благодаря стандартизированному соединению и коммуникации он сразу же готов к работе", - объясняет Frey. Три присоски - овальная SAOF, SPB1 60 и SPB1 80 - доступны для SBPG, так что робот может безопасно работать с коробкой любого размера. Необходимый вакуум обеспечивается пневматическим вакуумным генератором RECB. Его встроенная насадка SEP обеспечивает эффективную и в то же время энергосберегающую работу.

Шмальц внедрил программное обеспечение с пользовательским интерфейсом, который сотрудники используют для ввода данных о текущем задании. Оно связывается с камерой, коботом и безопасным лазерным сканером и после ввода данных настраивает контроллер робота и камеру в соответствии с заданием. "В настоящее время мы охватываем около 30 процентов чрезвычайно широкого ассортимента товаров - и эта тенденция растет", - объясняет Frey в апреле 2022 года. Особенностью здесь является также то, что Würth контролирует все управление заказами роботизированной ячейки с помощью программного обеспечения. Уже на 100% работают такие функции, как проверка целевого контейнера, при которой камера проверяет, действительно ли предоставленный SLC пуст, обнаружение и удаление промежуточных слоев из исходного ящика, а также проверка столкновений. Здесь программное обеспечение рассчитывает путевые точки, к которым приближается робот, и с помощью цифрового двойника проверяет, нет ли столкновений. Если это так, он избегает препятствий и определяет новые путевые точки.

Коллаборативный робот работает в распределительном центре VZ West с конца декабря 2021 года. "То, что я слышу от наших сотрудников в отделе поступления товаров, неизменно положительно - они в восторге", - сообщает Roland Schneider, который сразу после этого рассказывает о повседневной работе с Cobot: С помощью автопогрузчика сотрудники перемещают европоддон с коробками в отведенную зону. Коробки имеют длину от 100 до 250 миллиметров, высоту от 90 до 100 миллиметров и ширину 90 миллиметров. Робот забирает с конвейера сам целевой контейнер SLC. Робот заполняет столько контейнеров SLC, сколько необходимо, пока европоддон не будет опустошен. Когда контейнеры попадают на конвейер, они сканируются и регистрируются в системе SAP.

Решение компании Würth показывает, как робот совместной работы в сочетании с системой камер и правильным программированием эффективно разгружает сотрудников. "Кобот сокращает монотонную работу, значительно улучшает эргономику и поэтому является ценным помощником. Теперь задача состоит в том, чтобы постепенно ознакомить его со всем ассортиментом нашей продукции, чтобы он несколько разгрузил персонал", - подчеркивает Schneider, который хотел бы реализовать дальнейшие проекты вместе с компанией Schmalz и "отличной командой экспертов, окружающих г-на Frey".