Människa och robot kommer allt närmare varandra i den moderna produktionen. Skyddsstaket försvinner och platsflexibla robotar krävs för att genomföra flexibla men samtidigt säkra automationslösningar i enlighet med industri 4.0. Det svenska företaget OpiFlex har utarbetat en patenterad lösning som möjliggör mobil användning även av stora industrirobotar – utan skyddsstaket och säkrade med säkerhetsprodukter från SICK.
”Tillsammans med SICK har vi bemästrat utmaningen att möjliggöra automation för små partistorlekar vid hög volymproduktion”, säger OpiFlex VD Johan Frisk och fortsätter: ”En lösning utan staket var mycket viktig för oss eftersom det ger våra kunder betydligt mer flexibilitet”. Små och medelstora företag vill gärna kunna producera små serier med automation, vilket tidigare var svårt med fasta och därmed inte särskilt flexibla robotceller. Tack vare OpiFlex mobila robotceller utan skyddsstaket och enkel robotprogrammering är denna typ av automatisering nu möjlig.
Med en gaffeltruck, handtruck eller förarlöst fordon flyttas OpiFlex mobila robot till en passande arbetsstation i produktionen, dockas fast till en förinstallerad plattform, kopplas in och är omedelbart redo för användning. ”Det gör det möjlig att flytta stora robotar med full hastighet”, säger Frisk.
Safe Robotics från SICK säkerställer avsäkringen av roboten
För detta används två säkra laserscannrar S300 Mini Remote från SICK, som sitter fastmonterade på den mobila robotcellen och som detekterar personer i stationens omgivning på alla olika ställen där den används. Om en person närmar sig roboten skickar den säkra laserscannern en signal till den säkra styrningen Flexi Soft och roboten sänker sin hastighet till att börja med. Först när en person beträder säkerhetszonen stannar roboten helt. På så sätt ökar produktiviteten eftersom roboten inte alltid behöver stanna helt. Den säkra styrningen Flexi Soft säkrar även robotgrippern och stoppar roboten om roboten riskerar tappa delar och utgöra fara för sin omgivning.
Dessutom kontrollerar säkerhetslösningen om den platsflexibla robotcellen är fast förankrad i dockningsstationen när roboten ska flyttas till en annan station. Roboten och dockningsstationen är på så sätt idealiskt anpassade till varandra. ”Det innovativa med vår lösning är att den är så enkel att integrera. Allt finns där. Man tar roboten och sätter den på rätt plats och direkt är allt säkrat”, säger Åke Törnros, Product Manager Safety Systems hos SICK i Vårby.
Safety Services – rådgivning redan från start
Till en början möttes Johan Frisk och hans team hos OpiFlex framför allt av skepsis. ”Vi tänkte utveckla denna innovativa idé, en mobil lösning utan skyddsstaket för en stor robot, och först sa folk till oss: - Det går inte. Ni kommer inte kunna uppfylla säkerhetsbestämmelserna”, säger Frisk om utmaningarna i början. Men teamet på OpiFlex ville inte ge upp så lätt utan tog kontakt med säkerhetsexperter hos SICK – och utarbetade tillsammans med dem detta passande koncept.
”SICK har hjälpt oss att identifiera möjliga risker i workshops vi hållit”, säger Frisk. En del av stödet från SICK var bland annat riskbedömning, omfattande rådgivning och hjälp till ett säkerhetskoncept för den mobila robotcellen så att en implementering som passade för OpiFlex till sist kunde genomföras. ”Det var ett mycket spännande projekt för oss. Vi har hjälpt kunden och gett råd under hela processen, från den inledande riskbedömningen till koncept för hårdvara och programvara”, säger SICK-experten Törnros.
En ny tidsålder med industri 4.0: små partistorlekar vid hög volymproduktion
Den så kallade tredje robotrevolutionen med flexibla robotar drivs framför allt av kravet på att kunna tillverka små partistorlekar vid hög volymproduktion. Flexibla robotar ökar produktiviteten och flexibiliteten för både små och stora produktionsserier hos små och medelstora företag, Tier-1-företag och OEM:s. OpiFlex robotcell utformades ursprungligen för små och medelstora företag med små serier och lågt maskinutnyttjande. Men även hos OEM:s och Tier-1-företag ökar behovet av flexibilitet för att kunna tillverka mindre partistorlekar vid hög volymproduktion. Några av dessa företag har redan visat intresse för lösningen från OpiFlex eftersom den ofta kan implementeras snabbare på en ny maskin.
Dessutom möjliggör OpiFlex en extremt snabb programmering av roboten på runt tio minuter. Istället för att lägga flera timmar på att programmera roboten behöver operatören endast svara på några frågor, lära roboten några enkla rörelser och detta programmeras sedan automatiskt.
En särskild utmaning för Tier-1-företag och OEM:s som arbetar i tre till fem skift, är planeringen av produktionsstopp vid anpassning eller nyinställning av automationslösningar. Vid implementeringen av vanliga robotceller ligger produktionen ofta nere i över tio dagar, vilket motsvarar ett bortfall av 30 till 50 skift. OpiFlex minskar installationstiden för en komplett cell med upp till 90 procent, tar alltså endast två till tre skift i anspråk. Inom knappa produktionsplaner är detta en stor fördel för att förlora så lite tid som möjligt.
Det svenska företaget har redan fått flera utmärkelser för sina innovationer, bland annat som finalist vid IERA-Award, ett av de viktigaste priserna inom robotik. Företagets VD Johan Frisk: ”För oss som ett litet innovativt företag var SICK till stor hjälp för att uppnå våra mål. Jag är mycket stolt över att ha utvecklat denna flexibla och mobila robotlösning tillsammans med SICK för att kunna hjälpa små och medelstora företag med deras automation av små produktionsserier.” OpiFlex mål är att fortsätta driva den tredje robotrevolutionen med flexibla robotar med den patenterade lösningen utan skyddsstaket, med enkel robotprogrammering och dockningsstation – allt med stöd av säkerhetsprodukter från SICK.
Ytterligare bidrag:
Smarta motorsensorer från SICK framtidssäkrar HIWIN-robotar
Universal Robots och SICK på väg in i framtiden
Cobotarna Claus & Clara: samarbetande robotik med SICK Safety
Sensorlösningar för robotik:
Samarbete i ögonhöjd - sensorlösningar för robotik från SICK
