למרות שישראל אינה נחשבת לצרכנית גדולה של רובוטים תעשייתיים, ירידת מחירי הרובוטים במקביל לשיפור בביצועים והרצון ליכולת התקנה פשוטה ומהירה, מביאה יצרנים ומנהלי תפעול לעשות שימוש נרחב יותר ברובוטים, בעיקר לשם הורדת עלויות ייצור, הגדלת התפוקה, ושיפור איכויות המוצר.
הערכת עלות הפרוייקט לעומת התשואה משימוש ברובוט, הינה נקודת פתיחה טובה וקלה למנהלים, אך בחירת רובוט מתאים ליישום הנדרש, מצריך בחינת מאפיינים טכניים רבים.
בשנים האחרונות אנו עדים לאחוז גידול דו ספרתי במספר הרובוטים המותקנים בעולם. אומנם ישראל אינה נחשבת למדינה תעשייתית גדולה ויצרנים קטנים עדיין נאבקים מול שווקים בינלאומיים, אך שימוש ברובוטים תעשייתים יכול להוות מנוע צמיחה לעסקים קטנים ובינוניים, במיוחד כאשר עלות ההשקעה אינה גבוהה, שטח תא הרובוטי קטן ופשטות ההפעלה אינה מצריכה הכשרה של צוות מיומן.
לאחרונה אנו נחשפים לדור חדש של רובוטים תעשייתים, רובוטים אלו נקראים רובוטים שיתופיים, או “קובוטים”. אחוז הרובוטים השיתופיים בעולם עדיין קטן אך בהחלט נמצא במגמת עלייה מתמדת.
בניגוד לתאי רובוטים מסורתיים הקיימים בתעשייה כבר עשרות שנים, בהם רובוטים מותקנים מאחורי גדרות ורק צוות מצומצם של עובדים בעלי הרשאה יכולים להכנס לתא הייצור ולתפעל את הרובוט המסורתי, רובוט שיתופי חדשני מאפשר לעובד לעמוד לצידו בזמן שהוא נע, ללא חשש לפגיעה בעובד. רובוטים שיתופיים אינם מצריכים גדרות סביבם ואמצעי בטיחות יקרים בניגוד לתאים המסורתיים בהם נדרש לקבע את הרובוטים לריצפה. בנוסף, הרובוטים השיתופיים ניתנים לשינוע.
תמונות: עבודה משותפת של אדם ורובוט שיתופי בהשוואה לעבודה עם רובוטים תעשייתים מסורתיים
פיתוח הסדרה החכמה של רובוטים שיתופיים בחברת YASKAWA
במהלך תהליך הפיתוח של סדרת הרובוטים השיתופיים בחברת הענק הטכנולוגית היפנית, YASKAWA Electric Corporation, צוות מהנדסי הפיתוח התמקד בדרישות העיקריות הבאות:
- תפוקת ייצור גבוהה ביותר
- החזר השקעה מהיר – ROI
- בטיחות מקסימלית בעבודה
- קלות ופשטות בשימוש וביישום
תמונה: רובוט שיתופי HC10
לצורך כך, פיתחו מהנדסי החברה את הסדרה החכמה (Smart Series) אשר כוללת רובוטים שיתופיים בעלי יכולת נשיאה מקסימלית עד 20 ק”ג.
תמונה: רובוט שיתופי HC10
אלו רובוטים שעוצבו במיוחד על פי הדרישות לעיל ובעלי מאפיינים יחודיים נוספים:
- בכל אחד מששת צירי הרובוט מותקן חיישן כוח על מנת לאפשר בטיחות מקסימלית בעבודה לצידו. חיישן זה מאפשר לרובוט גם להרים משקל רב אך גם להיות רגיש מאד ולו לכוח התנגדותי הקטן ביותר.
- כפתורי שיחרור בלמים מוקמו בקצה הרובוט ומאפשרים לעובד ללחוץ עליהם ולדחוף את הרובוט בידו.
- הקו המנחה בעיצוב הרובוט הינו ללא פינות חדות וללא חשש מאצבעות שעלולות להיתפס
היות ורוב היצרנים רוצים להגדיל את התפוקה, יש צורך להגדיל גם את מהירות הרובוט. לצורך כך הרובוטים הינם רובוטים “היברידים” – שילוב של רובוטים שיתופיים וגם רובוטים מהירים מאד. אם נמקם חיישני בטיחות כגון וילון אלקטרוני, הרובוט יכול לנוע במהירות של 1 מ’ לשניה. אם נחצה את קו החיישן ונכנס לאזור העבודה הרובוט יאט למהירות הבטיחותית של עד 0.25 מ’ לשניה.
מהנדסי YASKAWA לא רק תכננו ועיצבו זרועות רובוט שיתופי ייחודיות, אלא חשבו גם על שיטת ואופן תכנות הרובוט.
החשש מפני הטמעה מסובכת בריצפת הייצור המצריכה לימוד שפת קוד, או צורך באנשים מיומנים הוסר. אומנם ניתן עדיין לתכנת את הרובוטים בעזרת שלט תיכנות או שפות עיליות כגון C# או PAYTON אך ניתן גם לתכנת ללא שימוש באמצעי נוסף. המהנדסים מיקמו כפתורים בקצה זרוע הרובוט. כפתורים אלו מפעילים ישירות את התפשניות (gripper) השונות וכן כפתורים נוספים הפוקדים על הרובוט להקליט את הנקודה שבה הזרוע נמצאת. כמו כן, ממשק משתמש חדשני עוצב, SMART PENDANT, מסך “טאבלט” 10 אינץ’ אינטואיטיבי קל לתפעול הכולל מסלולי תנועה הנלמדים בקלות וכן פקודות לוגיות המוכנסות בקלות.
תמונה: Smart Pendant
תמונה: תא ריתוך נייד בשילוב עם רובוט שיתופי
מגוון עצום של תפשניות חכמות (גריפרים) ממגוון יצרנים הותאמו כך שאין צורך לפתח, לתכנן ולייצר אמצעי תפיסה מיוחדים. החיישנים והמצלמות הללו מותאמים ומתחברים ישירות לרובוט וכמובן שהם גם בטיחותיים בעבודה ומתאימים למגוון ישומים.
התוצאה הייתה מהפכנית, יישומים שעד כה דרשו משאבים רבים להטמעה הפכו להיות קלים ביותר.
לדוגמא: תאי ריתוך שלהם נדרש צוות רובוטי מיומן עם הכשרה ארוכה, הוחלף בעובד שנדרש רק “למשוך את הרובוט באף”, כלומר לקרבו לנקודת הריתוך הרצויה וללחוץ על הכפתור, השאר ייעשה בצורה אוטומטית. כל יחידת תא הריתוך הפכה ניידת כך שניתן לשנע אותה לאזורים שונים במפעל הייצור.
בנוסף, יישומים של מישטוח קופסאות או שקים הפכו להיות אטרקטיביים להטמעה. החיסכון ברכש גדרות ואמצעי בטיחות הינו משמעותי, על ידי התחברות לתפשנית וואקום בטיחותית לעבודה ובעלת חיבור מהיר ומגוון תוכנות לסידור משתנה של המוצרים.
כמו כן, ביישומים של הגשה למכונות עיבוד כגון מכופפת, מחרטה או כרסום, הרובוטים פורקים וטוענים חלקים מתוך מכונות עיבוד. פותחה תקשורת Hand Shake בין מכונה לבקר הרובוט, המכונה “מתזמנת” את הרובוט בגמר העיבוד.
לסיכום, הסדרה החכמה שפותחה על ידי YASKAWA, פותרת כמה מהאתגרים הדוחקים ביותר של ייצור באמצעות אוטומציה רובוטית. עם יכולת מוכחת לספק החזר השקעה ROI גבוה, מוניטין של יעילות גבוהה ועלויות הטמעה נמוכות, הביקוש לפתרונות רובוטים אלו ילך ויגדל.
הרובוטים השיתופיים ימשיכו להפוך לטכנולוגיה מבוקשת ויתפסו במהירות נתח משמעותי מכל התקנות ומכירות הרובוטים. הם מביאים יכולות חדישות למגוון רחב יותר של תעשיות ויישומים (מעבדות רפואיות, חקלאות, מחקר וחינוך..) תוך הנעת העסק לצמיחה ארוכת טווח.
