Roboty do transportu materiałów: zastosowania, zalety i jak dokonać wyboru

Wybór robota do transportu materiałów to znacznie więcej niż porównanie maksymalnej prędkości, udźwigu i funkcji nawigacyjnych. O tym, czy projekt automatyzacji może się powieść, ostatecznie decyduje to, czy system jest w stanie niezawodnie wykonać pełny cykl transportu materiałów — pobranie, przewóz, podjazd, rozładunek i obsługę sytuacji wyjątkowych — przy wymaganej wydajności produkcyjnej i w rzeczywistych warunkach pracy. Automatyzacja robotyczna sprawdza się najlepiej w zadaniach częstych, powtarzalnych, jasno zdefiniowanych, opartych na stosunkowo standaryzowanych ładunkach i wspartych mierzalnymi wymaganiami dotyczącymi pracy.

Z kolei jeśli materiały i stanowiska robocze zmieniają się stale, trasy są nieprzewidywalne, a zadanie wciąż w dużej mierze zależy od ludzkiej oceny, zbyt wczesne wdrożenie autonomicznego robota mobilnego (AMR), pojazdu kierowanego automatycznie (AGV) lub ramienia robotycznego może po prostu przenieść istniejące problemy procesowe z jednej części operacji do drugiej. Właściwa sekwencja oceny jest zatem następująca:

1. Przeanalizuj przepływ materiałów.
2. Należy określić, czy automatyzacja może przynieść wymierną wartość.
3. Wybierz najbardziej odpowiedniego robota do transportu materiałów.

Niniejszy przewodnik omawia typowe zastosowania robotów do transportu materiałów, mierzalne korzyści operacyjne oraz praktyczne kryteria wyboru, aby pomóc producentom, magazynom i operatorom logistycznym w znalezieniu odpowiedniego rozwiązania automatyzacji dla ich działalności.

Czym jest robot do transportu materiałów?

Robot do transportu materiałów nie jest jednym konkretnym typem maszyny. To szeroka kategoria zautomatyzowanych systemów służących do przemieszczania, podnoszenia, pobierania, przenoszenia, załadunku, rozładunku, sortowania, pozycjonowania, składowania, pobierania z magazynu lub paletyzacji materiałów. Robot do transportu materiałów może być:

• Robot SCARA wykonujący operacje pick-and-place z dużą prędkością na stałym stanowisku roboczym
• AMR przewożącym pojemniki między magazynem a linią produkcyjną
• Automatycznym wózkiem widłowym obsługującym palety i pobierającym ładunki z regałów magazynowych
• Sześcioosiowy robot przemysłowy załadowujący i rozładowujący maszynę CNC
• Manipulatorem mobilnym, który transportuje materiały, a następnie wykonuje zadanie pobierania lub obsługi maszyny

Z perspektywy zastosowania termin „robot do transportu materiałów” opisuje funkcję pełnioną przez urządzenie, a nie konkretną metodę nawigacji, konstrukcję mechaniczną czy nazwę produktu.

Właściwy sprzęt zależy od sposobu, w jaki materiał musi się przemieszczać. Jeśli materiały w sposób ciągły przemieszczają się między dwiema stałymi pozycjami, system przenośników może być najprostszym rozwiązaniem. Jeśli zadanie jest skoncentrowane w obrębie jednego stanowiska pracy, stałe ramię robotyczne może zapewnić większą szybkość i precyzję.

Elastyczność AMR staje się wartościowa, gdy punkty pobrania, miejsca docelowe, trasy lub priorytety zadań zmieniają się regularnie. Gdy te różnice zostaną zrozumiane, kolejnym pytaniem jest, które procesy transportu materiałów najlepiej nadają się do automatyzacji robotycznej.

Do jakich zastosowań w zakresie transportu materiałów najlepiej nadają się roboty?

Najlepsze procesy do automatyzacji robotycznej niekoniecznie są najbardziej złożone technicznie. Zwykle są to procesy, które:

• Występują często
• Przestrzeganie stabilnych zasad eksploatacji
• Stosuj standaryzowane materiały lub pojemniki transportowe
• Wymagają mierzalnego nakładu pracy
• Można wyzwalać i monitorować dzięki niezawodnym danym

Jeśli pracownicy spędzają znaczną część czasu na transporcie materiałów, oczekiwaniu na dostawy, szukaniu przedmiotów lub powrocie z pustymi wózkami — a czynności te podlegają powtarzalnym zasadom — proces może stanowić solidną podstawę do automatyzacji transportu materiałów. Przed oceną projektu należy odpowiedzieć na trzy pytania:

1. Ile razy dziennie występuje ten sam ruch materiałów?
2. Ile czasu pracownicy spędzają na transporcie materiałów, oczekiwaniu na nie i ich lokalizowaniu?
3. Czy materiały, pojemniki transportowe oraz punkty pobrania i dostarczenia mogą pozostać w rozsądnym stopniu stałe?

Gdy na te pytania można odpowiedzieć danymi, łatwiej jest wybrać odpowiedni system i zweryfikować korzyści po wdrożeniu.

Kiedy należy stosować roboty do transportu materiałów wzdłuż linii produkcyjnej?

Roboty AMR lub AGV należy rozważyć, gdy komponenty, narzędzia, materiały opakowaniowe, puste pojemniki lub pozycje w toku produkcji muszą być często przemieszczane z magazynu, supermarketu przy linii lub strefy buforowej na linię produkcyjną. Niezawodna dostawa na linię zależy zazwyczaj od następujących warunków:

• Trasy dostaw i stanowiska robocze można jednoznacznie określić.
• Materiały są przewożone w stałych lub identyfikowalnych pojemnikach, na wózkach, w regałach lub na paletach.
• Linia produkcyjna może generować niezawodne żądania uzupełnienia zapasów.
• Miejsca pobierania i dostarczania nie są stale zajęte.
• Można obliczyć godzinowy wolumen zadań oraz szczytowe zapotrzebowanie.
• Zadania mogą być wyzwalane za pomocą przycisków, RFID, sterowników PLC, systemów MES, WMS, czujników lub zaplanowanych harmonogramów dostaw.

Należy jednak pamiętać, że robot może wykonać wyłącznie otrzymane zadanie. Nie jest w stanie ocenić, czy plan produkcji lub logika uzupełniania zapasów są prawidłowe. Jeśli dane inwentaryzacyjne są nieaktualne, zapytania o uzupełnienie są generowane zbyt późno lub zasady wywoływania materiałów są niejasne, robot może perfekcyjnie i terminowo wykonać błędne zadanie. Podczas oceny projektu zespół powinien najpierw zidentyfikować rzeczywistą przyczynę braków materiałowych. W wielu przypadkach problemem nie jest niewystarczająca prędkość transportu. Sygnał uzupełnienia mógł zostać wyzwolony zbyt późno, a stacja rozładunkowa może być nadal zajęta, gdy robot dotrze na miejsce. Projekt dostaw do linii produkcyjnej powinien zatem obejmować ocenę nie tylko tego, czy robot jest w stanie dotrzeć do stanowiska roboczego. Należy również potwierdzić, że zapytanie materiałowe jest dokładne, a stanowisko jest gotowe na przyjęcie dostawy.

Kiedy należy zautomatyzować transport palet?

Automatyczny transport palet często przynosi wymierne korzyści, ponieważ przemieszczanie palet zwykle wiąże się z długimi trasami, dużą powtarzalnością i ograniczoną potrzebą podejmowania decyzji podczas transportu. Typowe trasy transportu palet obejmują:

• Od przyjęcia do kontroli jakości
• Odbiór do magazynu tymczasowego lub magazynowanie
• Magazyn do linii produkcyjnej
• Z jednego procesu produkcyjnego do drugiego
• Z obszaru wyrobów gotowych do pakowania lub wysyłki

W jednym z europejskich centrów logistycznych trzy ciężkie roboty mobilne transportowały palety ze strefy przyjęć do wjazdu do magazynu wysokiego składowania. Obiekt obsługiwał około 31 000 palet i 100 000 zamówień rocznie. Po wdrożeniu system zmniejszył powtarzalną pracę związaną z transportem materiałów o około 40 godzin tygodniowo. Ten przypadek nie powinien być traktowany jako uniwersalny wskaźnik zwrotu z inwestycji. Ilustruje jednak jedną z najczęstszych korzyści robotycznej obsługi palet: pracownicy mogą zostać przesunięci z powtarzalnego transportu i pokonywania długich tras do zadań wymagających większego osądu i doświadczenia, takich jak kontrola palet, ustalanie priorytetów zadań i zarządzanie wyjątkami. Niezawodny transport palet wymaga również weryfikacji następujących warunków:

• Wymiary palet i otwory na widły są spójne.
• Palety nie są często uszkadzane ani deformowane.
• Folia stretch nie zwisa poniżej ładunku.
• Wystające ładunki nie zakłócają działania czujników ani prześwitu alejek.
• Środek ciężkości pozostaje stabilny przy pełnym obciążeniu.
• Nachylenia podłogi, dylatacje i szerokości korytarzy są odpowiednie.
• Miejsca pobierania i odkładania mają niezawodne mechaniczne lub wizyjne punkty odniesienia.

Sama masa ładunku nie wystarczy. Nawet jeśli całkowity ciężar pozostaje poniżej dopuszczalnej ładowności robota, uszkodzone palety, wystające elementy ładunku, wysoko położony środek ciężkości lub niespójne otwory na widły mogą spowodować nieudane wsunięcie wideł, nieprecyzyjne podjechanie lub niestabilność podczas skręcania.

Kiedy robot stacjonarny jest lepszym rozwiązaniem niż AMR?

Jeśli materiały zawsze przemieszczają się między niewielką liczbą stałych pozycji, stacjonarny robot przemysłowy jest często bardziej efektywny niż robot mobilny. Typowe zastosowania obejmują:

• Pick-and-place komponentów elektronicznych
• Sortowanie produktów spożywczych i pakowanych
• Transfer elementów formowanych wtryskowo
• Pakowanie do kartonów
• Montaż małych części
• Transfer produktów między odcinkami przenośników

Roboty stacjonarne lepiej sprawdzają się w operacjach o wysokiej częstotliwości, krótkim zasięgu i dużej precyzji. Niektóre przemysłowe ramiona robotyczne osiągają powtarzalność na poziomie około ±0,02 mm. Standardowa dokładność pozycjonowania robotów mobilnych jest zwykle mierzona w milimetrach, a nawet centymetrach. Systemy te zostały zaprojektowane do rozwiązywania różnych problemów. Większa prędkość i precyzja nie oznaczają jednak automatycznie, że dane rozwiązanie jest bardziej odpowiednie. Jeśli maszyna znajdująca się wcześniej w procesie produkcyjnym wytwarza tylko jeden element co pięć minut, zainstalowanie szybkiego robota o czasie cyklu krótszym niż jedna sekunda nie zwiększy całkowitej wydajności linii produkcyjnej. Czas cyklu robota należy oceniać łącznie z urządzeniami znajdującymi się wcześniej w procesie, procesami kontroli oraz wydajnością pakowania na dalszych etapach. Właściwym porównaniem jest zatem czas cyklu całej linii produkcyjnej — a nie najszybszy ruch samego robota.

Kiedy zautomatyzowana obsługa maszyn wnosi rzeczywistą wartość?

Obsługa obrabiarek przez roboty sprawdza się dobrze w przypadku stabilnych procesów obróbki, stosunkowo dużych partii produkcyjnych oraz operacji wymagających długich okresów ciągłej produkcji. Robot do obsługi obrabiarek może:

• Pobierać surowe elementy z tacek lub regałów
• Załadować elementy do obrabiarek CNC, wtryskarek lub pras
• Usuń gotowe komponenty
• Przekazywanie elementów do mycia, kontroli, pomiarów lub kolejnego procesu
• Rozdziel części przyjęte i odrzucone zgodnie z wynikami inspekcji

Częstym błędem jest obliczanie wyłącznie czasu pobierania i odkładania robota przy pomijaniu pełnego cyklu produkcyjnego. Nawet po załadowaniu i rozładowaniu maszyny przez robota praca ręczna może być nadal wymagana w celu:

• Usuwać wióry i czyścić uchwyty mocujące
• Otwierać lub zamykać drzwi obrabiarek
• Regulować uchwyty pozycjonujące
• Wymieniać narzędzia
• Obsługi nieregularnych elementów przychodzących
• Przeprowadzać kontrolę pobierania próbek

Odpowiednią miarą czasu cyklu jest: Czas od zakończenia jednego akceptowalnego detalu do zakończenia kolejnego akceptowalnego detalu. Prędkość jazdy robota to tylko jedna część całkowitego cyklu. Jeśli obsługa drzwi, usuwanie wiórów, kontrola lub regulacja uchwytów nadal wymaga interwencji człowieka, proces nie osiągnął pełnej automatyzacji.

Kiedy należy stosować roboty do paletyzacji lub depaletyzacji?

Robotyka paletyzacji często przynosi znaczną wartość, gdy kartony, worki, beczki lub pojemniki zwrotne mają w miarę jednolite wymiary, a godzinowy wolumen obsługi jest wysoki. Przed wyborem robota do paletyzacji należy określić:

• Maksymalną masę produktu
• Masę chwytaka, czujników, przewodów i innego wyposażenia końcówki ramienia
• Wymaganą liczbę produktów na godzinę
• Wymiary palet i maksymalna wysokość układania
• Liczbę formatów produktów i wzorów układania na palecie
• Wymagania dotyczące orientacji etykiet
• Czy produkty mogą się odkształcać, ślizgać, rozrywać lub łamać

Obliczenia udźwigu robota muszą uwzględniać produkt, chwytak oraz wszystkie akcesoria końcówki ramienia. Na przykład, jeśli karton waży 18 kg, a chwytak próżniowy, czujniki i przewody ważą kolejne 12 kg, robot musi obsługiwać ładunek końcówki ramienia o masie co najmniej 30 kg — nie 18 kg. Należy również uwzględnić dodatkowy zapas udźwigu na przyspieszanie, hamowanie i zmienność obciążenia. Depaletyzacja jest zazwyczaj bardziej złożona niż paletyzacja. Podczas paletyzacji system wie, gdzie każdy element powinien zostać umieszczony. Podczas depaletyzacji:

• Kartony mogą być odkształcone.
• Produkty mogą się sklejać.
• Paleta może być przechylona.
• Folia stretch może zasłaniać system wizyjny.
• Pozycje produktów mogą się różnić.

W przypadku depaletyzacji palet z mieszanymi SKU system należy również przetestować, aby ustalić, czy:

• System wizyjny może identyfikować różne produkty.
• Robot może zaplanować efektywną sekwencję pobierania.
• Chwytak może obsługiwać wiele rozmiarów, kształtów, powierzchni i materiałów.
• Uszkodzone lub nierozpoznane produkty mogą być bezpiecznie obsługiwane.

Czym właściwie zajmują się roboty podczas kompletacji i sortowania w magazynie?

W operacjach magazynowych roboty mobilne najczęściej redukują dystans pokonywany przez pracowników pieszo, zamiast całkowicie zastępować ręczne kompletowanie zamówień. Typowe zastosowania robotów magazynowych obejmują:

• Dostarczanie regałów lub pojemników do operatora kompletacji
• Podążanie za pracownikiem podczas kompletacji zamówień
• Dostarczanie pojemników do ręcznych lub zrobotyzowanych stanowisk kompletacji
• Transport zamówień między ścianami sortowniczymi, strefami weryfikacji i stanowiskami pakowania
• Przenoszenie zrealizowanych zamówień do stref wysyłki

Zespół projektowy musi jednoznacznie określić, czy robot odpowiada za transport, kompletację pojedynczych produktów, czy za obie te czynności. AMR transportujący pojemniki nie oznacza, że magazyn osiągnął w pełni zautomatyzowaną kompletację zamówień. Identyfikacja produktu, chwytanie, weryfikacja ilości, obsługa uszkodzonych produktów i uzupełnianie zapasów mogą być nadal wykonywane przez pracowników lub inne systemy automatyki. Główne korzyści z mobilnych robotów magazynowych są zatem często następujące:

• Mniejsza odległość pokonywana przez kompletujących
• Krótsze czasy realizacji zamówień
• Bardziej równomierne zasilanie stanowisk pracy
• Mniejsze przemieszczanie się pracowników między strefami operacyjnymi

W pełni autonomiczny projekt kompletacji wymaga dodatkowej oceny:

• Wizja maszynowa
• Chwytanie robotyczne
• Dokładność stanów magazynowych
• Możliwość pobierania produktów
• Obsługa zamówień wyjątkowych

Czy Twój proces transportu materiałów nadaje się do automatyzacji?

Przed kontaktem z producentami robotów transportowych lub integratorami systemów można przeprowadzić ocenę wewnętrzną, korzystając z poniższej tabeli.

Jeśli zadanie jest powtarzalne, ładunek można znormalizować, a bieżące zapotrzebowanie na pracę można zmierzyć, proces prawdopodobnie ma solidne podstawy do automatyzacji. Jeśli sam proces jest niestabilny, a operatorzy często zmieniają trasy, pozycje lub metody obsługi, standaryzacja procesu może przynieść więcej wartości niż natychmiastowy zakup robota.

Jakie wymierne korzyści mogą przynieść roboty do transportu materiałów?

Wartość robota transportowego nie polega na tym, że sprawia, iż operacja wygląda na bardziej zautomatyzowaną. Jego wartość zależy od tego, czy konsekwentnie poprawia mierzalne wskaźniki biznesowe, takie jak:

• Nakład pracy przy obsłudze materiałów
• Terminowość dostaw
• Przepustowość szczytowa
• Ekspozycja na zagrożenia BHP
• Śledzalność materiałów
• Przestoje produkcyjne
• Wykorzystanie sprzętu

Stwierdzenia takie jak „poprawa wydajności”, „niższe koszty” i „lepsze bezpieczeństwo” nie są wystarczające, aby uzasadnić decyzję inwestycyjną. Zespół projektowy powinien odpowiedzieć sobie na bardziej szczegółowe pytania:

• Ile roboczogodzin transportu materiałów i kilometrów chodzenia eliminuje się na zmianę?
• Ile dodatkowych zadań można wykonać w ciągu godziny w okresach szczytowych?
• O ile zmniejszyły się opóźnienia w dostawach i przestoje spowodowane brakiem materiałów?
• Na co przeznaczany jest czas uwolniony od obowiązków pracowników?
• Jak często pracownicy są narażeni na kontakt z ciężkimi ładunkami, wózkami widłowymi i strefami niebezpiecznymi?

Pomiary te należy zarejestrować przed wdrożeniem, a następnie zebrać ponownie z użyciem tej samej metodologii po osiągnięciu przez system stabilnej pracy. W przeciwnym razie robot może codziennie wykonywać zadania, nie dostarczając wyraźnych dowodów na poprawę procesu biznesowego.

O ile roboty mogą skrócić czas poświęcany na chodzenie i dojazdy?

Roboty mobilne mogą generować bezpośrednie korzyści, gdy pracownicy spędzają dużą część każdej zmiany na:

• Pchaniu wózków
• Prowadzeniu wózków widłowych
• Szukaniu materiałów
• Powrotach bez ładunku
• Oczekiwaniu w punktach odbioru lub dostawy

W jednym publicznie udokumentowanym europejskim projekcie produkcyjnym roboty mobilne o dużej ładowności wykonały ponad 100 transportów palet dziennie, przy czym każde zadanie obejmowało około 120 do 150 metrów. Inny typ robota mobilnego wykonał około 150 przemieszczeń pojemników dziennie. Łącznie roboty zastąpiły około 37 do 40 kilometrów pokonywanych codziennie pieszo przez pracowników. Tej liczby nie należy odnosić bezpośrednio do innych zakładów. Pokazuje ona jednak właściwą metodę oceny: zmierzyć, ile czasu i dystansu pracownicy obecnie poświęcają na przemieszczanie materiałów, a następnie obliczyć, ile powtarzalnej pracy faktycznie zastępują roboty. Przed wdrożeniem należy zarejestrować:

• Ręczne zadania transportowe na zmianę
• Dystans w obie strony na zadanie
• Czas wymagany na zadanie
• Czas powrotu bez ładunku
• Czas oczekiwania w punktach odbioru i rozładunku
• Godziny pracy wózków widłowych lub ciągników
• Czas poświęcony na lokalizowanie materiałów i potwierdzanie miejsc docelowych

Załóżmy na przykład, że stanowisko pracy wymaga 80 kursów uzupełniających dziennie, a każde ręczne przejście w obie strony zajmuje średnio sześć minut. Całkowity dzienny czas transportu wynosi: 80 zadań × 6 minut = 480 minut, czyli 8 godzin dziennie. Jeśli robot jest w stanie niezawodnie wykonać 70 z tych zadań, zespół projektowy nadal musi ustalić, co stanie się z uwolnionym czasem. Czy projekt:

• Ogranicza nadgodziny?
• Pozwala uniknąć dodatkowych rekrutacji?
• Umożliwia pracownikom wykonywanie większej liczby zadań produkcyjnych?
• Zwiększa zdolność kontroli jakości?
• Poprawia utrzymanie sprzętu?

Dopiero wtedy oszczędności roboczogodzin można przełożyć na wymierną wartość biznesową.

Czy roboty zawsze są szybsze niż ręczny transport materiałów?

Nie. Gdy alejki są przejezdne, odległości transportowe krótkie, a częstotliwość zadań niska, doświadczony pracownik może wykonać pojedyncze zadanie transportowe szybciej niż robot. Główną zaletą transportu zrobotyzowanego często nie jest maksymalna prędkość. Jest nią powtarzalność i przewidywalność. Na dostawy ręczne mogą wpływać:

• Zmiany zmianowe
• Tymczasowe nieobecności
• Nieformalne decyzje o priorytecie zadań
• Opóźnienia w komunikacji
• Różnice między pracownikami

Roboty mogą w sposób ciągły realizować zadania zgodnie z zasadami zarządzania flotą i harmonogramowania, ograniczając zmienność między zmianami i operatorami. W przypadku linii produkcyjnych materiały docierające w wymaganym oknie dostawy są często ważniejsze niż maksymalna prędkość jazdy robota. Zalecane wskaźniki wydajności obejmują:

• Średni czas zadania
• Czas zadania na 95. percentylu
• Wskaźnik terminowości dostaw
• Liczba zadań wykonanych na godzinę w szczycie zapotrzebowania
• Szczytowe zaległości zadań
• Średni czas oczekiwania na stanowisku roboczym
• Production stoppages caused by delivery delays

Sam średni czas realizacji zadania nie opisuje w pełni stabilności systemu. Przykładowo system może mieć średni czas realizacji zadania wynoszący pięć minut, ale jeśli jedno na 20 zadań zajmuje ponad 12 minut, linia produkcyjna może nadal doświadczać braków materiałowych. W takiej sytuacji czas realizacji zadania w 95. percentylu jest bardziej informacyjny niż średnia. Zwiększenie prędkości robota nie poprawi całkowitej przepustowości systemu, jeśli roboty spędzają większość czasu na oczekiwaniu w punktach poboru lub na stanowiskach rozładunkowych. Wówczas wąskim gardłem jest stanowisko robocze — nie robot.

W jaki sposób roboty do transportu materiałów mogą poprawić bezpieczeństwo i ergonomię?

Roboty do transportu materiałów mogą ograniczyć częstotliwość, z jaką pracownicy:

• Podnoszą ciężkie przedmioty
• Pchają lub ciągną załadowane wózki
• Prowadzą wózki widłowe
• Wchodzą do stref gorących, zimnych, zapylonych lub o ograniczonym dostępie
• Wykonują powtarzalne zginanie, skręcanie, pchanie i ciągnięcie

Jednak twierdzenia, że proces jest bezpieczniejszy po wdrożeniu robotów, nadal powinny być poparte danymi. Przed wdrożeniem i po nim należy porównać:

• Liczbę ręcznych podniesień na zmianę
• Masę i odległość transportu każdego ręcznie przenoszonego ładunku
• Liczbę zdarzeń z udziałem wózków widłowych i pieszych na przejściach
• Całkowity czas pracy pracowników spędzony w strefach niebezpiecznych
• Częstotliwość powtarzalnego zginania, skręcania, pchania i ciągnięcia
• Zdarzenia potencjalnie niebezpieczne i kolizje
• Wskaźniki ryzyka ergonomicznego
• Rejestry zmęczenia, urazów lub absencji związanych z transportem materiałów

Załóżmy na przykład, że pracownicy na jednym stanowisku roboczym podnoszą pojemniki o masie 15 kg 120 razy na zmianę. Jeśli robot przejmie 90 z tych ruchów, częstotliwość ręcznego podnoszenia spada o 75%. Ten rodzaj danych jest bardziej przydatny przy zatwierdzaniu projektu, przeglądach bezpieczeństwa i ocenie po wdrożeniu niż ogólne stwierdzenie, że system „zmniejsza obciążenie pracowników”. Roboty mogą również wprowadzać nowe zagrożenia, w tym:

• Przemieszczanie się ładunków podczas skrętu lub hamowania
• Roboty zatrzymujące się w alejkach i powodujące zatory
• Pracownicy niespodziewanie wchodzący na trasy przejazdu
• Punkty pochwycenia wokół automatycznych mechanizmów dokowania
• Ładunki wystające poza obszar wykrywania bezpieczeństwa
• Nieoczekiwany ruch robota podczas konserwacji

Ocena bezpieczeństwa musi zatem uwzględniać interakcję między robotem, ładunkiem, stanowiskiem pracy, pracownikami i ruchem w zakładzie — nie tylko to, czy robot zderza się z przeszkodą.

Czy roboty mogą poprawić identyfikowalność materiałów?

Tak, ale tylko wtedy, gdy zadania robota są powiązane z konkretnymi materiałami. Gdy zadania transportowe są wyzwalane przez system WMS, MES, PLC lub system zarządzania flotą, system zwykle może rejestrować:

• Czas utworzenia zadania
• Czas przyjęcia zadania przez robota
• Rzeczywiste czasy pobrania i dostarczenia
• Punkty startowe i docelowe
• Numer identyfikacyjny robota
• Przyczyny opóźnień, anulowań lub awarii

Te zapisy mogą pomóc ustalić, dlaczego dostawa została opóźniona, oraz potwierdzić, kiedy stanowisko pracy otrzymało przesyłkę. Jednak dziennik zadań robota to nie to samo co pełna identyfikowalność materiałów. Jeśli zadanie nie jest powiązane z ID palety, ID pojemnika, numerem materiału, numerem zamówienia ani numerem partii, system może udowodnić jedynie, że zadanie transportowe zostało wykonane. Nie może udowodnić, że właściwy materiał został dostarczony we właściwe miejsce. Pełny łańcuch identyfikowalności może wymagać powiązania zadania robota z:

• Kody kreskowe lub kody QR
• Tagi RFID
• Numery identyfikacyjne palet lub pojemników
• Zapisy inwentarzowe WMS
• Zlecenia produkcyjne MES
• Informacje o partii, serii lub zleceniu produkcyjnym

Na przykład zapis w systemie, że Robot 4 dostarczył pojemnik na Stanowisko 3 o 10:15, potwierdza, że transport miał miejsce. Dopiero gdy zapis obejmuje również identyfikator pojemnika, numer materiału i zlecenie produkcyjne, firma może zweryfikować, że materiał odpowiadał bieżącemu zapotrzebowaniu produkcyjnemu.

Czy oszczędność czasu pracy zawsze przekłada się na obniżenie kosztów pracy?

Nie. Załóżmy, że robot zastępuje 20 godzin ręcznego transportu materiałów tygodniowo. Nie oznacza to automatycznie, że firma może zlikwidować połowę etatu. Wynik biznesowy zależy od tego, jak wykorzystana zostanie uwolniona zdolność pracowników.

ROI nie należy zatem obliczać wyłącznie jako: Zaoszczędzone godziny pracy × średnia stawka godzinowa Zespół projektowy musi określić, jak wykorzystany zostanie uwolniony czas. Dokładniejsza ocena dzieli korzyści na trzy kategorie:

1. Bezpośrednie korzyści kosztowe: Niższe koszty nadgodzin, pracy tymczasowej, wynajmu sprzętu i utrzymania.
2. Korzyści wydajnościowe: Pracownicy mogą wykonywać więcej pracy produkcyjnej, kontrolnej, serwisowej lub związanej z obsługą zamówień.
3. Korzyści w zakresie ograniczenia ryzyka: Mniej przestojów z powodu braku materiałów, mniejsze narażenie na zagrożenia bezpieczeństwa i bardziej przewidywalne dostawy.

Jeśli po zmniejszeniu obciążenia transportowego pracownicy nie zostaną przesunięci na inne zadania, raportowana oszczędność roboczogodzin może nie przełożyć się na realną korzyść finansową.

Które wskaźniki KPI należy porównać przed wdrożeniem i po nim?

Wyniki bazowe należy ustalić przed instalacją robota. Po osiągnięciu przez system stabilnej pracy należy ponownie zastosować tę samą metodę pomiaru.

Do not evaluate the project only by measuring robot operating hours, travel distance, or total task count. These metrics prove that the equipment is active. They do not prove that production or warehouse performance has improved. First define the business indicators that must improve. Then select the robot and automation architecture. Only then can the project answer the most practical question after deployment: Jaką wymierną zmianę system wniósł do biznesu? Gdy oczekiwane korzyści i metody pomiaru zostaną określone, cele te można przełożyć na wymagania dotyczące ładowności, czasu cyklu, dokładności, warunków środowiskowych, integracji, bezpieczeństwa i kosztów.

Jak wybrać robota do transportu materiałów

Proces wyboru nie powinien rozpoczynać się od marki, modelu czy prędkości maksymalnej. O tym, czy projekt się powiedzie, decyduje zdolność robota do niezawodnego realizowania pobrania, transportu, dokowania, rozładunku i obsługi sytuacji wyjątkowych w warunkach:

• Rzeczywistych warunkach ładunkowych
• Rzeczywistych warunkach obiektowych
• Szczytowym zapotrzebowaniu na zadania
• Normalnym ruchu
• Oczekiwanych zakłóceniach operacyjnych

Dla menedżerów produkcji, operatorów magazynów i zespołów projektów automatyzacji właściwa kolejność wyboru jest następująca:

1. Zdefiniuj zadanie transportu materiałów.
2. Oblicz wymagania dotyczące wydajności i dokładności.
3. Oceń sprzęt, integrację, bezpieczeństwo i koszt całkowity.

Poniższe dziesięć kroków można wykorzystać jako podstawę do analizy projektu, specyfikacji technicznej i zapytań ofertowych do dostawców.

Krok 1: Określ dokładnie, co robot ma przewozić

Nie podawaj dostawcom wyłącznie wartości maksymalnego udźwigu. Zdefiniuj pełne warunki obciążenia. Zapisz co najmniej:

• Minimalną i maksymalną masę
• Długość, szerokość i wysokość ładunku
• Położenie środka ciężkości
• Wymaganą orientację transportową
• Czy ładunek może się przesuwać, kołysać, odkształcać lub przewracać
• Czy jakakolwiek część ładunku wystaje poza paletę lub wózek
• Czy ładunek jest przewożony na paletach, w pojemnikach, na regałach lub wózkach
• Czy występują uszkodzone, odkształcone lub niestandardowe nośniki

Na przykład robot mobilny o ładowności 500 kg może nie być odpowiedni dla ładunku o masie 450 kg z wysokim środkiem ciężkości. Jeśli ładunek jest wysoki lub jego środek ciężkości jest przesunięty, robot może wymagać zmniejszenia prędkości podczas przyspieszania, hamowania i skręcania. Zwiększa to rzeczywisty czas cyklu zadania. W bardziej wymagających przypadkach zastosowanie może wymagać szerszego, cięższego i bardziej stabilnego podwozia robota, nawet jeśli całkowite obciążenie pozostaje poniżej ładowności znamionowej. W przypadku przemysłowego ramienia robotycznego ładowność na końcu ramienia musi obejmować:

• Produkt
• Chwytak, przyssawki lub efektor końcowy
• Zmieniacz narzędzi
• Czujniki wizyjne i inspekcyjne
• Przewody pneumatyczne, kable i elementy mocujące

Jeśli produkt waży 18 kg, a chwytak, czujniki i kable ważą 12 kg, rzeczywista ładowność robota wynosi co najmniej 30 kg—a nie 18 kg. Przydatność ładunkowa zależy od masy, wymiarów, środka ciężkości i stabilności.

Krok 2: Oblicz szczytowe zapotrzebowanie na transport w przeliczeniu na godzinę

Wielkości floty nie należy obliczać na podstawie maksymalnej prędkości jazdy robota ani całkowitej dziennej liczby zadań w zakładzie. Pełne zadanie robota mobilnego może obejmować:

1. Jazdę bez ładunku do punktu pobrania
2. Oczekiwanie na zwolnienie stanowiska pobrania
3. Wykonywanie precyzyjnego dokowania
4. Załadunek lub wymianę sygnałów z urządzeniami
5. Jazdę z ładunkiem do miejsca docelowego
6. Oczekiwanie na stanowisko rozładunku
7. Rozładunek i potwierdzenie zakończenia transferu
8. Opuszczenie stanowiska
9. Jazdę do kolejnego zadania lub punktu ładowania
10. Radzenie sobie z zablokowanymi trasami, awariami komunikacji lub błędami zadań

Wstępne oszacowanie wielkości floty można przeprowadzić za pomocą następującego wzoru: Wymagana liczba robotów = Całkowity czas zadań wymagany na godzinę ÷ Efektywny czas pracy dostępny na jednego robota na godzinę Załóżmy, że system musi zrealizować 48 transportów na godzinę w szczycie zapotrzebowania, a wykonanie jednego pełnego zadania zajmuje średnio sześć minut: 48 × 6 ÷ 60 = 4,8 robota Jeżeli po uwzględnieniu ładowania, zatorów, oczekiwania na stanowiskach i usuwania awarii efektywne wykorzystanie robotów szacuje się na 85%: 4.8 ÷ 0.85 = 5.65 robots Wynik wstępny wskazuje, że potrzebnych jest co najmniej sześć aktywnych robotów. To jeszcze nie jest ostateczna wielkość floty. Rzeczywista przepustowość może zostać zmniejszona przez:

• Zatory na skrzyżowaniach
• Kolejki na stanowiskach
• Zadania napływające skoncentrowane w krótkich okresach
• Harmonogramy ładowania
• Współdzielone windy lub drzwi automatyczne
• Nierównomierny rozkład zadań

In real projects, robot fleet size is often determined by the busiest 20 to 30 minutes of the day—not by the average daily task volume.

Krok 3: Wybierz konstrukcję robota dostosowaną do przepływu materiału

Różne technologie rozwiązują różne problemy związane z transportem materiałów. Nie zakładaj, że każde zadanie transportowe powinno być realizowane przez AMR.

Jeśli produkty nieustannie przemieszczają się między dwoma sąsiednimi stanowiskami pracy, przenośnik lub stałe ramię robotyczne mogą być prostszym rozwiązaniem niż AMR. Zastosowanie AMR w takiej sytuacji może wprowadzić niepotrzebne wymagania dotyczące harmonogramowania, parkowania, dokowania i zarządzania ruchem. Jeśli punkty poboru i miejsca docelowe zmieniają się często albo układ produkcji jest regularnie rekonfigurowany, elastyczność AMR zyskuje na znaczeniu. Zakład nie musi korzystać tylko z jednej technologii automatyzacji. Może stosować:

• Przenośniki do stałych przepływów o wysokiej częstotliwości
• Ramiona robotyczne do precyzyjnego przenoszenia
• AMR do dostaw między obszarami
• Wózki widłowe automatyczne do znormalizowanego transportu palet

Wybór robota nie polega na znalezieniu jednej uniwersalnej maszyny. Chodzi o wybranie najprostszego i najbardziej niezawodnego rozwiązania dla każdego odcinka przepływu materiałów.

Krok 4: Określenie wymaganej dokładności podnoszenia i dokowania

Nie pytaj tylko: „Jaka jest dokładność nawigacji robota?” Ogólna nawigacja, precyzyjne dokowanie do regałów, wkładanie wideł, wyrównanie do interfejsu przenośnika i umieszczanie komponentu w uchwycie wymagają różnych poziomów dokładności. Specyfikacja projektu powinna określać:

• Ogólna dokładność pozycjonowania punkt-punkt
• Dokładność precyzyjnego dokowania
• Błąd poprzeczny i wzdłużny
• Błąd kątowy
• Dokładność wkładania wideł
• Powtarzalna dokładność dokowania do przenośników lub regałów
• Różnice między stanem załadowanym i niezaładowanym
• Maksymalne odchylenie po pracy ciągłej

W standardowej nawigacji opartej na mapie błąd pozycjonowania robota mobilnego może być mierzony w dziesiątkach milimetrów. Dokładność dokowania można zredukować do kilku milimetrów dopiero po zastosowaniu technologii takich jak:

• Znaczniki wizyjne
• Prowadnice mechaniczne
• Lokalne czujniki pozycjonowania
• Reflektory
• Punkty referencyjne (fiducial)
• Dodatkowe systemy wyrównywania

Załóżmy na przykład, że stanowisko współpracy z przenośnikiem wymaga, aby obciążony robot utrzymywał dokładność dokowania w zakresie ±5 mm na równym podłożu. Dostawca powinien wyjaśnić:

• Jaka metoda precyzyjnego pozycjonowania zostanie zastosowana
• Czy stanowisko robocze musi zostać zmodyfikowane
• Czy dokładność można utrzymać przy pełnym obciążeniu
• Co się stanie, jeśli znaczniki wizyjne zostaną zasłonięte lub zabrudzone
• Maksymalny błąd po setkach powtarzalnych cykli dokowania

Danych dotyczących dokładności ramion robotycznych i robotów mobilnych nie należy porównywać bezpośrednio. Ramie robotyczne koncentruje się na powtarzalności efektora końcowego w obrębie komórki roboczej. Robot mobilny musi obsłużyć jazdę, zatrzymanie, dokowanie, transfer ładunku, zmienność podłoża i ruch pojazdu. Skuteczniejszym kryterium odbioru byłoby: Przy określonym obciążeniu, stanie podłoża i kierunku podjazdu maksymalny błąd dokowania musi mieścić się w tolerancji stanowiska roboczego po określonej liczbie cykli ciągłych.

Krok 5: Sprawdź, czy robot może działać w rzeczywistym obiekcie

Robot, który dobrze sprawdza się w czystym i otwartym obszarze demonstracyjnym, może nie działać niezawodnie w rzeczywistej fabryce lub magazynie. Ocena terenowa powinna obejmować:

• Szerokość najwęższego przejścia
• Skrzyżowania i obszary skrętu
• Łączenia posadzki, progi, otwory i nierówności powierzchni
• Maksymalne nachylenia
• Windy i drzwi automatyczne
• Ruch wózków widłowych, pieszych i wózków transportowych
• Tymczasowe palety i materiały opakowaniowe
• Szkło i powierzchnie z metalu odbijającego światło
• Bezpośrednie światło słoneczne
• Pył, woda, olej i temperatura
• Pokrycie sieci bezprzewodowej
• Zwieszająca się folia stretch

Ten sam robot może zachowywać się zupełnie inaczej w czystej, równej fabryce elektroniki i w zakładzie obróbki mechanicznej z olejem, pyłem i dylatacjami posadzki. W środowiskach zapylonych, mokrych lub zaolejonych należy dodatkowo zweryfikować:

• Stopień ochrony urządzeń (IP)
• Częstotliwość czyszczenia czujników
• Właściwości opon i skuteczność hamowania
• Ochrona akumulatora i złączy
• Dopuszczalna temperatura pracy
• Wymagania dotyczące przeglądów okresowych

Te warunki środowiskowe należy uwzględnić w zapytaniu ofertowym i kryteriach odbioru, a nie zajmować się nimi dopiero po dostarczeniu sprzętu. Testy pilotażowe nie powinny obejmować wyłącznie najłatwiejszej trasy. Powinny uwzględniać:

• Najwęższe przejście
• Najgorszy odcinek posadzki
• Najbardziej ruchliwe skrzyżowanie
• Najtrudniejszy warunek obciążenia

Krok 6: Określ, w jaki sposób robot będzie podnosił i odkładał ładunek

Dotarcie robota do stanowiska nie oznacza, że zadanie transportu materiałów zostało zautomatyzowane. Stabilność systemu często zależy od sposobu, w jaki robot wymienia materiały z paletami, wózkami, regałami lub przenośnikami. Typowe metody przenoszenia ładunku obejmują:

• Moduły podnoszące
• Napędzane przenośniki rolkowe
• Haki holownicze
• Widły automatyczne
• Systemy wymiany regałów
• Automatyczne sprzęganie wózków
• Prowadnice mechaniczne
• Wizualne znaczniki pozycjonujące
• Czujniki obecności ładunku
• Sygnały uzgodnieniowe PLC

Projekt stanowiska powinien odpowiedzieć na pytania:

• W jaki sposób robot potwierdza, że ładunek został odebrany?
• Czy robot może rozpocząć ruch, jeśli ładunek jest niewspółosiowy?
• Gdzie robot czeka, jeśli pozycja rozładunkowa jest zajęta?
• Co się dzieje, jeśli przenośnik nie zwróci sygnału gotowości?
• W jaki sposób system potwierdza, że ładunek opuścił robota?
• Czy pracownicy mogą wejść w strefę, w której może powstać punkt zmiażdżenia?

W wielu rzeczywistych projektach najczęstsze problemy nie dotyczą awarii nawigacji. Są to:

• Zdeformowane palety
• Niewłaściwie ustawione wózki
• Zajęte stanowiska rozładunkowe
• Nieprawidłowe stany czujników
• Nieudane uzgodnienia z urządzeniami

Metodę transferu ładunku należy zatem określić przed wyborem ostatecznej konfiguracji robota i modułu górnego.

Krok 7: Ocena integracji z istniejącymi systemami

Roboty do transportu materiałów często muszą współpracować z systemami biznesowymi i systemami urządzeń, takimi jak:

• Systemy zarządzania magazynem
• Systemy sterowania magazynem
• Systemy realizacji produkcji
• Systemy planowania zasobów przedsiębiorstwa
• PLCs
• Systemy sterowania przenośnikami
• Drzwi automatyczne
• Windy
• Systemy kodów kreskowych i RFID
• Urządzenia ładujące
• Systemy przeciwpożarowe i inne systemy obiektowe

Potwierdzenie, że interfejs jest obsługiwany technicznie, nie wystarczy. Zespół projektowy musi określić, co się stanie, gdy interfejs zawiedzie. Kwestie do rozwiązania obejmują:

• W jaki sposób system zapobiega duplikowaniu dostaw, jeśli zadanie zostanie zgłoszone dwukrotnie?
• Czy robot czeka, czy przyjmuje kolejne zadanie, gdy stanowisko nie jest gotowe?
• Czy istnieje lokalizacja zapasowa, gdy stanowisko rozładunkowe jest zajęte?
• Czy bieżące zadanie jest zachowywane po przerwaniu sieci?
• Czy zadanie może być kontynuowane automatycznie po przywróceniu komunikacji?
• Czy awaria windy może zablokować całą flotę?
• W jaki sposób zadania pilne są wstawiane do standardowej kolejki zadań?

Standardowe przepływy operacyjne są zwykle łatwe do zaprezentowania. Obsługa wyjątków i odtwarzanie po awarii decydują o tym, ile wsparcia manualnego będzie wymagał system po wdrożeniu. Dlatego oferty dostawców powinny zawierać zarówno:

• Diagramy standardowych przepływów procesowych
• Logikę odtwarzania po awarii dla zablokowanych tras, awarii sieci, zajętych stanowisk, zduplikowanych zadań i usterek sprzętu

Krok 8: Potwierdzenie bezpieczeństwa na poziomie aplikacji

Robot spełniający wymagania bezpieczeństwa produktu nie gwarantuje automatycznie bezpieczeństwa całej aplikacji. Bezpieczeństwo aplikacji zależy również od:

• Wymiarów i stabilności ładunku
• Konstrukcji modułu górnego
• Prędkość robocza
• Drogi hamowania
• Rozmieszczenia stanowisk pracy
• Zachowania pracowników
• Zasad ruchu obowiązujących w zakładzie
• Procedur konserwacji

W przypadku AGV, AMR i innych bezzałogowych pojazdów przemysłowych normę ISO 3691-4 można stosować jako odniesienie dla wymagań bezpieczeństwa sprzętu i systemu. W przypadku przemysłowych ramion robotycznych serię ISO 10218 można stosować jako odniesienie dla bezpieczeństwa robota i komórki roboczej. Normy nie zastępują jednak oceny ryzyka dla konkretnej aplikacji. Projekt musi określać odpowiedzialność za:

• Ocenę ryzyka aplikacji
• Projektowanie funkcji bezpieczeństwa
• Testy drogi hamowania przy pełnym obciążeniu
• Strefy ochronne i zabezpieczenie stanowisk pracy
• Szkolenie pracowników
• Procedury blokady i konserwacji
• Ponowna ocena po zmianie trasy, ładunku lub prędkości

Robot może na przykład wykryć osobę stojącą przed nim. Jeśli jednak ładunek wystaje 300 mm poza jedną stronę robota, wystająca część może znaleźć się poza pierwotną strefą wykrywania bezpieczeństwa. Droga hamowania może się także różnić między pracą bez ładunku a pracą z pełnym obciążeniem. Walidację bezpieczeństwa należy zatem przeprowadzić z uwzględnieniem:

• Zatwierdzonej maksymalnej ładowności
• Maksymalnej prędkości roboczej
• Najgorszych dopuszczalnych warunków podłoża
• Maksymalnych zatwierdzonych wymiarów ładunku

Testy przy niskiej prędkości i bez obciążenia są niewystarczające.

Krok 9: Oblicz całkowity koszt posiadania

Cena zakupu robota to tylko jedna część kosztu projektu.

Do podstawowego obliczenia okresu zwrotu można wykorzystać: Okres zwrotu = Całkowite nakłady inwestycyjne ÷ Roczna korzyść netto. Załóżmy, że:

• Całkowite nakłady inwestycyjne: 300 000 USD
• Oczekiwane roczne oszczędności z tytułu pracy, sprzętu i ograniczenia przestojów: 125 000 USD
• Roczne koszty oprogramowania, utrzymania i wsparcia: 20 000 USD

Roczna korzyść netto: 125 000 USD − 20 000 USD = 105 000 USD. Szacowany okres zwrotu: 300 000 USD ÷ 105 000 USD ≈ 2,9 roku. Nie należy obliczać tylko jednego idealnego scenariusza. Należy przygotować co najmniej trzy scenariusze.

ROI z innego projektu należy traktować wyłącznie jako punkt odniesienia. Odległości transportowe, stawki wynagrodzeń, harmonogramy zmian, szczytowe zapotrzebowanie oraz finansowe skutki przestojów różnią się znacząco między zakładami.  

Krok 10: W jaki sposób należy zweryfikować rozwiązanie przed zakupem?

Test pilotażowy powinien możliwie wiernie odtworzyć rzeczywiste warunki produkcyjne. Nie wystarczy, aby robot wykonał kilka przejazdów bez ładunku przez pusty obszar demonstracyjny. Zalecany proces walidacji obejmuje:

1. Przetestuj robota z najcięższym, największym i najmniej stabilnym zatwierdzonym ładunkiem.
2. Eksploatuj go w rzeczywistych miejscach pobrania i odstawienia.
3. Uwzględnij najwęższe alejki, najgorsze warunki posadzki i najbardziej ruchliwe skrzyżowania.
4. Wprowadź normalny ruch wózków widłowych, pieszych, wózków transportowych i przeszkód tymczasowych.
5. Zlecenia wysyłaj w sposób ciągły przy oczekiwanym szczytowym obciążeniu.
6. Przetestuj każdy mechanizm przekazywania ładunku oraz każde złącze komunikacyjne urządzeń.
7. Symuluj przerwy w sieci, zajęte stanowiska pracy i nieudane zadania.
8. Zweryfikuj planowanie pracy przy niskim poziomie naładowania baterii oraz automatyczne ładowanie.
9. Eksploatuj system w sposób ciągły przez pełną zmianę.
10. Rejestruj każdą interwencję manualną oraz przyczynę jej konieczności.

Kryteria odbioru należy zapisać w umowie technicznej przed zakupem urządzenia.

These figures are examples of possible acceptance criteria. They are not fixed standards for every project. A robot delivering production-critical materials should have different task-success and recovery-time requirements from a robot collecting low-priority waste. Acceptance criteria should be determined by the potential consequences of failure, including:

• Przestojów produkcji
• Opóźnień w dostawach
• Niedoborów materiałów
• Uszkodzeń produktów
• Konieczności ręcznego odzyskiwania
• Zagrożeń dla bezpieczeństwa

Najważniejszym kryterium przy wyborze robota jest jego dostosowanie do konkretnego zastosowania, a nie maksymalne parametry techniczne

Wybór robota do transportu materiałów można ostatecznie sprowadzić do pięciu rodzajów zgodności:

• Warunki obciążenia muszą odpowiadać ładowności i stabilności robota.
• Szczytowe zapotrzebowanie musi odpowiadać rzeczywistej przepustowości systemu.
• Tolerancje stanowisk roboczych muszą odpowiadać dokładności dokowania robota.
• Warunki panujące w zakładzie muszą odpowiadać możliwościom operacyjnym sprzętu.
• Oczekiwane korzyści biznesowe muszą uzasadniać całkowity koszt posiadania.

Specyfikacje produktu mogą pomóc w stworzeniu wstępnej listy kandydatów, ale nie zastąpią testów w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Rozwiązanie można uznać za odpowiednie dopiero po walidacji robota z:

• Rzeczywistymi obciążeniami
• Rzeczywistymi trasami transportowymi
• Szczytowymi wolumenami zadań
• Normalnym ruchem w zakładzie
• Oczekiwanymi warunkami wyjątkowymi

Najodpowiedniejszy robot do transportu materiałów to niekoniecznie ten o największej ładowności, największej prędkości jazdy czy najbardziej zaawansowanej technologii nawigacji. To system, który potrafi niezawodnie wykonać wymagane zadanie w rzeczywistych warunkach biznesowych.

Który robot do transportu materiałów najlepiej sprawdzi się w Twojej firmie?

Żaden pojedynczy robot nie sprawdzi się w każdym zastosowaniu związanym z transportem materiałów. Stacjonarne ramię robota przemysłowego jest z reguły lepszym wyborem do szybkiego, precyzyjnego przenoszenia w obrębie stałego stanowiska pracy. AGV lepiej nadaje się do wysoce powtarzalnego transportu po trasach, które pozostają niezmienne w czasie. AMR jest bardziej wartościowy w zastosowaniach logistyki wewnętrznej, w których cele, trasy lub priorytety zadań zmieniają się regularnie. Zautomatyzowany wózek widłowy jest zwykle bardziej odpowiedni do automatycznego pobierania, transportu, składowania i odzyskiwania znormalizowanych palet. Jednak typ urządzenia powinien być wynikiem procesu doboru — a nie punktem wyjścia. Ostateczna decyzja powinna wrócić do trzech fundamentalnych pytań.

1. Czy dane zadanie nadaje się do automatyzacji?

Proces transportu materiałów powinien być wystarczająco powtarzalny. Ładunki i stanowiska pracy powinny być w rozsądnym stopniu znormalizowane, a zapotrzebowanie na zadania — mierzalne. Procesy, które stale się zmieniają lub w dużym stopniu zależą od indywidualnej oceny operatora, mogą wymagać standaryzacji przed wprowadzeniem automatyzacji robotycznej.

2. Czy można zweryfikować korzyści płynące z automatyzacji?

Przed wdrożeniem należy ustalić dane bazowe dla:

• Czas ręcznego transportu materiałów
• Liczba zadań transportowych
• Dystans pokonywany przez pracowników
• Czas oczekiwania na stanowisku pracy
• Przestoje z powodu braku materiałów
• Wykorzystanie wózków widłowych
• Ekspozycja na zagrożenia BHP
• Ręczna obsługa wyjątków

Te same pomiary należy zebrać ponownie po osiągnięciu stabilnej pracy przez system robotycznego transportu materiałów. Bez danych bazowych trudno jest udowodnić, czy projekt poprawił produktywność, bezpieczeństwo, przepustowość lub koszty operacyjne.

3. Czy robot może działać niezawodnie w rzeczywistych warunkach?

Proponowane rozwiązanie musi zostać przetestowane z użyciem rzeczywistych ładunków, realnych tras, szczytowego zapotrzebowania na zadania i realistycznych scenariuszy wyjątków. Specyfikacje produktowe i krótkie pokazy nie są wystarczające. Dobór robota do transportu materiałów powinien zatem zaczynać się od przepływu materiałów i wąskiego gardła operacyjnego — a nie od katalogu produktów producenta. Ładowność, prędkość, dokładność i technologia nawigacji mogą pomóc zawęzić dostępne opcje. Jednak długoterminowa wydajność zależy w większym stopniu od:

• Interfejsy stanowisk pracy
• Mechanizmy przekazywania ładunków
• Integracja systemów
• Harmonogramowanie floty
• Odzyskiwanie po sytuacjach wyjątkowych
• Walidacja bezpieczeństwa
• Przepustowość szczytowa
• Wymagania konserwacyjne
• Mierzalne korzyści biznesowe

Najlepszy robot do transportu materiałów to nie ten o najwyższych parametrach. To kompletny system, który potrafi niezawodnie wykonywać wymagane zadania w rzeczywistych warunkach operacyjnych i dostarczać mierzalne, weryfikowalne korzyści.

Najczęściej zadawane pytania