Automatizace výroby se stala kvalitativně novou etapou technického rozvoje v 50. letech minulého století. Velikost změn, které přinášela v produktivitě práce, bylo možné srovnat s vývojem, jenž přinesl přechod od ruční výroby ke strojovému průmyslu koncem 18. a počátkem 19. století.
„Automatická linka na obrábění bloků instalovaná anglickou firmou Austin je o 16 % levnější než dosavadní zařízení, vyrobí o 20 % více výrobků, zaujímá o 22 % méně výrobní plochy, spotřebuje o 28 % méně elektrické energie a snižuje náklady na obrábění jednoho bloku válců o 52 %,“ píše se v článku publikovaném v našem tisku v roce 1957.
Autor dále uvádí, že spolu s tím dochází k velkým úsporám mzdových nákladů, ale i poklesu nákladů na suroviny, materiál, energii, k snížení počtu zmetků a zvýšení kvality výrobků. Cesta k automatizované továrně s využitím robotů by ovšem nebyla možná bez rozvoje dalších vědních oborů.
Předchůdcem robotů byly manipulátory, po roce 1950 již programovatelné. Za první experiment vytvořit robota se považuje spojení manipulátoru vybaveného čidly s počítačem, uskutečněné na Massachusetts Institute of Technology (MIT) v letech 1960 a 1961.
Širší výzkum robotů byl zahájen v USA, ve Velké Británii a dalších zemích. Jejich průmyslové využití nastalo především při montáži, pro bodové svařování a stříkání karoserií v automobilovém průmyslu.
Bez minulosti by nebylo současnosti a budoucnosti robotizace
„Z překrásných kamenů minulosti postavme schody budoucnosti,“ to jsou slova klasika, která pro roboty a jejich uplatnění platí dvojnásob. Příkladem je společnost KUKA. Její historie sahá do roku 1898, kdy byla založena v německém Augsburgu. Od té doby je firma lídrem v oblasti nových podnětů a inovací. Dnes je KUKA jedním z předních dodavatelů robotů a inteligentních automatizačních řešení ve světě.
S jejím jménem je robotizace spojena od roku 1956, kdy uvádí na trh první automatickou svařovací linku pro chladničky a pračky a dodává první automatickou výrobní linku pro mnohabodové svařování firmě Volkswagen. Od té doby se vinou její historií řešení v oblasti automatizace a robotizace.
Za všechny uveďme rok 1971, kdy KUKA nasazuje roboty do linek. Výsledkem je roboticky ovládaná automatická svařovací linka, první v Evropě, vyrobená pro společnost Daimler-Benz. O dva roky později se vývojem celosvětově prvního průmyslového robotu se šesti elektromechanicky poháněnými osami KUKA zapsala do historie jako průkopník robotiky.
V roce 1989 je společnost evropskou jedničkou mezi výrobci svařovacích systémů. Jako první výrobce robotů (1996) se odvažuje k zásadní změně: přechodu na řízení robotů pomocí počítače. Její nejsilnější šestiosý průmyslový robot na světě KUKA KR 1000 TITAN získává o rok později zápis do Guinnessovy knihy rekordů.
Robot LBR iiwa je první sériově vyráběný robot na světě (2013), který je citlivý – a proto je schválen pro přímou spolupráci člověka s robotem (HRC). Radka Velebila, Sales Managera KUKA CZ&SK, jsme se zeptali:
Roboty se staly nedílnou součástí průmyslových závodů, ale i dalších oblastí ekonomiky. Jak moc?
Radek Velebil: Robotická automatizace je trendem posledního desetiletí a rok od roku se zrychluje. Podle dat Mezinárodní federace robotiky (IFR) na začátku roku 2023 celkový počet robotických jednotek v provozu přesáhl 3,5 milionu a dále roste. Vývoj automatizačních robotů zároveň neustále postupuje s měnícími se potřebami jejich uživatelů a jejich uplatnění se rozšiřuje do víc než jen průmyslových odvětví. Faktem je, bez ohledu na kladné či záporné srovnávací údaje, že roboty vytváří základ dalšího rozvoje průmyslu, včetně toho našeho, který bez nich bude stagnovat.
Jsou digitalizace a robotizace cestou k prosperitě?
Radek Velebil: Určitě. Digitalizace přetváří současnou podobu průmyslu. Internet věcí se stále ve větší míře stává nedílnou součástí průmyslové výroby. Již dnes dokáže téměř každý elektronický přístroj komunikovat po internetu. Naše průmyslové roboty jsou standardně vybaveny sběrnicí Ethernet, lze je tak snadno připojit k internetové síti a naše nové roboty nabízí standardně propojení i do 5G sítí. Digitálně propojené procesy s využitím robotů umožní vyrábět výrobky flexibilněji, s menší energetickou náročností, vyšší mírou úspory přírodních zdrojů a také autonomně.“
O automatizaci dnes roste zájem i v malých a středních společnostech, které k tomu motivuje posilování jejich konkurenceschopnosti.
Radek Velebil: Roboty se staly nedílnou součástí našeho života. Neustále se zdokonalují, jsou více univerzální a tím roste jejich využití. Pokud chtějí výrobci obstát v mezinárodní konkurenci, tak musí navyšovat výrobu při dodržení kritérií kvality a přesnosti, flexibility, rychlosti a energetické účinnosti. Nasazení robotů je investice, která se rozhodně vyplatí. Důvod? Výkon robota, hlavně v sériové výrobě, je mnohonásobně vyšší než výkon člověka, pracuje nepřetržitě v třísměnném provozu, dodržuje vysokou kvalitu výrobků, provádí si její kontrolu, je energeticky úsporný.
Jaká je nabídka vašich robotů na evropském trhu?
Radek Velebil: KUKA nabízí průmyslové roboty od velkých až po malé v desítkách variant a provedení s různou nosností od dvou kilogramů až po 1,3 tuny, dosahem od 500 mm po 4000 mm a pro široké spektrum oblasti použití. Pro vysoké nosnosti je určen robot KR QUANTEC, který je nejprodávanějším výrobkem v rámci produktového portfolia průmyslových robotů KUKA. Od roku 2010 jich bylo dodáno více než 100 000 kusů. Nová generace KR QUANTEC nabízí nejvyšší nosnosti a dosahy ve své třídě na trhu a nastavuje nové standardy kvality a spolehlivosti pro výrobní procesy budoucnosti. Robot se vyrábí ve standardním provedení a speciálních variantách. Mezi jeho přednosti patří modulární systém, maximální flexibilita – výkon, varianty robotů, údržba a nízké TCO pro ekonomickou výrobu, o více než desetinu kratší pracovní cykly, nižší spotřeba elektrické energie, snadná instalace a menší počet náhradních dílů.
SOUVISEJÍCÍ: GXO zavádí robotiku s umělou inteligencí ve skladech
Dalším úspěšným produktem je robot KR AGILUS druhé generace KR 6 & KR 10. Je to kompaktní šestiosý robot, který je dimenzován pro maximální pracovní rychlosti. Různá provedení, montážní pozice, dosahy a nosnosti z tohoto malého robota dělají modifikovatelného specialistu.
Novou éru senzitivní průmyslové robotiky představuje robot lehké konstrukce LBR iisy, který je vyspělým produktem pro kolaborativní výrobní procesy budoucnosti. Člověk a robot tak mohou řešit vysoce citlivé úlohy v úzké spolupráci. Vznikají tím nové pracovní oblasti a uvolňuje se cesta pro větší hospodárnost a maximální efektivitu výroby.“
V praxi jde o to, aby výrobci měli možnost se rychle přizpůsobit poptávce trhu a dosáhnout souladu s ním. Znamená to nahrazení nepružných modelů takovou úrovní řízení, která dříve nebyla možná?
Radek Velebil: Vývoj robotiky mění svět podobně jako internet a informační technologie. V České republice je zejména automobilový průmysl na vysokém stupni robotizace. Roboty jsou ale čím dál tím více nasazovány i v dalších odvětvích.
Kromě standardních robotů máme řešení pomocí kolaborativních robotů pro spolupráci robota s člověkem a jsme schopni rozšířit pracovní prostor robota vlastními lineárními pojezdy. Naší odpovědí na stále vyšší flexibilitu výroby jsou nové inteligentní autonomní platformy, které ji umožní zvýšit v dosud nepředstavitelném měřítku.
Nedodáváme pouze roboty, ale podle přání zákazníka i potřebné softwary. Na míru připravíme v případě potřeby technologické pakety s rozsáhlou výbavou – od robotů a volitelného softwaru přes kombinaci robotů s nástroji a softwarem až k plně vybaveným robotům s nástroji, kabeláží, řídicím systémem procesů a technologickým softwarem.
Roboty KUKA pracují efektivně, hospodárně a s velkou přesností, jsou také výjimečně přizpůsobivé, takže je možné v případě některých procesů provést změny v konstrukčním plánu i během výrobního procesu.“
Jakým směrem se bude ubírat jejich další vývoj?
Radek Velebil: Robotizaci je přitom třeba vnímat jako proces propojené produkce a nikoli izolovaně řešit výrobní problémy. Velký důraz je kladen na snadné uvedení do provozu a tomu pomáhá i možnost velmi reálné simulace s využitím virtuální reality a digitálních dvojčat. Díky tomu je uvedení do provozu snadnější a bezproblémové.
KUKA vyvinula různé prototypy mobilních robotických systémů, z nichž asi 50 bylo testováno u společností z různých oblastí průmyslu. Platforma KMR (KUKA Mobile Robotics) zahrnuje všechny čtyři základní součásti, které mobilní robotický systém vyžaduje, aby využil plně svých výhod: mobilní platformu, inteligentní navigační systém + SW, flexibilního robota a výkonný řídicí systém s intuitivním ovládáním.
Flexibilní řešení, které umožní požadovanou mobilitu, senzitivitu a bude schopné integrace do stávajícího výrobního prostředí, by mělo mít modulární strukturu umožňující i montáž robotů a tím vytvořit skutečně autonomní řešení. Tyto vysoce specifické požadavky může splnit pouze kombinace sofistikovaných technik, do nichž je možné jednoduše integrovat software, je výhodou, když je od jednoho dodavatele.
České firmy si vedou dobře, samozřejmě nemohou investovat tolik jako velké nadnárodní společnosti, které dávají obrovské prostředky do rozsáhlé technologické výměny, v tom ale nevidím zásadní problém. Za překážku v některých firmách považuji fakt, že firmy nemají dlouhodobý plán rozvoje automatizace výrobních procesů, ale i s tím my dokážeme pomoci. Jsme schopni ve spolupráci se zákazníkem připravit plán investic do robotiky a automatizace.
zdroj: tisková zpráva
