Universal Robots je dánská firma, která od roku 2008 vyrábí robotická ramena schopná pracovat po boku lidí (tzv. kolaborativní roboty). Vysoké bezpečnosti dosahují díky unikátní technologii, která bleskově zastaví rameno při prvním náznaku kolize. Firma se zaměřuje na malé a střední podniky, které si nemohou dovolit do robustního průmyslového řešení investovat desítky milionů korun. V Praze sídlí centrála Universal Robots pro region CEE a s jejím ředitelem Slavojem Musílkem jsme probrali, kde jejich koboty již pomáhají, kde pomáhat brzy budou a jaká je jejich budoucnost ve výrobě.

Roboty do velké i malé továrny

Pokud znáte záběry z výrobních linek velkých závodů, určitě se vám vybaví mohutná ramena, která sváří, šroubují a lakují například karoserie. Takový průmyslový robot je určen většinou k jednomu úkolu v dlouhodobě monotónní výrobě velkého rozsahu. Jde o investici desítek milionů korun, a vyplatí se tak jen velkým hráčům. „Tradiční průmyslový robot potřebuje pro svůj provoz značný prostor, protože je ve výrobě oddělen fyzickou bariérou, za kterou pracovníci mohou pouze ve speciálních případech - obvykle jde o poruchy a údržbu,” vysvětluje nevýhody velkých robotů Slavoj Musílek.

Universal Robots vyrábí v Dánsku šestiosá robotická ramena s nostností 3, 5, 10 a 16 kg. Další příslušenství, jako jsou různá uchopovací zařízení, zvaná gripery, kamery a posuvné pásy, jsou k dispozici v rámci rozšířeného programu UR+ od výrobců třetích stran. Z tohoto programu si může zákazník vybrat vhodné řešení pro svůj podnik, či se obrátit na certifikovaného integrátora.

Celé robotické řešení dostane zákazník naráz, dvěma šroubky připevní příslušenství k ramenu a nainstaluje do něj potřebné ovladače. Od té chvíle může začít robota naplno používat, a to prakticky bezúdržbově. Pokud potřebuje, Universal Robots nabízí na svých stránkách tutoriál programování ramen a zákazníkům i jednodenní školení ve své učebně v pražských kancelářích.

Kolaborativní robotická ramena Universal Robots mohou pracovat po boku člověka.

Investice potřebná na jedno zařízení Universal Robots se běžně pohybuje mezi 30 a 60 tisíci eur a Slavoj Musílek tvrdí, že k návratnosti této investice dochází typicky již během prvního roku. Jde tak o unikátní možnost pro malé a střední firmy, jak automatizovat výrobu bez nutnosti velkých investic a přehnaných nároků na výrobní prostory.

K úspoře a vyšší efektivitě využití výrobní plochy dochází především díky tomu, že kolaborativní roboty (zkráceně koboty) Universal Robots mohou pracovat hned vedle svých lidských kolegů. Tomu musí samozřejmě předcházet analýza rizik, takže pokud kobot přenáší dlouhé ostré jehly či sváří, bezprostředně vedle člověka pracovat nemůže a jeho umístění do ochranné klece může být jediným řešením.

Koboty od Universal Robots

Vše začalo v roce 2005, kdy se tři dánští zakladatelé pustili do automatizace výroby pizzy, jenže narazili na první překážku - 400kilogramový stroj, který měl jediný úkol, pokládat na pizzu kolečka salámu. Přišlo jim to velmi neefektivní, a začali proto pracovat na vývoji kolaborativního robotického ramene s univerzálním využitím. První prototyp přivedli Universal Robots na svět koncem roku 2008 a až do roku 2015 byli v tomto odvětví jedinými hráči. Dnes v továrnách pracuje přes 46 tisíc ramen z jejich dílny, což je více než polovina všech kolaborativních ramen na světě (za zmínku stojí, že první prototyp je i po 12 letech stále ještě v provozu). V Praze vznikla v roce 2015 pobočka pro CEE region především kvůli strategické pozici a faktu, že Česko je tradičně průmyslovou zemí, kde robotizaci a automatizaci táhne dopředu automobilová výroba.

Od běžných průmyslových robotů odlišují koboty podle Musílka dva prvky - bezpečnost a jednoduchost. „Robotické rameno je vybaveno technologií, která na základě 17 funkcí kontroluje každý pohyb, a pokud vyhodnotí, že došlo ke srážce, na místě zastaví. Tím zajistí, že rameno nezraní člověka či nepoškodí některé další výrobní zařízení. Jakmile je vše v pořádku, může operátor zařízení opět spustit a pokračovat ve výrobě,” vysvětluje. Další možností zvýšení bezpečnosti je použití spolu s laserovou závorou, která při příchodu člověka do určité zóny pohyby ramene zpomalí a při dalším přiblížení úplně zastaví.

Druhou fundamentální vlastností kobotů je jednoduchost jejich naprogramování, koboty se člověk naučí používat během několika minut. Sám autor článku si vyzkoušel, jak jednoduché je vzít do ruky tablet s ovládacím rozhraním a robota naučit základním pohybům - odemknout kloubové brzdy, nastavit výchozí pozici, uložit, nastavit druhou, třetí či další pozici a uložit. Ještě chvilku tréninku a uměl by jednoduché úkony.

Naprogramovat kobota zvládne kdokoliv, kdo si projde tutoriál či se zúčastní školení.

Tato jednoduchost předurčuje koboty Universal Robots do menších podniků, které nevyrábí nutně jeden produkt a po robotovi vyžadují více funkcí. Změna výrobního programu je otázkou několika hodin, a výroba se tak stává mnohem pružnější.

Kde koboty pracují?

Ramena Universal Robots jsou nasazena nejen ve výrobních podnicích, ale i v mnoha jiných oblastech, které byste nejspíš nehádali.

Nasazení ve výrobní firmě je typickou ukázkou toho, kde kobot může najít své uplatnění. V CNC Trčka tak jedno rameno vkládá produkty do CNC stroje, díky čemuž firma mohla zvýšit svou produktivitu o 40 procent a nasazením dalších kobotů se plánuje dostat až ke 150 procentům nárůstu produktivity.

V Moravskoslezském kraji dostalo šest odborných škol ramena Universal Robots k tomu, aby studenty prakticky připravili na budoucnost výroby. Chválí si především vysokou bezpečnost kobotů, studenti s nimi totiž pracují samostatně. „Studenti pracují s kobotem interaktivně a kromě jiného programují robotické rameno a uchopují různé předměty z dopravníkového pásu,“ uvádí učitel Eduard Polák.

Tam ale možnosti nekončí, koboty leští kytary, reproduktory, vyřezávají boty či pomáhají v televizních studiích. Slavoj také předkládá jednu budoucí vizi: „V poslední době mě velmi zaujala myšlenka nasazení robotů v rehabilitaci. Rychlost zotavování pacientů je totiž závislá na času, který stráví cvičením. A pokud má terapeut na starosti 15 pacientů, může s nimi logicky cvičit jen 30 minut denně. Pokud bychom naučili naše rameno provádět rehabilitační cviky s pacientem, mohli bychom bezpečně zrychlit jejich návrat do běžného života.”

S kobotem po boku

Stejně jako Rossumovi Univerzální Roboti v Čapkově knize R.U.R mají i ramena od Universal Robots nadále pracovat s lidmi. „U našich ramen ještě nějakou dobu nehrozí, že by provedla revoluci, ale už teď dokáží plnit rutinní úkoly, a umožňují tak lidem věnovat se činnostem, které kvůli jejich jedinečnosti nelze automatizovat.”

Hlavním důvodem, proč se výroba robotizuje, ale není nahrazení lidské práce. „Firmy nepořizují roboty, aby jimi nahradily zaměstnance a ušetřily na mzdových nákladech. V první řadě jim jde o zvýšení produktivity a ve druhé řadě o zvýšení kvality. Robot tak dostane na starost rutinní činnost a člověk, který ji zastával, se přesune na jinou pozici, kterou robot z nějakých důvodů nezvládne. Ta je obvykle i lépe placená. O tom celá robotika a především ta kolaborativní je, bez lidí jsou stroje zbytečné. Jediným, kdo říká, že roboty berou lidem práci, jsou odbory,” stojí si za svým Musílek.

Uznává navíc, že koboty mají a dlouho mít budou proti lidem značnou nevýhodu ve zvládání nenadálých situací. „Pokud robotické rameno skládá krabice se šampony na paletu a u jedné se mu šampony vysypou na zem,” ilustruje Musílek nedostatky robotů, „jen těžko zvládne samo vhodně zareagovat. Určitě lze v programu některé běžné scénáře ošetřit, ale bude to ještě dlouho člověk, kdo vysypané lahvičky do krabice naskládá a znovu ji zalepí.”