Jesper Sonne Thimsen obchodní ředitel Mobile Industrial Robots pro region CEE

Již několik let probíhá v českých výrobních podnicích úsilí o zvýšení provozní efektivity. Poté co ERP systémy přinesly celopodnikové řízení a MES systémy umožňují optimalizovat výrobní procesy na dílnách, je na obzoru další evoluční krok – zvýšení efektivity vnitropodnikové logistiky. Robotizace výrobních operací je v plném proudu, a právě roboty budou v blízké budoucnosti hrát hlavní roli i v optimalizaci logistiky.

Automaticky či autonomně?

V okamžiku kdy se výrobním firmám podaří eliminovat prostoje ve výrobě, obvykle zjistí, že úzký místem se staly dlouhé mezioperační časy v souvislosti s logistikou výrobního materiálu. Poohlížejí se proto po řešeních, která by jim umožnila automatizovat manipulaci s materiálem s cílem ji zrychlit, zpřesnit a snížit zátěž pracovníků. Manažeři logistiky v současnosti řeší dilema, zda investovat do technologií automaticky naváděných vozidel (AGV), které jsou tradiční metodou automatizované přepravy, nebo zda zvážit autonomní (či kolaborativní) mobilní roboty (AMR), které jsou více uzpůsobené potřebám moderní výroby postavené na vysoce individualizované poptávce, flexibilitě a často se měnícím uspořádání pracovišť na dílnách.

Flexibilní výroba a rychle se měnící požadavky trhu znamenají, že uspořádání výrobního zařízení se dynamicky přenastavuje s tím, jak přicházejí nové procesy a vznikají nová pracoviště. Lidé, stroje, palety a další překážky se najednou objevují v místech, která slouží jako přepravní koridory, což znamená, že systémy automatizované přepravy materiálu musejí být flexibilní a přizpůsobitelné novým situacím – nehledě na přísné požadavky bezpečnosti práce. Proces automatizované manipulace s materiálem by proto měl jít snadno nastavit, naprogramovat, uvést do provozu a případně přemístit na jiné místo v rámci výrobního zařízení.  

Tradiční AGV systémy přepravují materiál s využitím fixního trasování, jež vede vozidlo s využitím pevných vodičů, magnetických pásků či senzorů integrovaných v podlaze výrobní dílny. Pokud se výrobní proces jakkoliv změní, celé uspořádání musí být pracně přebudováno a nastaveno znovu. Pokud lidé či materiál dočasně zablokují stanovenou trasu, vozidlo se zastaví, dokud se cesta neuvolní.

Přednosti mobilních robotů

Naproti tomu mobilní roboty jsou přímo určeny do velmi dynamických prostředí. Nabízejí platformu kombinující pružnost, bezpečnost a efektivní cenové náklady umožňující podnikům automatizovat a optimalizovat manipulaci s výrobním materiálem.

Mobilní robot je navigován s pomocí senzorů, kamer a propracovaného softwaru, jež jsou integrální součástí samotného robota, aniž by potřeboval externí senzory či vodící systémy. Jakmile se robot seznámí se svým okolím (ať již s pomocí nahraných plánů výrobního prostředí či zmapováním skutečného uspořádání), je schopen si autonomně naplánovat nejefektivnější trasu do cílového určení, a to s maximální bezpečností při objíždění překážek a lidí. Firmy tím pádem nemusejí instalovat do svých prostor žádné vodiče či senzory, a roboty jsou připraveny k práci během několika pouhých hodin.

Díky aktuálnímu vstupu společnosti Mobile Industrial Robots (MiR), která dodává kolaborativní mobilní roboty, na český trh, nemusejí ani české firmy nyní být závislé na drahých a rigidních logistických technologiích či manuální manipulaci s materiálem, která je komplikovaná i s ohledem na aktuální situaci na pracovním trhu. Po AGV vozidlech jsou autonomní mobilní roboty dalším krokem vpřed v oblasti pružnosti, efektivity, návratnosti investic a produktivity.

AMR roboty se se nejčastěji využívají pro vnitropodnikovou logistiku a sklady. Na robotech lze přepravovat prakticky cokoliv – od vstupního materiálu přes meziprodukty, hotové výrobky až po odpadní materiál jako např. obaly či krabice. A to zejména díky flexibilním nadstavbovým modulům včetně policových systémů, tažných vozíků, racků, pásových dopravníků, zdviží, či robotických ramen. Jediným limitem je nosnost daného robota. Například při přepravě palet robot podjede pod paletu umístěnou na racku a s pomocí zdviže paletu naloží a přepraví na určené místo, kde ji stejným způsobem zanechá na jiném racku. Logistický úkol je tak plně automatizován a nevyžaduje asistenci operátora.

V rámci typického zpracovatelského podniku lze identifikovat 6 typů logistických procesů, které je možné automatizovat s pomocí autonomních mobilních robotů: Příchozí logistika se soustřeďuje okolo vstupního doku. Suroviny, subdodávky, vybavení pro výrobní linky, spotřební materiál, vrácené zboží – to vše musí být bezpečně a efektivně vyloženo, roztříděno, zkontrolováno a dodáno na přesné místo určení. Sklad surovin slouží jako prostor, ze kterého se výrobní materiál kontinuálně dopravuje na výrobní linku. Roboty dnes dokáží přepravovat široké spektrum materiálu na paletách, v kontejnerech, tažných vozících apod. včetně například i náhradních dílů či spotřebního materiálu pro výrobní linky. Výrobní a montážní linky - Přeprava materiálu a polotovarů mezi jednotlivými výrobními operacemi často probíhá ve velmi dynamickém prostředí s vysokou hustotou pracovníků, což komplikuje manuální způsoby logistiky a nejvíce pravděpodobně manipulaci s vysokozdvižnými vozíky. Sklad hotových výrobků, likvidace odpadů a expedice - Jakmile jsou finální produkty vyrobeny, AMR je snadno přepraví do skladu hotových výrobků, případně rovnou k expedičnímu doku.

Jednou z klíčových funkcionalit autonomních mobilních robotů MiR vycházejících vstříc integračním požadavkům, je fleet management reprezentovaný softwarem MiRFleet. Tento software poskytuje podnikům nástroje k rychlé a centralizované konfiguraci více mobilních robotů. Umožňuje automatizovaně prioritizovat a volit robota, který je v aktuální moment nejlépe připraven k danému úkolu, plánovat využití různých nadstavbových modulů, propojit se s ERP systémem, či centralizovaně spravovat celou flotilu. Software rovněž dokáže ovládat dveřní systémy či výtahy, což přináší autonomnější přepravu bez nutnosti zásahu operátorů a tím pádem i vyšší produktivitu.

Příklad řešení: Kamstrup

Ve společnosti Kamstrup, která je celosvětovým dodavatelem inteligentních řešení pro měření spotřeby energií a vody s 1 200 zaměstnanci, se podařilo zdvojnásobit objem výroby bez jakéhokoliv zvýšení pracovních nákladů. Tajemství spočívá ve flexibilní automatizaci vnitropodnikové logistiky s využitím autonomních mobilních robotů od MiR.

Tyto roboty nahradily tradiční dopravníkové pásy, které přepravovaly rozpracované a hotové výroby mezi výrobními linkami. Jejich nahrazení mobilními roboty MiR umožnilo maximalizovat výrobní výkon díky flexibilitě, se kterou dokáží reagovat na nejrůznější požadavky a změny během produkce bez výrobních odstávek. Pracují 24 hodin denně a 5 dní v týdnu a eliminují potřebu přesčasů a brigádních pracovníků.