Sind die Tage des Standard-Industrieroboters gezählt?

Absolut nicht. Industrieroboter tun das, wofür sie entwickelt wurden, hervorragend. Hohe Geschwindigkeit, hohe Wiederholgenauigkeit, hohe Nutzlasten und mehr. Es gibt viele Gründe, warum Industrieroboter hier bleiben. Es stimmt, dass sie gefährlich sind, weshalb sie hinter Bewachungen stehen, um die Arbeiter vor Verletzungen zu schützen. Es ist jedoch auch wichtig zu beachten, dass die meisten kleinen und mittleren Hersteller nicht über Anwendungen verfügen, die alle Fähigkeiten erfordern, die Industrieroboter zu bieten haben:große Mengen desselben Produkts, hohe Geschwindigkeit und hohe Nutzlasten. Tatsächlich könnten viele kleine und mittelständische Hersteller bei begrenzter Stellfläche wahrscheinlich gar nicht erst einen Standard-Industrieroboter unterbringen. Aber ein CoBot ist eher eine Erweiterung ihrer menschlichen Arbeiter. CoBots sind kein Ersatz für Standard-Industrieroboter, sondern eine aufregende neue Untergruppe von Industrierobotern, die ergänzend und ein Türöffner für den kleinen und mittleren Hersteller ist.

Der Teufel steckt im Detail, aber es wird einfacher

Standard-Industrieroboter und CoBots sind jedoch nur ein Teil der Lösung. Betrachten Sie sie nur als den Mechanismus, der etwas an den Ort bringt, an dem die Arbeit erledigt werden muss. Das Ding, das tatsächlich etwas tut und das am Ende des Roboterarms befestigt ist, wird als „Endeffektor“ bezeichnet. Ein Greifer ist ein Beispiel für einen Endeffektor und ist das Gerät, das tatsächlich die erforderliche Operation ausführt. Beispiele für andere Arten von Endeffektoren sind:automatische Schraubendreher, automatische Bohrer, Dosierköpfe für Klebstoffe oder Farbe, Lötköpfe, Wasserstrahlschneidköpfe usw. Nicht so schlimm, oder?

Nun, die Auswahl wird dadurch erschwert, dass es nicht nur eine ganze Reihe von Herstellern dieser Endeffektoren gibt, sondern auch verschiedene Typen, die unterschiedlichen Nutzungsanforderungen gerecht werden. Es ist beispielsweise sehr üblich, einen Roboter für eine Anwendung namens „Pick and Place“ zu verwenden, bei der der Roboter mit einer Art Greifer-Endeffektor etwas von einem Ort aufnimmt und an einem anderen Ort ablegt. Alleine in der Kategorie Greifer steht eine große Vielfalt zur Auswahl:Vakuumgreifer, Parallelgreifer und weitere Varianten. Innerhalb der Kategorie der Parallelgreifer gibt es pneumatische und elektromechanische Typen. Es gibt auch Optionen. Wie viele „Finger“ am Greifer? Benötigt der Greifer eine einstellbare Krafterfassung?

Ohne weiter zu gehen, sehen Sie, dass es einiges zu beachten gibt, um die richtige Wahl zu treffen. Nachdem dies gesagt wurde, kann ich jedoch eindeutig sagen, dass es einfacher geworden ist. Noch vor nicht allzu langer Zeit haben Hersteller von Automatisierungskomponenten und Industrierobotern ihre Produkte in einem Vakuum entworfen und hergestellt, mit nur minimalem bewussten Bemühen um Standardisierung, Gemeinsamkeit oder Kompatibilität. Für Industrieroboter existierte keine gemeinsame Programmiersprache mit jedem Hersteller, der eine proprietäre Sprache verwendet. In nicht allzu ferner Vergangenheit erforderte die einfache Montage eines Endeffektors an einem Roboter oft die Herstellung einer kundenspezifischen Montageplatte durch den Benutzer, und zwar nur, um den Endeffektor an der Maschine zu montieren. Eine Kommunikation zu erreichen, damit der Roboter den Endeffektor betätigen konnte, war ebenfalls nicht sehr einfach oder leicht zu bewerkstelligen und erforderte, dass die Hersteller jemanden einstellen, der dies für sie tut. Heutzutage sind die Halterungen auf einen internationalen Standard namens ISO genormt. Auch viele Hersteller von Endeffektoren haben ihre Produkte sowohl hinsichtlich der Kommunikation/Konnektivität als auch der Bedienung kompatibel zu den großen Roboter-/CoBot-Marken gemacht und ganz im Einklang mit der Plug-and-Play-Funktionalität, die wir uns allmählich erwarten Unterhaltungselektronik. Darüber hinaus bieten viele CoBot-Hersteller schlüsselfertige Systeme mit Greifern und anderen Endeffektoren an, die bereits in den Roboter integriert sind, um eine sofort einsatzbereite Lösung zu erhalten.

Maschinelles Sehen

In einigen Fällen ist der Start- und/oder Endpunkt der Bewegung eines Industrieroboters oder eines CoBots nicht jedes Mal derselbe Punkt. Ein Beispiel könnten lose Produkte sein, die von einem Förderband herunterkommen, die aufgenommen und in eine oder mehrere Kartons gelegt werden müssen. Wenn dies der Fall ist, müssen Sie möglicherweise die Bildverarbeitung in Betracht ziehen. Im Grunde sind die Kameras, die zur Überwachung von Kreuzungen eingesetzt werden, eine Version der Bildverarbeitung, die fast jeder gesehen hat und mit der sie zumindest vertraut ist. Dies ist eine Form des maschinellen Sehens, die in ihrer Grunddefinition ein Kameragerät zusammen mit mathematischen Algorithmen ist, die es Computern (dem Roboter oder CoBot) ermöglichen, Informationen von der Außenwelt zu sehen und aufzunehmen. Welchen Nutzen könnte die Bildverarbeitung für den kleinen und mittelständischen Hersteller also haben? Machine Vision kann in vier (4) Hauptanwendungskategorien verwendet werden:Führung, Inspektion, Messung und Identifizierung (GIGI).

Anleitung

Ein Beispiel für die Führung eines Roboters ist eine nach unten gerichtete Kamera, die nach unten auf ein sich bewegendes Förderband schaut. Wenn ein Teil das Sichtfeld betritt, sendet das Bildverarbeitungssystem die Positionsdaten des Teils an einen Roboter, damit das Teil vom Roboter aufgenommen werden kann. Vorbei sind die Zeiten, in denen der Abholpunkt immer am gleichen Ort sein musste oder das Förderband kurzzeitig anhalten musste. Teile können während der Fahrt und im Flug abgeholt werden!

Inspektion

Machine Vision kann verwendet werden, um Teile zu überprüfen. Sind alle Schrauben, die in Ihrem Produkt enthalten sein müssen, vorhanden? Ist ein Etikett gerade oder innerhalb der vom Benutzer festgelegten Toleranzen? Ist es die richtige Farbe?

Messen

Machine Vision kann verwendet werden, um mehrere Dimensionen an einem Teil in Millisekunden zu messen.

Identifikation

Machine Vision kann eine Vielzahl von Codes wie Barcodes, QR-Codes usw. enthalten. Dies kann praktisch sein, wenn Sie viele verschiedene Produkte haben und sicherstellen möchten, dass das richtige Etikett zum richtigen Teil oder Produkt passt. Machine Vision kann auch das Geschriebene überprüfen (OCV:Optical Character Verification) oder das Geschriebene lesen (OCR:Optical Character Recognition). Zeigt das gelesene Etikett beispielsweise das richtige Datum und den korrekten Chargencode an?

Umwelterwägungen

Ist Ihre Fertigungsumgebung staubig oder ölig? Feiner Holzstaub oder Metallspäne? Sind brennbare Dämpfe vorhanden? Muss Ihr Roboter abgewaschen werden? Brauche ich eine Abdeckung für meinen Roboter, weil ich nicht möchte, dass Dinge in den Mechanismus meines Roboters gelangen, oder weil ich verhindern muss, dass etwas aus dem Inneren meines Roboters (Fett, Öl, Partikel usw.) nach außen gelangt und möglicherweise in mein Produkt? Ist die Umgebung hohe Hitze oder niedrige Temperatur? Befindet sich das Robotersystem in der Nähe einer elektromagnetischen Störungs-/Rauschenquelle, die den Betrieb Ihres Systems beeinträchtigen und stören könnte?

Okay, Sie haben meine Aufmerksamkeit. Wie geht es weiter?

Noch vor wenigen Jahren war es für einen kleinen oder mittelständischen Hersteller ohne Vorkenntnisse oder technischen Hintergrund kaum vorstellbar, die Recherche, den Einkauf der Komponenten und den Aufbau einer eigenen Automatisierungsanlage zu übernehmen, z ihren eigenen Gebrauch. Der Grund, warum manche Leute sogar in Erwägung ziehen, dies selbst zu tun, sind die historisch hohen Kosten, die es ermöglichen, all diese unterschiedlichen Komponenten in einem funktionalen automatisierten System zusammenzuarbeiten. Der Assistent, mit dem dies alles funktioniert hat, ist als Systemintegrator bekannt. Wenn Sie an einen Eisberg denken, sind die Komponentenkosten der Ausrüstung der Teil, den Sie über dem Ozean sehen. Die Kosten dafür, dass alles funktioniert, sind der zusätzliche und deutlich größere Teil, der sich unter der Oberfläche befindet.

Wenn man also über die Kosten der Automatisierungsimplementierung spricht, spricht man hauptsächlich von Hardware. Der Aufwand für die Systemintegration, damit alles funktioniert, sind die viel höheren Kosten, die zusammen mit den Kosten für die Hardware Projekte für die meisten kleinen und mittleren Hersteller oft unerreichbar machen. Ich verwende die Assistenten-Analogie, weil die Hersteller, die sich vorwärts bewegten, oft nicht viel darüber wussten, wie das System funktionierte, aber es funktionierte bis zu dem Punkt, an dem es nicht mehr funktionierte. Nach dem Engagement waren Hersteller ohne interne technische Fähigkeiten oft verpflichtet, die Beziehungen zu ihren Systemintegratoren fortzusetzen, da selbst kleine / winzige Änderungen oft programmatische Änderungen an der Software erforderten.

Glücklicherweise ändern sich diese Tage. Die gute Nachricht ist, dass der Grad der Abhängigkeit für die Inanspruchnahme der Dienste eines Systemintegrators stark reduziert wird. Wieso den? Der Grund liegt wiederum darin, dass Roboterfirmen und insbesondere die neueren CoBots eine neuere Technologie darstellen, die auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt ist. Viele kleine und mittelständische Hersteller erkennen, dass dies etwas ist, das sie realistischerweise alleine bewältigen könnten, insbesondere wenn sie zum ersten Mal die Dienste eines Systemintegrators in Anspruch nehmen.

Wenn es so einfach ist, brauche ich dann einen Systemintegrator?

Im Allgemeinen und aufgrund meiner eigenen Erfahrung halte ich es vor allem deshalb für sinnvoll, die Dienste eines Systemintegrators in Anspruch zu nehmen, weil Zeit Geld ist. Im Vergleich zu den früheren Kosten ist die Menge an Systemintegrator-Diensten viel geringer als früher. Darüber hinaus kann Ihnen ein Systemintegrator helfen, die unzähligen Auswahlmöglichkeiten zu durchsuchen, indem er einfach einige Fragen beantwortet, insbesondere bei Ihrer ersten Roboterimplementierung. Mein Rat ist, einen Systemintegrator zu beauftragen, Ihr erstes System mit Ihnen zusammenzustellen und einzurichten, nicht für Sie. Lassen Sie sich den Fisch nicht aushändigen. Lernen Sie, wie man fischt. Bleiben Sie beteiligt. Zuschauen, lernen, Fragen stellen. Ich denke, Sie werden feststellen, dass Sie am Ende das Gefühl haben, beim zweiten Mal mehr Verantwortung zu übernehmen oder sogar Ihr nächstes System selbst zu entwickeln.

Hilfe bei der Bezahlung der Automatisierung:Abschnitt 179

Bitte beachten Sie, dass der Bund Steuerabzüge gewährt, um die Anschaffungskosten für Investitionsgüter wie Fabrikautomation und Industrieroboter auszugleichen. Im Wesentlichen erlaubt Abschnitt 179 des IRS-Steuergesetzes Unternehmen, den vollen Kaufpreis von qualifizierten Geräten und/oder Software abzuziehen, die während des Steuerjahres gekauft oder finanziert wurden. Das heißt, wenn Sie ein qualifizierendes Gerät kaufen (oder leasen), können Sie den VOLLSTÄNDIGEN KAUFPREIS von Ihrem Bruttoeinkommen abziehen. Es ist ein von der US-Regierung geschaffener Anreiz, um Unternehmen zu ermutigen, Ausrüstung zu kaufen und in sich selbst zu investieren. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem Buchhalter oder CPA.

Wie kann California Manufacturing Technology Consulting (CMTC) helfen?

Für die meisten kleinen und mittelständischen Unternehmen ohne Vorkenntnisse in der Automatisierung halte ich es für die beste Vorgehensweise, einen Profi zu engagieren, anstatt allein zu gehen. So stellen Sie sicher, dass Ihr erster Vorstoß in die Automatisierung ein Erfolg wird und die Lösung Ihres Instituts so schnell wie möglich Ihrem Unternehmen zugute kommt.

Die nächste Frage ist schnell:„Welcher Beruf ist der richtige für mich und mein spezielles Bedürfnis?“ Wie wähle ich? Was sollten meine Kriterien oder Grundlage für die Auswahl sein? Wo kann ich eine unvoreingenommene Meinung von einem vertrauenswürdigen Berater ohne persönliches Interesse einholen, der Empfehlungen zu Richtungen und spezifischen Lösungsanbietern von jemandem gibt, der markenneutral ist und mir helfen kann, meine lokalen Optionen zu verstehen? Es gibt keine, soll ich sagen, Craigs Liste per se für die Automatisierung. Aber CMTC ist in der Lage, Sie zu beraten und Ihnen klare Optionen zur Verfügung zu stellen, auf deren Grundlage Sie eine fundierte Geschäftsentscheidung treffen können. Lassen Sie sich von uns die Möglichkeiten aufzeigen und Ihre Optionen deutlich machen.