Robotica adozione: SMB guida per l’automazione industriale

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Intro

Dal momento che il primo robot industriale, Unimate, è stato installato in una pianta di GM nel 1950, automazione industriale è stato associato con le grandi imprese che eseguono enorme operazioni che coinvolgono linee di produzione. La dimensione, la forma e la dinamica di robot industriali lungo riflette questa realtà. I robot industriali sono stati grande, rumoroso, massicciamente potente, e che ha richiesto loro gabbie per tenerli lontani dalla forza lavoro umana.

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Una radicale trasformazione nel settore dell’automazione industriale si è verificato negli ultimi dieci anni, ed è tanto un cambiamento tecnologico come conseguenza di una economia che cambia, sempre più affidamento su piccole tirature, spedizione veloce e agile operazioni. Una nuova generazione di robot riflette questi cambiamenti. Essi sono rapidamente dispiegabili, attività indipendente, più piccolo di loro goffo antenati, ed è in grado di affiancare gli esseri umani al di fuori delle gabbie.

Per essere sicuri, grandi aziende come Amazon, che ha acquisito la logistica robot maker Kiva per un vacillamento $775 milioni di euro nel 2012, hanno determinato il passaggio in automazione industriale. Ma lo spostamento verso l’agile operazioni ha portato il recente sviluppo di innumerevoli tavolo e mobile piattaforme robotiche che possono essere sorprendentemente attraente per un nuovo tipo di cliente: Piccole e medie imprese.

Gli indicatori sono chiari. Il segmento in più rapida crescita dell’automazione industriale è in collaborazione robot, così chiamati perché essi possono essere distribuiti a lavorare a fianco di esseri umani al di fuori delle gabbie. Uno dei principali fornitori, Yaskawa Motoman, si stima che il 95 per cento del suo robotica clienti hanno cinque robot o meno. Confronti che, per i vecchi tempi di automazione industriale, quando decine o centinaia di attività specifiche robot sono stati necessari per produrre un prodotto finito e si comincia a vedere la grandezza del turno.

Questa guida servirà come introduzione all’automazione industriale per i clienti che non hanno mai considerato l’automazione di una parte delle loro operazioni. Le opportunità sono enormi per chi è abbastanza esperto per rimanere davanti alla curva.

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Industrial robot holding a box operating a robot machine

(Immagine: Getty Images/iStockphoto)


Tendenze robotica adozione delle Pmi

Installazione rapida / Programmabile senza esperienza

Storicamente, una delle più grandi barriere all’ingresso per l’automazione industriale è stata la massiccia costi e vincoli di tempo associato con il programma di installazione. Ha usato per richiedere settimane o mesi per impostare e comporre in una linea di produzione automatizzata. Il compito è stato svolto da un team di esperti di robotica provenienti esperto in linguaggi di programmazione e progettazione avanzata, soggetti sconosciuti ai più.

Forse il cambiamento più significativo per venire all’automazione industriale, negli ultimi anni, è che i robot sono diventati rapidamente dispiegabili in linee senza drammaticamente rallentare o riconfigurare le operazioni. E grazie a miglioramenti nel modo in cui i robot di imparare, molti sistemi sono progettati per essere istituito dai non esperti.

Il termine è di programmazione-da-dimostrazione (PbD), che è esattamente quello che sembra. Gli esseri umani fisicamente spostare il robot, attraverso azioni che il robot può quindi ripetere. Secondo la Universal Robots, il leader di mercato in collaborazione bracci robotici:

Tecnologia brevettata consente agli operatori con nessuna esperienza di programmazione di impostare rapidamente e gestire il nostro cobots intuitiva, la visualizzazione in 3D. È sufficiente spostare il braccio del robot desiderato waypoint o toccare i tasti freccia su e di facile utilizzo tablet touchscreen.

Universal Robots ha rivoluzionato cobot set-up, riducendo tipici robotica distribuzione misurata in settimane per una questione di ore. La media dei tempi di set-up segnalati dai nostri clienti è solo una mezza giornata. La casella di esperienza per un operatore inesperto per decomprimere il cobot, montarlo, e programma il primo compito semplice è di solito meno di un’ora.

Di solito, PbD non è senza soluzione di continuità, che spesso richiedono la regolazione tramite un’API. Universal Robots navi la sua unità con l’insegnamento di ciondoli, di programmazione portatile console rivolto a principianti. Consulenti e un campo in espansione rapida del settore dei servizi di targeting per le piccole e medie clienti spuntano, come pure, e molti fornitori offrono aiuto per i loro robot online, facilitando il passaggio dell’automazione.

A prezzi accessibili

Il più popolare di collaborazione robot sul mercato è UR5 da Universal Robots, quindi è un buon punto di partenza quando si parla di prezzo. UR5 è una piattaforma robotica con sei gradi di libertà e un 5 kg di carico utile. Può essere dotato di più effettori finali (la parte che in realtà interagisce con il mondo da afferrare e manipolare oggetti) ed è adatto per una varietà di attività come la realizzazione di componenti, pick-and-place, e benchwork in laboratori di luce e negozi fabbricazione.

UR5 un costo di circa $35.000 abitanti, tra cui la maggior parte dei componenti e l’insegnamento di programmazione. Che la mette mezzo del pacchetto in termini di collaborazione robot. Spesso, altre pinze o fine strumenti necessari per le applicazioni specifiche, incrementando i costi.

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Con i dirigenti di collaborazione robot piattaforme di solidificazione, è un tempo di formazione per l’end-effector del mercato, con le imprese hanno rapidamente unendo le forze e innovare per guadagnare quote di mercato. C’è stato recentemente un tre vie di fusione “robot mani” di mercato della Percezione Robotica (US), OptoForce (Ungheria), e Su Robot (Danimarca) si sono riuniti per formare OnRobot. Soft Robotics, una società di utilizzo di scienza dei materiali in favore del complesso di ingegneria, rende morbida pinze conformi agli oggetti e sono adatti per una vasta gamma di mansioni che il loro duro di pelle controparti.

Robot di utensileria possibile aggiungere ovunque da un paio di migliaia di $20.000 o più per il prezzo di una piattaforma robotica. Robotiq, una società che fa effettori finali per i robot e consente alle aziende di tutte le dimensioni integrare l’automazione nelle loro operazioni, mette la cifra approssimativamente per il pieno funzionamento di collaborazione robot a $50.000.

Cassetta di sicurezza

Questo comporta un asterisco. Collaborazione robot sono fatturati come sicuro, e questo è vero. Ma un detto comune nel settore è che un robot è solo sicuro fino a quando non si mette un coltello in mano.

In altre parole, nessuno strumento è sia sicuro o pericoloso intrinsecamente. E ‘ una questione di come viene usato. Attualmente c’è un’ondata di sforzo in un angolo del settore per aiutare a stabilire il rispetto più rigoroso dei protocolli per garantire la sicurezza.

“Io onestamente spero 2019 è l’anno che la sicurezza dei robot diventa una priorità assoluta,” Melonee Saggio, CEO di Recuperare la Robotica, che rende mobile di collaborazione robot, mi ha detto di recente. “I potenziali errori di una azienda di robotica ha potuto impostare il nostro settore per anni.”

In USA, il lavoro di automazione di linee guida di sicurezza di problema da OSHA, ma quelle linee guida non hanno raggiunto la rapida evoluzione della tecnologia ed è ancora un po ‘ Selvaggio West ambiente quando si tratta di libero robot.

Tutto ciò che ha detto, il record di sicurezza dal momento che i robot sono venute fuori delle gabbie per iniziare a lavorare al fianco di esseri umani è stato forte. Una combinazione di sensori di forza, che sono causa di robot per interrompere quando si imbatte in cose, avanzato macchina di visione, e altri sensori innovazioni hanno portato a piattaforme che sono ragionevolmente sicuro se utilizzato in modo responsabile in un ambiente in cui i dipendenti a comprendere meglio i rischi.

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Distribuzione flessibile

La vostra azienda di magazzino e componenti navali? La fabbricazione di dispositivi di sicurezza? Eseguire test scientifici? Fabbricare in metallo? C’è un robot. Infatti, è possibile che tutte queste operazioni potrebbe essere serviti dallo stesso robot.

La tendenza nel settore dell’automazione industriale è compito agnostico piattaforme che può essere personalizzato e configurato per un numero infinito di tipi di distribuzione. Aziende come Recuperare la Robotica, che rende il robot mobili autonomi per la movimentazione di materiali e di picking & collocare, in grado di spostare i materiali in un magazzino proprio facile come magazzino di logistica funzionamento. Quando si progetta un leggero pneumatico di collaborazione robot, Festo volutamente modellato dopo un braccio umano, un cenno del capo per la gamma di attività è stato progettato per eseguire.

La più ampia integrazione di collaborazione robot è successo in settori come componenti di gestione, ma come si vede nell’uso dei casi e casi di studio descritte di seguito, le Pmi di tutte le strisce sono alla ricerca di modalità innovative per l’automazione con la collaborazione di robot.

Agricultural robot assistant harvesting grapes to analyze the grape growth, Smart farm concept

(Immagine: Getty Images/iStockphoto)

Le attività che possono essere automatizzate?

Ripetibile attività nel prevedibile ambienti. Questo potrebbe significare la raccolta diversificata di prodotti di sconto una linea e metterli in un raccoglitore. Potrebbe anche significare il funzionamento del parco macchine esistente, come macchine CNC o saldatori. All’altra estremità dello spettro, si potrebbe dire in possesso di un bicchiere e il pipettaggio di sostanze chimiche.

Settori

L’automazione è così versatile che è difficile per alcuni settori in cui le Pmi che beneficiano di automazione. Questo elenco non è esaustivo, ma vi darà un’idea della varietà di applicazioni per l’automazione industriale.

Fabbricazione

Di tutte le piccole e medie imprese, costruttori sono probabilmente più familiarità con l’automazione grazie a macchine CNC. Industriale, stampanti 3D, come HP Metallo Jet 3D, che consente di stampare i componenti di metallo, di collaborazione robot in grado di tendere macchine CNC e movimentazione dei materiali di robot mobili autonomi, come quelli da Recuperare Robotica, stanno ampliando le opportunità di automazione nel settore.

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L’agricoltura

Di tutti i settori che stanno adottando industriali di automazione e robot, l’agricoltura è il più lungo a venire. Questo perché le piante sono fragili e i compiti che sono semplici per gli esseri umani, come prendere una fragola, presente incredible machine vision e la pianificazione del percorso di problemi per i robot.

Ma le nuove soluzioni sono ora disponibili. Soft Robotics, che rende flessibile effettori finali, ha utilizzato la scienza dei materiali per aiutare a risolvere un problema persistente nel settore dell’automazione industriale: Hard robot mani tendono ad contusione oggetti delicati come produrre. (Il CEO di Soft Robotics, Carl Vause, recentemente cominciato con orgoglio mentre mi dice come i prodotti della sua azienda finalmente riuscito ad automatizzare parte del Capolino linea; nessun’altra azienda potrebbe produrre end-effector in grado di ripetutamente raccogliendo il marshmallow tratta senza rovinarle.)

Automatizzato di trattori e monitoraggio delle acque di soluzioni diventando di uso comune nel settore dell’agricoltura. La marijuana legale industria è l’ultima a esplorare l’automazione. Una società di nome bloom ha creato un picking automatico soluzione che non danneggi il raccolto.

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Costruzione

Costruzione siti offrono un buon compromesso tra il mondo strutturato di fabbriche e destrutturato del mondo di strade e autostrade. Il settore ha recuperato terreno dopo il crollo di un decennio fa, e una valanga di nuovi e legacy società ha preso dead aim a $1,2 trilioni di dollari l’industria.

Caterpillar, per esempio, ha di recente investito in Sarcos, robotica azienda con una linea di esoscheletri che aumentare la forza umana.

Aziende come Ekso Bionics, che ha cominciato la ristorazione per i medici e di riabilitazione dei mercati, ha virato verso l’industria pesante, con una nuova linea di prodotti che consentono ai lavoratori di gru strumenti sopra le loro teste per ore alla volta, senza ferirsi.

E ora ci sono diverse aziende che utilizzano i droni per monitorare i progressi in fase di costruzione siti in tempo reale.

Silicon Valley giocatori come Costruito la Robotica per capire come trasformare semplici macchine come bulldozer in autonoma, di raccolta dei dati sistemi per semplificare le operazioni del sito.

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Laboratorio

Un elenco di comuni cause di errore nella dispensazione includono la mancata bagnare la punta della pipetta, il mancato rispetto della temperatura di una sostanza in considerazione, il fallimento per pulire le punte della pipetta dopo il lavoro, il pipettaggio in un angolo … si va avanti.

L’introduzione di errore di misura fase è particolarmente insidioso, come quegli errori sono difficili da rintracciare. A seguito di una tendenza che stiamo vedendo con a buon mercato da tavolo, stampanti 3D, che sono in rapida portando avanzate di produzione di massa, una società denominata Opentrons ha recentemente annunciato una nuova versione del suo piccolo pipettaggio robot, che costa circa 4000 dollari, molto meno di altri strumenti di laboratorio, soluzioni.

Desktop di collaborazione robot stanno aiutando anche automatizzare le attività di laboratorio, che serve come una mano su una panchina.

3d printer with injector

(Immagine: Getty Images/iStockphoto)

Studi Di Caso

L’automazione di servizi professionali: TLAC Toronto Stampa ed Editoria

C’è una percezione che l’automazione e la maestria vecchio mondo sono in contrasto l’uno con l’altro. Ma in un’epoca di flessibile, facilmente implementabile di automazione che non è vero.

Mi sono ricordato di questo in una recente telefonata con Miraz Manji, fondatore di TLAC Toronto Stampa ed Editoria, progettazione 2D e 3D, stampa e pubblicazione di negozio a Toronto, in Canada, che crea libri auto-pubblicati gli autori. Manji team utilizza un mix di automazione, vecchio stile, design, talento, e attenzione di botteghe artigiane per la produzione di piccole e medie tirature di libri di qualità eccezionale-un mercato di nicchia fino a quando l’automazione è aumentato il numero di artigianale libri, in un piccolo negozio in grado di produrre.

“Il libro come un prodotto dettagli minori, della creatività che mantengono alto valore per l’autore e il lettore,” ha detto Manji. “Dalla fusione di custom-produzione con la robotica, stiamo mantenendo quelli emotivi e aspetti artistici, come la colorazione di una foto o il tipo di carta utilizzata. Abbiamo bisogno di esseri umani a fare quello che sanno fare al più alto livello di design e di ispezione.”

La pubblicazione fornisce un interessante storici caso di studio, proprio perché è un’industria, una volta occupato dal maestro stampatori e legatori che sono stati sostituiti in massa con l’arrivo di scala industriale di pubblicazione. I vecchi lavori sono stati tutti, ma eliminato.

Ma poi il settore dell’editoria è cambiato. “L’industria è andato attraverso un cambiamento importante, e un sacco di persone auto-pubblicato,” spiega Manji. “Il vecchio robotica processo di produzione di diecimila o cinquanta mila non funziona. Ora siamo scesi a 250 libri. La reazione (e, reciprocamente, un driver di) tutto questo è stata una proliferazione di print-on-demand. “C’erano un sacco di errori rookie. Abbiamo visto che dieci anni fa, proprio nella creazione di un libro. Nessuno sapeva quanto il coinvolgimento di un cliente dovrebbe avere nell’attuale processo di prototipazione. Come si fa a mantenere quei confini?”

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La qualità è stata tutta la mappa, inoltre, come sa chiunque abbia letto di un amico auto-pubblicato il libro lo sa. Fluorescente pagine bianche tra due pezzi di cartoncino non è una piacevole esperienza di lettura fare. “Un sacco di aziende cessato l’attività,” Manji ha detto. “Siamo sopravvissuti. Lo abbiamo fatto puntando sulla nostra formula, il nostro flusso di lavoro.”

TLAC utilizza un robot libro raccoglitore di punti di sutura, morsetti di fissaggio, e colle, l’emulazione di una mano. Il sistema è più veloce e più flessibile rispetto al famoso caffè Espresso book machine che ancora varianza di distanza in un paio di negozi di libri in tutta la nazione e produrre libri per ordine.

La salsa segreta a TLAC, però, è il modo in cui hanno semplificato l’prototipazione flusso di lavoro per approfittare del software automazione robotica e preservando la loro fedeltà al mestiere. “Abbiamo un background nell’automazione di processo,” Manji ha detto.

TLAC i clienti sono abbinati con i progettisti e redattori, che crea file di progetto che sono pulito utilizzando un processo automatizzato. Dopo che sono toccati da un essere umano durante l’ispezione. TLAC utilizza il suo libro vincolante robot in combinazione con il lavoro umano e la realizzazione di un prototipo. Il processo non è completamente automatizzato, e un operaio può intervenire e apportare correzioni al volo. “Buttiamo fuori i primi quindici libri. Non sono lì per quello che noi chiamiamo ‘la stampa che conta.'”

Quando un prototipo è considerato accettabile, di più ampia scala dell’inizio della stampa. Le pagine sono tagliata con un programmabili cutter, dato un altro controllo di qualità, e vincolato dai robot. TLAC sviluppato un sensore proprietario guanto che un lavoratore può indossare per contare finito di libri, un romanzo soluzione potrebbe licenza. Il client riceve aggiornamenti automatici come il loro libro procede attraverso TLAC 11-fase del processo. La cosa sorprendente non è che i singoli pezzi di tecnologia esiste, hanno per lungo tempo-ma che TLAC è una piccola azienda con cinque dipendenti. Approfittando delle migliori umana, l’artigianato e il più accessibile di produzione e di automazione del flusso di strumenti, questa piccola startup sta contribuendo a ridefinire il mercato mentre si punta a un nuovo modo per esperti di piccoli produttori di fornire sia un valore e qualità.

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Boutique di produzione con i robot: Minuscolo NYC

Negli USA, la produzione interna di occhiali praticamente prosciugato nel 1980 come aziende straniere, acquisite le aziende Americane e off-puntellato di produzione per risparmiare denaro. Così, quando l’architetto Brian Vallario e delle finanze ragazzo Gerard Masci ha deciso di aprire un’azienda di occhiali costruito su prodotti Made in USA, c’era tutta la ragione del mondo per essere scettici di sforzo.

Brooklyn basato su società che hanno avviato è detto in Minuscolo. Vallario aveva fatto alcune ricerche su robot in scuola di specializzazione, e aveva abbastanza dimestichezza con l’automazione per conoscere la tecnologia sta cambiando e in grado di offrire enormi vantaggi per un piccolo produttore. Il team ha lavorato fuori Asse, una società che aiuta le piccole imprese ad integrare l’automazione industriale.

“È stato un completo processo di apprendimento, ma è andato abbastanza liscio”, ha detto recentemente Robotiq in un caso di studio dal titolo non si è Mai Troppo Piccoli per Cobots. “Con l’aiuto di Asse New Jersey, ci hanno messo in contatto con un integratore, ma la maggior parte di integrazione è stato fatto per conto nostro.”

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Asse consigliato l’utilizzo di un braccio da Universal Robots, con una pinza da Robotiq. Un locale integratore è stato portato a creare un custom stand in cui il robot si trova. Il robot è stato configurato per interfacciarsi con una macchina a controllo numerico, che taglia di montature per occhiali da lastre solide. L’intero integrazione sono voluti cinque giorni.

“Il costo per automatizzare era estremamente alto,” Masci detto Robotiq, “ma siamo stati sempre in grado di ottenere le nostre teste intorno che a causa del valore che il robot aggiungere al processo. Il problema principale era che l’integrazione del costo della maggior parte delle soluzioni robotizzate era di 3-4 volte il costo della soluzione stessa. Quando abbiamo elaborato una soluzione che utilizza il UR5 e il Robotiq pinza, l’integrazione dei costi è stata una frazione del prezzo di acquisto reale. Poi non si è più sostenibile per una piccola compagnia di due persone per integrare un robot nella nostra soluzione.”

La configurazione finale inizia quando i Grandi fogli di materiale sono tagliati più piccola dimensione più gestibile. Universale del braccio del Robot tende la macchina di CNC, caricamento dei fogli per la prima posizione, poi per la seconda posizione. Ogni Minuscolo eseguire una media di circa 500 unità con più stile iterazioni all’interno di ciascuna corsa. Il robot carica il taglio di cornici in un secchio per la finitura, a completamento di un processo automatizzato.

“Abbiamo 17 stili diversi ora,” ha detto Vallario. “Abbiamo davvero bisogno di qualcosa che è facile da programmare e che non si può manipolare in tempo reale. Se faccio una modifica su un disegno, devo essere in grado di applicare le modifiche in fretta. E visto che siamo in competizione contro i più grandi, di fascia alta produttori di occhiali, dobbiamo offrire la massima qualità anche se facciamo abbastanza piccole produzioni.”

La vecchia scuola di fabbricazione, la nuova tecnologia di automazione: Goldbrecht USA

Manufacturing è un modo di vita a Los Angeles, una città che conti per 523,100 lavori di produzione, più di qualsiasi altra area metropolitana del paese. Molto di Los Angeles’ base industriale composto da piccole e medie imprese, che lo rende un importante punto di riferimento per la salute della nazione in luce nel settore manifatturiero.

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Ho raggiunto James Tschortner, CEO di Goldbrecht USA, un produttore di porte e finestre soluzioni nella zona di Los Angeles. “Il problema principale è la mancanza di manodopera istruita nel mercato,” ha detto. “Quando abbiamo le interviste, ci sono persone che vengono in, e siamo molto sorpresi da ciò che non conoscono.”

E ‘ comprensibilmente irritare erbaccia attraverso candidati incompetenti. Ma tirare la lente un po ‘ indietro, e la mancanza di manodopera qualificata dovrebbe venire come nessuna sorpresa. La doppia uccelli economica preda, la delocalizzazione e l’automazione, è andato dopo poco qualificati lavori di produzione per primo. Di mezzo e di posti di lavoro altamente qualificati sono più resistenti fino a quando la recessione ha avuto un grande morso; detto, abbiamo perso circa 6 milioni di euro di produzione di posti di lavoro negli USA tra il 1990 e il 2012, secondo un rapporto preparato lo scorso anno da Los Angeles County Economic Development Corporation.

Nello stesso periodo, tuttavia, nazionali, la produzione industriale è aumentata del 46,7 per cento. In altre parole, la produttività è salita alle stelle. Beni durevoli, la produttività del lavoro rosa 142 per cento tra il 1990 e il 2011, un chiaro segnale che i produttori hanno investito in tecnologia nel corso del lavoro.

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Che è stato Tschortner approccio. Con mirati investimenti in tecnologia, la sua azienda è stata in grado di tenere il passo con la domanda, pur non essendo in grado di trovare lavoratori qualificati. Ma ora che la costruzione è ancora una volta in piena espansione, traduzione: un sacco di ordini per porte e finestre-di cui ha bisogno per accelerare le operazioni rapidamente. In un mercato di lavoro stretto, Goldbrecht USA ha trasformato automatizzato di macchine CNC e da tavolo robot. Che ha aiutato l’azienda a superare ostacoli lavoro che in passato sarebbe rigorosa inibitori della crescita.

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