Aktuální vydání

celé číslo

12

2020

Systémy DCS pro kontinuální a dávkové výrobní procesy

Provozní analytická technika

celé číslo

Veletrh Automatica 2016: automatizace a robotika bez hranic

V Mnichově proběhl ve dnech 21. do 24. června veletrh automatizace a mechatroniky Automatica 2016. Na zahajovací konferenci zaznělo, že podnikání v tomto oboru zažívá takové časy, že snad ani nemůže být lépe. Patrick Schwarzkopf, ředitel německého sdružení VDMA Robotics + Automation, prohlásil: „Německá robotika a automatizace měla v roce 2014 obrat 11,4 miliardy eur. Tento rekord představuje nárůst o 9 % oproti předchozímu roku. V tomto roce očekáváme 5% růst.“ Výrazně roste prodej robotů po celém světě (viz vložený rámeček). Obor je poháněn pokroky v oborech spolupráce člověk-stroj, mobilní robotika a strojové vidění.

 

Automatizace montážních linek

Na veletrhu Automatica byly nejnápadnějšími exponáty průmyslové a servisní roboty, ale nepočetněji zastoupenou výstavní oblastí byla letos integrovaná montážní řešení (Integrated Assembly Solutions) v halách A5 a A6, kde se prezentovalo více než 200 firem. Právě do této oblasti nejvíce pronikají prvky koncepce Industry 4.0, jako jsou kompletní síťové propojení a digitalizace.

 

V hale A5 vystavovala společnost Schunk jako novinku robotický uchopovač umožňující přímou spolupráci mezi člověkem a robotem. Uchopovač Co-act typu JL1 je opatřen senzory, které zaznamenávají podmínky, za jakých probíhá montáž, ale také environmentální a provozní situaci. Tyto hodnoty jsou zaznamenávány, vyhodnocovány a předávány operátorovi.

 

Strojové vidění

Zajímavým vývojem prochází i další z výstavních oblastí veletrhu Automatica 2016, a to strojové vidění. Na veletrhu byly vystavovány skutečně funkční systémy robotického vybírání předmětů (bin picking) z palet, které je možné realizovat díky pokročilým obrazovým 3D senzorům, skenerům a kamerám a metodám vyhodnocování zaznamenaných obrazů. Italská firma Euclid Labs demonstrovala vyjímání součástí z palety robotem, který získává souřadnice ze systému Moonflower pro strojové vidění v prostoru (3D) (obr. 2). Pro každou úlohu se využívají jiné senzory a speciální algoritmy pro porovnávání tvarů, rozvržení trasy a kontroly kolizí.

 

Vyjímání předmětů předvedla také společnost TM robotics.

 

Průmyslové roboty bez bariér

Společnosti v oboru robotika představily v halách A4, B5 a B6 roboty všech typů a velikostí. Výrobci robotů se v současnosti ve vývoji zaměřují na přímou spolupráci robotů s člověkem bez jakýchkoliv zábran (obr. 3). Pro tyto roboty se vžilo označení kolaborativní.

 

Společnost ABB vystavovala nové manipulační roboty SCARA s nosností 6 kg a také robot IRB 8700, který je opravdu silákem: manipuluje s břemeny o hmotnosti až 800 kg. Největší pozornost k sobě přitáhl dvouruký kolaborativní robot YuMi, o kterém byl uveřejněn článek v Automě č. 6/2016 na str. 35.

 

Výzkumný ústav Fraunhofer IPA představil pracoviště, na kterém člověk ručně provádí složité operace a robotu přenechává jednoduché, opakující se a neergonomické práce. Součástí těchto pracovišť jsou mobilní vozíky, které nesou potřebné nástroje a lze je podle potřeby ukotvit do manuálních pracovních stanic (obr. 4).

 

Ambicí firmy Comau je překračovat bariéry, proto přichází s novou robotickou paží AURA (Advanced Use Robotic Arm) opatřenou speciální povrchovou úpravou a citlivými oblastmi, které zaznamenají kontakt s osobou i s jinou komponentou (obr. 3a). Systém také vnímá hmatové impulzy a je schopen změnit směr dráhy podle tohoto impulzu. Je vybaven kamerovým systémem, který mu umožňuje předvídat pohyb osoby v jeho prostoru. Společnost Comau uvedla na veletrhu také pět nových robotů řady Rebel-S pro manipulační úlohy. Roboty mohou být nastaveny pro tři montážní polohy a poskytují tři různé rozsahy (450, 600, 750 mm).

 

S člověkem jsou schopny spolupracovat také šestiosé roboty Stäubli řady TX2 (obr. 3b), popsané v Automě č. 6/2016 na str. 28. Společnost Robert Bosch představila robotického asistenta APAS (obr. 3c), který spolupracuje s člověkem a pružně se přizpůsobuje jeho rychlosti a při jakékoliv kolizi se okamžitě zastaví. Z nabídky robotů společnosti KUKA mohou bok po boku s člověkem pracovat lehké roboty LBR iiwa (obr. 3d). Přesné a rychlé roboty typu KR Agilus jsou také vybaveny některými prvky pro spolupráci s člověkem. Při vypracovávání návrhu robotů pamatuje společnost KUKA roboter na snadnou údržbu, minimální počet výpadků a co nejúspornější servis. Proto jsou roboty propojeny do sítě a data s údaji o jejich stavu jsou zpracována a ukládána v cloudu.

 

Kolaborativní robot Motoman HC10, popsaný v Automě č. 6/2016 na str. 27, byl na tomto veletrhu novinkou společnosti Yaskawa. Společnost Kawasaki Robotics vystavovala kolaborativní dvouruký SCARA robot typu duAro (obr. 4). Velikostí a dosahem se podobá člověku. Vzhledem k tomu, že je namontován na platformě na kolečkách, lze jej snadno přemístit a instalovat.

 

Také společnost Fanuc se zaměřuje na spolupracující průmyslové roboty a zejména výrobcům automobilů dodává dva typy kolaborativních robotů, CR-35i s užitečným zatížením 35 kg a menší spolupracující robot CR- -7iA, který unese břemena o hmotnosti 7 kg. Společnost Fanuc dbá o dobrou spolupráci se svými systémovými partnery a na veletrhu Automatica již tradičně vystavovala společně se 24 systémovými integrátory ve společném obrovském stánku o výměře 3 000 m2. V něm představila mimo jiné také svůj největší průmyslový robot M 2000 (obr. 5).

 

Servisní robotika

Profesionální servisní robotice byl vyhrazen značný prostor v hale B4. Z ukázek bylo zřejmé, že pro servisní roboty je přímá spolupráce s člověkem ještě přirozenější než pro roboty průmyslové. Návštěvníci si mohli prohlédnout roboty v každodenním životě, např. ošetřovatelský vozík v nemocnici (obr. 6), zásobovací vůz v obchodním domě, servisní roboty sloužící jako dopravní systémy bez řidiče nebo asistenti pro lidí, kteří jsou např. upoutáni na lůžko nebo invalidní vozík.


Zájem o veletrh Automatica roste

Letošní ročník veletrhu Automatica měl rekordní účast 45 000 návštěvníků, o celých 30 % více než v roce 2014. O 16 % vzrostl počet vystavovatelů (na 839). Ze strany návštěvníků i vystavovatelů je veletrh oceňován také proto, že dává příležitost i začínajícím firmám, start-upům, pro které byl vyhrazen zvláštní prostor START-UP World area a pořadatel veletrhu, Messe München, jim poskytl výhodnější podmínky.

 

Příští ročník veletrhu Automatica se uskuteční opět v Mnichově ve dnech 19. až 22. června 2018.

Eva Vaculíková

 

Obr. 1. Vývoj světového trhu s průmyslovými roboty (počet prodaných robotů v letech 2000 až 2015)

Obr. 2. Úloha bin picking: robot získává souřadnice pohybu od systému strojového vidění společnosti Euclid labs

Obr. 3. Kolaborativní průmyslové roboty od společností Comau (a), Stäubli (b), Robert Bosch (c) a KUKA (d) (foto: Messe München)

Obr. 4. Dvouruký robot duAro společnosti Kawasaki Robotics

Obr. 5. Robot Fanuc M 2000 s nosností až 2,3 t a dosahem až 4,7 m

Obr. 6. Servisní robot sloužící jako ošetřovatelský vozík pro nemocnice (foto: Messe München)

 

Statistika mezinárodní federace robotiky

Podle statistiky Mezinárodní federace robotiky (IFR) se po celém světě prodalo v roce 2015 celkem 248 000 průmyslových robotů. Tento rekordní počet – o 12 % vyšší než v roce 2014 – napovídá, že pokračuje globální boom v automatizaci, který začal v roce 2009 jako reakce na finanční krizi. Od té doby počet prodaných průmyslových robotů meziročně vzrostl již čtyřikrát. Podle předpokladů bude tento růst pokračovat i v roce 2018, kdy by mělo být v průmyslových provozech využíváno kolem 2,3 milionu průmyslových robotů, víc než dvakrát více než v roce 2009 (1 milion).

 

Největším tahounem růstu je Asie, kde bylo v roce 2015 prodáno celkem 156 000 robotů, což znamená vzestup o 16 % oproti předchozímu roku. Z tohoto počtu se prodalo v Číně celkem 68 000 průmyslových robotů, a samotná Čína tak překonala objem trhu v celé Evropě. Na tomto rozmachu v Číně profitovali zahraničních výrobci s podílem 69 % na trhu. Zároveň výrazně expandují domácí výrobci se současným tržním podílem 31 % (2013 to bylo 25 %). Za Čínou jsou na druhém a třetím místě Jižní Korea a Japonsko a za nimi následuje USA a Německo. V těchto pěti zemích se uskuteční tři čtvrtiny celosvětových tržeb v oblasti průmyslových robotů.

 

V Evropě vzrostl v roce 2015 počet prodaných robotů o 5 % na 50 000. Nejvíce robotů se prodalo v Německu (20 000) v Itálii (6 700) a ve Španělsku (3 800). V Americe se prodalo 37 000 robotů, což představuje nárůst o 15 %. Nejvíce robotů bylo prodáno v USA (27 000). Obzvláště velký krok kupředu učinilo Mexiko, kde se prodej v průběhu jednoho roku zdvojnásobil na 5 500 robotů. Za tímto vzestupem jsou investice do automobilového průmyslu a vývoz komponent do automobilů do USA a Jižní Ameriky. Automatizace s použitím průmyslových robotů se nejvíce uplatňuje v automobilovém průmyslu. Během roku 2015 se tam prodalo 95 000 robotů, což představuje meziroční růst 1 %. Mezi odvětví s největším růstem patřily kovozpracovatelský průmysl (+63 %), plastikářství a gumárenství (+40 %) a výroba elektroniky (+16 %).

 

Podle ředitele IFR Joea Gemmy bude až do roku 2018 přispívat k vzestupu robotiky rychlý vývoj digitalizace a automatizace. „Revoluční pokroky v IT se všemi dopady internetu věcí a novými propojenými službami podstatně mění výrobu. Stroje, logistika a výrobní provozy se mění na integrované kyberfyzikální systémy.“