Kiedy warto wybrać programowanie off-line robota?
ABBElastyczność produkcji oznacza konieczność częstego przezbrajania maszyn, które biorą udział w procesie produkcyjnym. W przypadku robotów niezbędna jest odpowiednia zmiana oprogramowania sterującego. Przedsiębiorcy mają do wyboru jedną z dwóch głównych metod programowania robotów – off-line lub on-line. Przyjęło się, że ta pierwsza metoda, ze względu na wyższe koszty i większy stopień skomplikowania, przeznaczona jest raczej dla dużych przedsiębiorstw. Czy takie podejście na pewno jest słuszne?
Coraz więcej przedsiębiorstw stawia na robotyzację procesów produkcyjnych. Wynika to zarówno z większej świadomości osób zarządzających, jak i dostępności samych robotów. Niebagatelną rolę odgrywa również coraz łatwiejsza obsługa zrobotyzowanych jednostek. To efekt m.in. różnych narzędzi, dzięki którym programowanie robotów przestaje być tylko domeną profesjonalnych programistów. Zadania projektowania stają się coraz łatwiejsze i coraz częściej radzą sobie z nimi pracownicy po nawet krótkim szkoleniu. Uogólniając nieco, można wyróżnić dwie główne metody programowania robotów przemysłowych.
On-line, czyli programowanie robota przez nauczanie
Metoda on-line, zwana również nietekstową metodą programowania robota, polega na tym, że operator pokazuje odpowiednią sekwencję ruchów, którą robot zapamiętuje, a następnie odtwarza już w czasie rzeczywistego procesu. Mamy więc tu swego rodzaju uczenie robota wykonywania konkretnych czynności.
W ramach tej metody wyróżniamy kilka typów programowania. Operator może np. ręcznie, bezpośrednio na robocie ustawiać kolejne pozycje manipulatora. Może też wykorzystywać odpowiedni model robota. Po ustawieniu właściwej sekwencji ruchów na modelu są one następnie przenoszone na robota docelowego przy użyciu odpowiedniego oprogramowania. Możliwe jest także ustalanie kolejnych ruchów robota pośrednio, czyli przy użyciu panelu programowania.
W przypadku programowania przez nauczanie możemy też wyróżnić dwa rodzaje wykonywanych ruchów przez robota. Pierwszy to programowanie od punktu do punktu, które polega na tym, że operator wskazuje poszczególne pozycje na przyszłej trajektorii, a robot przemieszcza się między nimi.
Drugi rodzaj, metoda ruchu ciągłego, polega natomiast na tym, że operator przeciąga końcówkę manipulatora robota wzdłuż całej trajektorii, która następnie jest odtwarzana podczas wykonywanych zadań produkcyjnych.
Zalety i wady programowania on-line robota
Zaletą metody oprogramowania on-line niewątpliwie jest stosunkowo krótki czas programowania i możliwość jego przeprowadzenia przez osoby, które nie są programistami. Nie wymaga też specjalnego oprogramowania i pozwala na dość precyzyjne nauczenie robota wykonywania odpowiednich ruchów.
Największą wadą tej metody jest natomiast konieczność wstrzymania produkcji, żeby wykonać odpowiednie czynności nauczania bezpośrednio na robocie. W przypadku bardziej skomplikowanych prac programowanie robota może zająć dużo więcej czasu, a to wiąże się z dłuższym przestojem procesu produkcyjnego (nawet kilka dni). Ponadto uczenie robota może być realizowane dopiero po zbudowaniu i zainstalowaniu celi robota.
Programowanie on-line wiąże się też z większym ryzykiem. Operator musi bowiem wejść do celi robota, żeby nauczyć go określonych ruchów. W takiej sytuacji zawsze należy się liczyć z nieoczekiwanym ruchem robota lub innych mechanizmów, jakie znajdują się w tej celi.
Off-line, czyli programowanie robota w wirtualnym środowisku
Metoda off-line, czyli tekstowa metoda programowania robotów przemysłowych, umożliwia tworzenie oprogramowania dla robotów i budowy stanowisk zrobotyzowanych bez konieczności wykorzystania rzeczywistego urządzenia w tym procesie. Całość przeprowadzana jest na ekranie monitora za pomocą interfejsu 3D w środowisku symulacji produkcji z wykorzystaniem wirtualnego modelu robota – nie wymaga więc wstrzymania realizowanych procesów produkcyjnych.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
W środowisku tym można również sprawdzić przyszłe procesy pod kątem ewentualnych kolizji i błędów. Po skonfigurowaniu i zaprogramowaniu wszystkich czynności robota w danym procesie generuje się odpowiedni kod, który jest następnie implementowany do sterownika prawdziwego robota.
Najważniejszą zaletą programowania off-line jest zdecydowanie krótszy czas przestoju robota i przerwy produkcyjnej. Całość prac bowiem, nawet w przypadku skomplikowanych procesów, odbywa się na modelu wirtualnym.
W efekcie przedsiębiorstwo może znacznie szybciej i efektywniej zmieniać produkcję i tym samym reagować na potrzeby rynku. Programowanie w wirtualnym środowisku pozwala także zminimalizować ryzyko błędów, a tym samym wypadków i kolizji już w czasie rzeczywistych procesów.
Dzięki metodzie off-line można też łatwiej i szybciej optymalizować oprogramowanie robota w przypadku pojawienia się błędów, np. braku powtarzalności czy gorszej jakości uzyskanego produktu.
Czy programowanie off-line robota jest zbyt drogie i skomplikowane?
Wśród wielu przedsiębiorców wciąż pokutuje przekonanie, że metoda programowania off-line jest odpowiednia wyłącznie dla dużych przedsiębiorstw o większych możliwościach finansowych. W dużej mierze wynika to z konieczności zainwestowania w niezbędne oprogramowanie i zatrudnienia odpowiednio wykwalifikowanych pracowników. Warto jednak mieć na uwadze, że są to początkowe koszty, które należy ponieść tylko raz.
Co ważne, obecne oprogramowania są uniwersalne, dzięki czemu można je użytkować niezależnie od marki robotów i typów procesów. Krótsze czasy przestoju i większy stopień wykorzystania robota przekładają się natomiast na szybszy zwrot z inwestycji – nie tylko w samo oprogramowanie, ale w całą zrobotyzowaną jednostkę.
W każdym przypadku wdrożenie nowego oprogramowania wymaga odpowiedniego przeszkolenia. Obecność w przedsiębiorstwie osób wyznaczonych do programowania robotów może więc generować znaczący koszt.
Coraz częściej jednak dostępne oprogramowania są intuicyjne w obsłudze. Oznacza to, że wymagania stawiane programistom są coraz mniejsze, dzięki czemu nawet początkujący pracownik może stosunkowo szybko poznać zasady obsługi oprogramowania. Trzeba jednak też dodać, że ręczne programowanie robota do bardziej skomplikowanych czynności wymaga od operatora odpowiednich umiejętności.
Metoda off-line jest szczególnie korzystna w tych przedsiębiorstwach, w których serie produkcyjne są krótkie, a linia produkcyjna wymaga częstego przezbrajania. A to często jest domeną mniejszych przedsiębiorstw.
Obie metody programowania robotów, jak widać, mają wady i zalety. Trudno więc jednoznacznie stwierdzić, która z nich zawsze będzie lepsza. Bardzo dużo zależy od poziomu skomplikowania procesów produkcyjnych, w których realizowaniu będzie brał udział robot.
O Autorze
