ロボット工学への範囲を拡大

ロボット工学への範囲を拡大

今日の製造メーカにとって、柔軟なプラントフロアはビジネス上の必須事項です。製品のSKUが増加し続けているため、機器の製造ははより多くの製品のバリエーションに対応するために、より機敏でなければならなくなっています。

柔軟な「多品種少量」生産環境のニーズを満たすために、より多くの機械装置メーカが固定の機械システムから離れ、ロボット技術を組み込む革新的な方法を開発しています。この傾向は、マテリアルハンドリング、ピック&プレース、およびアセンブリアプリケーションで特に顕著です。

なぜでしょうか? 従来のシステムは単一の水平面で動作し、同じまたは類似の製品の大容量の取り扱いに関連する固定の変数に基づいていました。一方、人の動きを模倣する傾向のあるロボット技術は、3Dワークエンベロープ全体での移動を可能にします。

この平面を打ち破り、3次元で完全に動作する能力は、形勢を一変させました。ピック&プレースオプションは無限に可変であり、それには水平と垂直の高度を含むことができました。ロボットが適切なパスを決定し、複雑な機械的な再ルーティングは必要ありません。

そして、カスタマイズ可能で交換可能なエンドエフェクタのおかげで、同じロボットが幅広い製品形状とサイズを処理できます。

従来の課題

マシンビルダーは、ロボット工学の利点とそれに対する製造需要を確かに認識しています。しかし、最近まで、ロボット技術をコスト効率よく組み込むことは困難でした。

これまで、機械装置メーカは、マシンの残りの部分を実行する制御プラットフォームとは異なるカスタムのハイエンドプロセッサで実行する機器を提供するサードパーティのロボットサプライヤに依存していました。多くの場合、ロボットのプログラミングには、機械装置メーカのスタッフの範囲外のスキルセットが必要でした。また、2つの制御プラットフォームが関係していたため、ロボットアプリケーションを上流および下流のプロセスと統合するのは面倒でした。

よりシンプルで優れたプログラミング

最新のロボット技術は、機械装置メーカの方程式を変えました。その真実は、機械学習技術のおかげで、現代のロボットは従来の機械システムよりもプログラミングが簡単なことが多いということです。

例えば、「模倣学習」により、ロボットは表示されているタスクを再現できます。私は最近、この手法を最大限に活用したケース包装アプリケーションに関与しました。ロボットに製品を取り上げ、持ち上げ、ケースに入れるように教えるために必要なことは、ロボットアームを3つの適切な場所に移動することだけでした。

ロボットコントローラは情報を補間して、独自のパスまたは移動計画を生成します。 つまり、パスプラン(および必要なロボットプログラミングの約80%)が自動的に生成されます。

アプリケーションの複雑さと変動性に応じて、同様の機械学習手法を使用して、ビジョン誘導ロボットまたは協調ロボットを配備およびプログラミングできます。

並外れた機能を半分のスペースで - AFAシステムズ社は、単一の制御プラットフォームで実行されるモノブロック・カートニング・ソリューションのロボットを最大限に活用します。

変形制御技術

機械学習によりロボットプログラミングが簡素化されましたが、最新のプログラマブル・オートメーション・コントローラ(PAC)技術は、機械装置メーカにとって変革のターニングポイントとなります。プロセッサの速度とパフォーマンスが向上したため、ロボットアプリケーションは、マシンの残りの部分を制御する標準PACで実行できるようになりました。

例えば、このPACには、ロボットの高速通信とモーションコントロールの要求を満たすために、前世代よりも最大45%多くの容量を提供できるプロセッサが搭載されています。

同様に重要なこととして、機械\装置メーカは、PACプラットフォーム内のロボットアプリケーションに求められる高度な安全機能を実現し、マシン全体の安全に対するアプローチを標準化できます。

もちろん、ロボット制御と機械制御の両方に単一の統一されたプラットフォームを使用することで、機械装置メーカは機器の開発、統合、および配備を高速化できます。さらに、機械装置メーカはポートフォリオ全体にわたってイノベーションをより簡単に拡張し、機械のあらゆる側面をより詳細に制御できます。

毎年、より多くのマシンビルダーが統合制御プラットフォームを活用して柔軟なロボット機器を開発し、ライフサイクル管理を最適化することが見られています。 この例をご覧ください。

また、マシンビルダーが最新の技術を使用して革新的な機械を開発している方法についてもご覧ください。

Mike Wagner
投稿日 2018-12-24 投稿者 Mike Wagner, Global OEM Business Manager, Rockwell Automation
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