TEMAT NUMERU Roboty i koboty w przemyśle CENA 15,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)
ROZMOWA 24
SPRZĘT I APARATURA 56
Zbigniew Tomaszewski, Stäubli
Systemy wizyjne
PRZEMYSŁ 4.0 93
AUTOMATYKA ISSN 2392-1056
INDEKS 403024
10/2018
AUTOMATYKAONLINE.PL
Więcej ciągła bezawaryjna praca, bez przestojów bez opóźnień, lepsza wydajność
DrivePro® spokój i bezpieczeństwo DrivePro® to oferta serwisowa Danfoss dla przetwornic częstotliwości VLT® i VACON®. Wybierając program DrivePro® możesz być pod najlepszą opieką. Zaawansowane procedury ochrony zapewnią, że Twój system uzyska najlepsze parametry pracy w całym okresie eksploatacji. Wsparcie naszych ekspertów wykracza poza prostą diagnostykę, naprawy i wymiany podzespołów. Będziesz mógł proaktywnie wpływać na produktywność, wydajność i niezawodność. Bądź przewidujący i zapewnij sobie spokój.
DKDD.PA.470.A1.02
drivepro.danfoss.pl
DrivePro® Life Cycle
FAULHABER BHx
Wysoka wydajność, która mieści się w dłoni
Bezszczotkowe serwomotory FAULHABER DC z serii 1660 … BHx
NOWOŚĆ
WE CREATE MOTION
W medycynie w rękach jednostki spoczywa ogromna odpowiedzialność. Nowa seria 1660 … BHx wyznacza nowe standardy w tej dziedzinie: pod względem kompaktowości i masy, zapewniając jednocześnie wysoką prędkość obrotową przy niskim poziomie hałasu i emisji ciepła, co do niedawna było nieosiągalne. Dzięki temu ta seria napędów doskonale sprawdza się w rękojeściach urządzeń medycznych o wysokich wymaganiach w zakresie mocy przy zastosowaniach o ograniczonej przestrzeni montażowej.
Więcej informacji: www.faulhaber.com/bhx/en/ FAULHABER Polska sp. z o.o. · info@faulhaber.pl
Łączniki profili, mechanizmy przesuwu
Elesa+Ganter jest od 70 lat światowym liderem w produkcji standardowych elementów maszyn dla przemysłu. Najwyższa jakość, dbałość o wzornictwo, obszerny magazyn w Polsce, dostawa w 24 h to tylko niektóre z atutów naszej oferty.
W ofercie także:
Koła ręczne
o ę a
www.elesa-ganter.pl
Dźwignie nastawne
Uchwyty
Wskaźniki
p ustalające
Elementy maszyn
Stopy
Zawiasy hydrauliczny
OD REDAKCJI
Szanowni Państwo, Bieşący numer został zdominowany przez materiały dotyczące rozwiązań robotycznych. Wiele miejsca poświęciliśmy coraz popularniejszym robotom współpracującym, zwanym niekiedy kobotami. Roboty te są przykładem jednej z najbardziej innowacyjnych technologii stosowanych coraz częściej w przemyśle. O roli i moşliwościach robotów współpracujących piszemy w artykule wiodącym pisma „Kobot – przyszłość przemysłowej robotyki�, a następnie rozszerzamy ten temat o rozwiązania firmowe czołowych producentów tych maszyn. Robotyzacja stanowi dzisiaj koło napędowe współczesnego przemysłu, przyczynia się do optymalizacji i wydajności produkcji. Na ten temat – m.in. obszarów z największym potencjałem rozwoju robotyzacji, a takşe ryzyku, jakie niesie ze sobą nieudana automatyzacja – rozmawiamy ze Zbigniewem Tomaszewskim, wiceprezesem i dyrektorem oddziału firmy Stäubli w Polsce. W kolejnym materiale redakcyjnym duşo miejsca poświęciliśmy systemom wizyjnym i ich wykorzystaniu w kontroli jakości procesów produkcyjnych. Uzupełnieniem tej analizy są artykuły o roli systemów wizyjnych w komunikacji z robotem oraz omówienie praktycznych rozwiązań firmowych.
Twórcom wynalazków, wzorów uşytkowych lub przemysłowych oraz topografii układów scalonego, zgodnie z ustawą Prawo własności przemysłowej, przysługuje szereg uprawnień, m.in. prawo uzyskania patentu, prawa ochronnego albo prawa z rejestracji, a takşe prawo do wynagrodzenia oraz prawo do wymieniania ich jako twórców w opisach, rejestrach oraz w innych dokumentach i publikacjach. Stałym Czytelnikom działu Prawo i normy polecamy artykuł „Prawa twórcy wynalazku�, którego treść rozwieje wszelkie wątpliwości. W części poświęconej Przemysłowi 4.0 prezentujemy ciekawy raport specjalny dotyczący czwartej rewolucji przemysłowej, zrealizowany przez zespół dziennikarski portali Grupy PTWP. Publikacja oparta jest na ankietach wypełnionych przez przedstawicieli firm przemysłowych róşnych branş. W dalszej części działu definiowana jest postać ITmatyka – pracownika poszukiwanego przez wizjonerów tworzących inteligentne fabryki. Na zakończenie polecam pełną emocji subiektywną ocenę ekspozycji robotów na targach automatica 2018. Gorąco zapraszam do lektury!
4
AUTOMATYKA
pl.rs-online.com
Kim chciałeś zostać, będąc dzieckiem? Twoja ambicja zaprowadziła Cię do świata inżynierii, a Twoje pomysły kształtują jego przyszłość. Jednak by robić to, co robisz najlepiej, potrzebujesz czasu na skupienie się na tym, co naprawdę się liczy. Jesteśmy dystrybutorem produktów dla automatyki, elektroniki i utrzymania ruchu i od 80 lat pomagamy naszym klientom osiągnąć ich cele. Wspieramy wszystkich pełnych inspiracji. Wspieramy inżynierów jutra. We’re here
Profesjonalna pomoc techniczna | Wiodący dostawcy | Dostawa do 24h lub do 48h
SPIS TREŚCI REDAKTOR NACZELNA Małgorzata Kaliczyńska tel. 22 874 01 46 e-mail: mkaliczynska@piap.pl REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska REDAKCJA TEMATYCZNA Sylwia Batorska WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Marcin Bieńkowski, Jolanta Górska-Szkaradek, Agnieszka Staniszewska, Marcin Zawisza, Damian Żabicki
Z BRANŻY PRODUKTY Optymalizacja wydajności produkcji w świetle robotyzacji
24
Rozmowa ze Zbigniewem Tomaszewskim, wiceprezesem i dyrektorem oddziału firmy Stäubli w Polsce.
TEMAT NUMERU 28 40 42
Kobot – przyszłość przemysłowej robotyki Współpraca chwytaków na linii człowiek–robot
MARKETING I REKLAMA Jolanta Górska-Szkaradek – menedżer tel. 22 874 01 91 e-mail: jgorska@piap.pl
Człowiek i maszyna – zespół marzeń
PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel. 22 874 03 51 e-mail: ewalczak@piap.pl
16
ROZMOWA
SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel. 22 874 01 85 e-mail: uchojnacka@piap.pl
Sylwia Batorska tel. 22 874 00 60 e-mail: sbatorska@piap.pl
8
Automatyzacja chwytania Robot delta jako zestaw konstrukcyjny
44
Konfigurowalne systemy sterowania B&R
46 48
Czujniki bezpieczeństwa dla robotów Era robotyki przyjaznej człowiekowi Roboty Universal Robots
51
MOBOT AGV Zrób krok w stronę Intralogistyki 4.0
SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska KOREKTA Urszula Chojnacka, Ewa Markowska, Elżbieta Walczak DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o. Nakład: 4000 egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 01 46, fax 22 874 02 20 e-mail: automatyka@piap.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Szczegółowe warunki prenumeraty wraz z cennikiem dostępne są na stronie automatykaonline.pl/prenumerata.
24
OPTYMALIZACJA WYDAJNOŚCI PRODUKCJI W ŚWIETLE ROBOTYZACJI O obszarach z największym potencjałem rozwoju robotyzacji, wyróżnikach robotów firmy Stäubli, a także ryzyku, jakie niesie ze sobą nieudana automatyzacja rozmawiamy ze Zbigniewem Tomaszewskim, wiceprezesem i dyrektorem oddziału firmy Stäubli w Polsce.
Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów
6
promocyjnych.
AUTOMATYKA
SPIS TREŚCI
28
KOBOT – PRZYSZŁOŚĆ PRZEMYSŁOWEJ ROBOTYKI Roboty przemysłowe od wielu lat doskonale sprawdzają się w zastosowaniach przemysłowych. Obecnie trudno już sobie nawet wyobrazić nowoczesną fabrykę samochodów, procesorów czy komputerów bez wszechobecnych robotów. Mimo swoich zalet, roboty też mają jedną podstawową wadę. Aby je zastosować na linii produkcyjnej niezbędne jest wydzielenie odpowiedniego gniazda produkcyjnego tak, aby człowiek, ze względów bezpieczeństwa, nie znalazł się w zasięgu pracy robota. Gniazdo takie nie tylko zajmuje miejsce na hali, ale również wymusza specyficzną organizację produkcji. A gdyby tak robota wyposażyć w czujniki bezpieczeństwa i pozwolić mu na swobodną współpracę razem z ludźmi?
(R)ewolucja robotyczna trwa!
52
Rozwój interfejsów komunikacyjnych w przemysłowych systemach pomiaru masy
54
HF Inverter Polska – technika napędowa
84 88
BIBLIOTEKA
91
PRZEMYSŁ 4.0
93
WSPÓŁPRACA
124
Roboty firmy KUKA
Roboty w przemyśle Czy zagrażają rynkowi pracy?
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Systemy wizyjne w kontroli jakości procesów produkcyjnych Komunikacja w języku robota
56 63
System wizyjny SensoPart VISOR 1.3 Mpx Robotic
Kompleksowe rozwiązania wizyjne firmy Teledyne DALSA Kontrola procesu produkcyjnego
64 67
LUDZIE Adam Piszczatowski, kierownik działu rozwiązań Przemysłu 4.0, Bosch Rexroth
126
SmartCamera BVS firmy Balluff w praktycznym ujęciu
PRAWO I NORMY Prawa twórcy wynalazku
70
RYNEK Efektywne wzorcowanie przepływomierzy
72
Odzyskiwanie energii elektrycznej w aplikacjach napędowych z falownikami Danfoss Drives
74
Sprawna wymiana wkładek dzięki łożyskom drylin W firmy igus Jak zrobić wskaźnik poziomu cieczy?
77 78
Cyfrowe opisywanie oznaczników ze specjalną aplikacją do oznaczania przemysłowego 80 10/2018
56
SYSTEMY WIZYJNE W KONTROLI JAKOŚCI PROCESÓW PRODUKCYJNYCH Czujniki i kompleksowe systemy wizyjne (kamery) wykonują zdjęcia, a w oparciu o nie są w stanie analizować kształt, kolor, kod 1D i 2D, OCR (tekst), wymiar oraz szereg innych parametrów obiektu. W zależności od wersji urządzenia pracują samodzielnie lub wymagają użycia komputera. 7
Z BRANĹťY
KALENDARIUM
10/2018 16–18.10 Kraków Międzynarodowe Targi Elementów Złącznych i Technik Šączenia Fastener Poland fastenerpoland.pl
16–18.10 Kraków Salon Kooperacji Przemysłowej kooperacja.krakow.pl
16–18.10 Sosnowiec Międzynarodowe Targi Spawalnicze ExpoWELDING www.exposilesia.pl
16–18.10 Sosnowiec Salon Robotyzacji i Automatyzacji ROBOTshow www.exposilesia.pl
17.10 Toruń Konferencja Automatyzacja i technika napędowa w zakładach produkcyjnych www.axonmedia.pl
24–25.10 Warszawa Forum Nowoczesnej Produkcji forumprodukcji.pl
25.10 Zielona Góra Konferencja Energia i media techniczne w zakładach produkcyjnych
BRANŝA AUTOMOTIVE W OBLICZU PRZEMYSŠU 4.0 Zakończona niedawno konferencja Automotive przyniosła wiele odpowiedzi na pytania dotyczące praktycznych aspektów wdraşania rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0 w zakładach produkcyjnych, które były wiodącym tematem spotkania. Wydarzenie zorganizowane w dniach 6–7 września 2018 r. w Zakopanem, którego partnerem technologicznym była firma Siemens, zgromadziło blisko 200 reprezentantów przedsiębiorstw produkcyjnych z branşy automotive, dostawców technologii oraz przedstawicieli instytucji branşowych i wiodących polskich uczelni technicznych. Jak podkreślał Michał Kot z firmy Siemens, rośnie znaczenie Polski na rynku międzynarodowym jako producenta w branşy automotive, a branşa motoryzacyjna i sektory z nią powiązane tworzą ponad milion miejsc pracy. Elementem konferencji była debata, w której uczestniczyli przedstawiciele firm Adient, AIUT, FCA, LEAR i Siemens. Paneliści poświęcili uwagę gotowości polskich przedsiębiorstw do wdraşania rozwiązań z obszaru Przemysłu 4.0, ukazując to zagadnienie zarówno z perspektywy producentów gotowych samochodów, jak i dostarczających komponenty
11/2018 industryweek.pl
14.11 Warszawa Konferencja Innowacyjne rozwiÄ…zania automatyzacji odpowiadajÄ…ce trendom rynkowym www.abb.pl/robotics
8
PRAKTYKI B&R 2018 ZA NAMI
www.axonmedia.pl
6–8.11 Warszawa Międzynarodowe Targi Innowacyjnych Rozwiązań Przemysłowych Warsaw Industry Week
i technologię dla tych firm. Przykłady rozwiązań wdraşanych m.in. w firmach Fiat, GKN, Adient czy Mercedes pozwoliły uczestnikom poznać korzyści z implementacji innowacyjnych rozwiązań oraz ocenić ich przydatność we własnych zakładach produkcyjnych. Partnerami głównymi konferencji były firmy AIUT, AmiSter, MJ Group oraz Pepperl&Fuchs, zaś wśród pozostałych partnerów znalazły się firmy Automatech, Evatronix, Evotec, GT85, Festo, KUKA, Promatik, Rittal, Stoltronic i TheusLED. Konferencja odbyła się pod patronatem honorowym Akademii Górniczo-Hutniczej, Politechniki Kakowskiej, Politechniki Śląskiej, Politechniki Wrocławskiej, Polskiej Izby Motoryzacji, Przemysłowego Instytutu Motoryzacji, Stowarzyszenia Profibus PNO Polska, Urzędu Dozoru Technicznego oraz Instytutu Badań Rynku Samochodowego SAMAR.
50 studentów znalazło w tym roku zatrudnienie w ramach programu praktyk organizowanych corocznie przez B&R. Firma od lat wspiera edukację młodych inşynierów, umoşliwiając im zdobycie doświadczenia w pracy na bazie rozwiązań B&R. Praktyki i staşe, adresowane do studentów IV i V piątego roku studiów mechatroniki, automatyki i robotyki oraz elektrotechniki, odbywają się w biurach firmy w Krakowie, Poznaniu, Szczecinie
i Warszawie, a takşe u klientów B&R, którzy zadeklarowali udział w programie „Praktyki w Twoim Mieście�. Studenci rozpoczęli edukację od tygodniowego szkolenia z zakresu systemów automatyzacji B&R, a następnie przystąpili do realizacji projektów, pracując m.in. nad symulacją i programem procesu paletyzacji, modyfikacją zestawu demonstracyjnego Demo-wall i projektem maszyny grawerującej. Pod okiem wykwalifikowanych opiekunów poszerzali wiedzę z zakresu programowania, wizualizacji, obsługi Automation Studio czy komponentów mapp Technology. Praca zespołowa, jak równieş indywidualna pozwoliły rozwinąć nie tylko wiedzę techniczną, ale równieş kompetencje miękkie. !
AUTOMATYKA
Z BRANŻY
DSR I ALPHAMOON PRACUJĄ NAD SZTUCZNĄ INTELIGENCJĄ W FABRYKACH
PREZYDENT ANDRZEJ DUDA NA STOISKU PIAP
DSR, wrocławska spółka oferująca m.in. systemy ERP, MES, APS i BI oraz rozwiązania oparte na Przemysłowym Internecie Rzeczy, rozpoczęła współpracę z firmą Alphamoon, specjalizującą się w rozwoju i adaptacji rozwiązań opartych na metodach sztucznej inteligencji. Efektem współpracy ma być nowej klasy oprogramowanie, wyróżniające się kompleksowym wykorzystaniem nowoczesnych algorytmów uczenia maszynowego. – Wszyscy mówią o sztucznej inteligencji w produkcji, jednak prawda jest taka, że eksperymentuje z nią garstka największych producentów, takich jak Siemens czy General Electric. Cała reszta zapewne z chęcią poszłaby w ich ślady, jednak znalezienie gotowego rozwiązania, wykorzystującego SI w wystarczającym stopniu, jest niezmiernie trudne. Nie chcemy dostarczać produktów, które robią to w sposób powierzchowny, stąd decyzja o współpracy z Alphamoon – mówi Piotr Rojek, prezes DSR. Firmy będą także wspólnie realizowały projekt AI 4FACTORY, w ramach którego przeprowadzone zostaną audyty oceniające przydatność sztucznej inteligencji w fabrykach. – W wielu firmach brakuje świadomości potencjału sztucznej inteligencji. Przychodzimy im z pomocą identyfikując obszary, w których jej implementacja przyniesie realne korzyści. Badamy przede wszystkim, jakimi danymi dysponuje klient i do czego można je wykorzystać, gdyż od tego zależy, w jaki sposób sztuczna inteligencja może pomóc. Finalnie przedstawiamy propozycję rozwiązania i jego sposób ewaluacji. W miarę możliwości prognozujemy też zwrot z takiej inwestycji – wyjaśnia ideę projektu Michał Staśkiewicz, prezes Alphamoon.
5 września 2018 r. – w drugim dniu XXVI Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego odbywającego się w Kielcach – targi MSPO odwiedził Prezydent Rzeczypospolitej Polskiej Andrzej Duda. Spotkał się z przedstawicielami polskiego sektora zbrojeniowego, goszcząc m.in. na stoisku Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP. Wizyta była okazją do zapoznania się z ofertą PIAP, adresowaną do Sił Zbrojnych RP i służb odpowiadających za bezpieczeństwo wewnętrzne państwa. Prezydent wykazał duże zainteresowanie wystawą polskich robotów mobilnych, którą przedstawił Adam Andrzejuk, zastępca dyrektora PIAP ds. Inteligentnych Systemów Bezpieczeństwa. Prezydent wyraził uznanie dla dokonań instytutu, który od wielu lat eksportuje swoje produkty za granicę i odnosi kolejne sukcesy na rynkach międzynarodowych. Dotąd produkty PIAP sprzedano do 18 państw. Więcej informacji na temat robotów mobilnych, pojazdów specjalnych i urządzeń specjalnych, a także akcesoriów do CBRN oferowanych przez PIAP można znaleźć na stronie www.antyterroryzm.com.
"
#
R E K L A M A
10/2018
9
Z BRANĹťY
FABRYKA W ERZE 4.0
Podczas dorocznego spotkania Nowych Mistrzów Światowego Forum Ekonomicznego w Tianjin w Chinach fabryka Schneider Electric w Le Vaudreuil we Francji została ogłoszona jednym z najlepszych na świecie zaawansowanych zakładów przemysłowych. W cyfrowo przekształconym zakładzie, otwartym 3 kwietnia 2018 r., wdroşono najnowsze narzędzia cyfrowe, takie jak EcoStruxure Augmented Operator Advisor, które umoşliwiają operatorom korzystanie z rzeczywistości rozszerzonej w celu przyspieszenia pracy i konserwacji, a co za tym idzie zapewniają 2–7% wzrost wydajności. Pierwsze wdroşenie programu EcoStruxure Resource Advisor zapewnia do 30% oszczędności energii. $ %
POLSKI SUKCES W ERC Zespół Impuls z Politechniki Świętokrzyskiej stanął na najwyşszym stopniu podium w tegorocznych rozgrywkach European Rover Challenge. Czwarta edycja międzynarodowych zawodów robotycznych, która odbyła się w dniach 14–16 września 2018 r. w Muzeum Przyrody i Techniki w Starachowicach, zgromadziła ponad 400 konstruktorów z sześciu kontynentów. Uczestnicy ERC wzięli udział w czterech konkurencjach terenowych, których celem było kompleksowe zaprezentowanie moşliwości stworzonego robota marsjańskiego i jego zdalnej nawigacji. Za zwycięską druşyną Impuls uplasowali się zawodnicy z zespołu Raptors z Politechniki Šódzkiej, a trzecie miejsce zajęła kanadyjska druşyna Robotics for Space Exploration z Uniwersytetu w Toronto. Nowością w tegorocznej edycji była formuła PRO – po raz pierwszy w historii ERC profesjonalni konstruktorzy robotów marsjańskich mogli przyjechać na miejsce zawodów i nie biorąc udziału w zawodach skorzystać z infrastruktury pola marsjańskiego, by sprawdzić, jak ich rozwiązania zachowują się w warunkach zblişonych do tych panujących na Czerwonej Planecie. % & ' ( '
R E K L A M A
— –“�ž™š‹Ž‹ $
‡ “—“Â?˜“Â&#x; €œ¤Â?—£Â?˙¥Â?‘™ y˜Â?ž£žÂ&#x;žÂ&#x; qÂ&#x;ž™—‹ž£•“ “ €™—“‹œÄ?ÂĄ €yq€ qrr ™œ‹¤ š‹œž˜Â?œÄ?ÂĄ ¤‹šœ‹Â?¤‹—£ ˜‹ •™˜Â?Â?œÂ?˜Â?ӕ šž ÂŻyÂ˜Â˜Â™ÂĄÂ‹Â?ÂŁÂ”Â˜Â? ÂœÂ™Â¤ÂĄÂ“ĂŽÂ¤Â‹Â˜Â“Â‹ ‹Â&#x;ž™—‹ž£¤‹Â?”“ ™Žš™¥“‹Ž‹”ÎÂ?Â? žœÂ?˜Ž™— ÂœÂŁÂ˜Â•Â™ÂĄÂŁÂ—ÂŽ Â‡ÂŁÂŽÂ‹ÂœÂ¤Â?˜“Â? Â™ÂœÂ‘Â‹Â˜Â“Â¤Â™ÂĄÂ‹Â˜Â? ”Â?Â?ž ÂĄ œ‹—‹Â?Â’ Â?£•–Â&#x; ÂŻÂƒÂšÂ™ÂžÂ•Â‹Â˜Â“Â‹ ¤ ÂœÂ™ÂŒÂ™ÂžÂŁÂ•ĂŽÂŽ t‹ž‹ $ œ ‘™Ž¤ % }“Â?”Â?Â?Â? qrr Â&#x;– ĆŽÂ?‘‹ĎÂ?•‹ ‡‹œÂ?¤‹¥‹ ‡ Â?Â?–Â&#x; œÂ?”Â?Â?žœ‹Â?”“ ˜‹ •™˜Â?Â?œÂ?˜Â?ӕ šœ™Â?“—£ ™ ÂĄÂŁÂ?Ă‹Â‹Â˜Â“Â? ¤‘Ë™Â?¤Â?˜“‹ ¤‹¥“Â?ÂœÂ‹Â”ĂŽÂ?Â?‘™ “—“ï Â˜Â‹Â¤ÂĄÂ“Â?•™ Â˜Â‹Â¤ÂĄĂŻ Â?Â“ÂœÂ—ÂŁ ™œ‹¤ ˜Â&#x;—Â?œ Â•Â™Â˜ÂžÂ‹Â•ÂžÂ™ÂĄÂŁ ˜‹ ‹ŽœÂ?Â? Â?_—‹“– wydarzenie@piap.pl. ‡£Â?Ă‹Â‹Â˜Â“Â? ¤‘Ë™Â?¤Â?˜“‹ ”Â?Â?ž œÄ?ÂĄÂ˜Â™Â¤Â˜Â‹Â?¤˜Â? ¤ ÂĄÂŁÂœÂ‹Ć”Â?˜“Â?— ¤‘™Ž£ ˜‹ šœ¤Â?ÂžÂĄÂ‹ÂœÂ¤Â‹Â˜Â“Â? €‹ĎÂ?ž¥‹ ÂŽÂ‹Â˜ÂŁÂ?Â’ ™Â?Â™ÂŒÂ™ÂĄÂŁÂ?Â’ šœ¤Â?¤ €œ¤Â?—£Â?˙¥£ y˜Â?ž£žÂ&#x;ž qÂ&#x;ž™—‹ž£•“ “ €™—“‹œÄ?ÂĄ €yq€ ÂĄ Â?Â?–Â&#x; ™ŒÂ?Ă‹Â&#x;‘“ Â¤ÂĄÂ“ĂŽÂ¤Â‹Â˜Â?” ¤ ™œ‘‹˜“¤‹Â?”Î •™˜Â?Â?œÂ?˜Â?”“ qŽ—“˜“Â?žœ‹ž™œÂ?— ÂŽÂ‹Â˜ÂŁÂ?Â’ ™Â?Â™ÂŒÂ™ÂĄÂŁÂ?Â’ ”Â?Â?ž €œ¤Â?—£Â?˙¥£ y˜Â?ž£žÂ&#x;ž qÂ&#x;ž™—‹ž£•“ “ €™—“‹œÄ?ÂĄ €yq€ q– zÂ?œ™¤™–“—Â?•“Â? _ $" ‡‹œÂ?¤‹¥‹ }‹Â?“Â? €‹ĎÂ?ž¥™ ÂšÂœÂ‹ÂĄÂ™ Ž™Â?žïšÂ&#x; Ž™ žœÂ?Ä‘Â?“ Â?¥™“Â?Â’ ÂŽÂ‹Â˜ÂŁÂ?Â’ ™Â?Â™ÂŒÂ™ÂĄÂŁÂ?Â’ ™œ‹¤ “Â?Â’ ÂšÂ™ÂšÂœÂ‹ÂĄÂ“Â‹Â˜Â“Â‹ ‡“ïÂ?Â?” “˜Â?™œ—‹Â?”“ ™ •™˜Â?Â?œÂ?˜Â?”“ www.abb.pl/robotics
10
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
POLSKA ELEKTROMOBILNOŚĆ NA PODBÓJ EUROPY W wybranej po raz 25. setce najbardziej innowacyjnych firm wśród małych i średnich przedsiębiorstw działających w Niemczech znalazła się firma Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG. Analizy pozwalające wyłonić laureatów są prowadzone przez dyrektora naukowego rankingu TOP 100, prof. dr. Nikolausa Franke. Niemiecka spółka znalazła się w tym elitarnym gronie juş po raz trzeci. Nagrodę Top-Innowator 2018 wręczono w trakcie ceremonii zorganizowanej 29 czerwca w Ludwigsburgu w ramach piątego niemieckiego szczytu dla małych i średnich przedsiębiorstw. Istniejąca od 70 lat rodzinna firma Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG zatrudnia blisko 650 osób. Jest jednym z wiodących światowych dostawców mikrosilników. Rozwiązania tej marki – inteligentne i wydajne systemy napędowe do róşnych zastosowań – są często wykorzystywane w automatyce przemysłowej.
WYŚCIG ROBOTÓW NA RYNKU PRACY Rewolucja robotyczna stworzy 58 mln nowych miejsc pracy, a juş w 2025 r. ponad połowa wszystkich bieşących zadań w miejscu pracy będzie wykonywana przez maszyny w stosunku do obecnych 29% – tak wynika z badań prowadzonych przez naukowców ze Światowego Forum Ekonomicznego. Transformacja będzie miała duşy wpływ na globalną siłę roboczą, jednak pod względem ogólnej liczby nowych miejsc pracy perspektywy są pozytywne – przewiduje się, şe do 2022 r. powstanie 133 mln nowych miejsc pracy w porównaniu do 75 mln, które zostaną zredukowane. Podczas gdy prawie 50% wszystkich firm oczekuje, şe ich zatrudnienie w pełnym wymiarze czasu zmniejszy się do 2022 r. w wyniku automatyzacji, prawie 40% spodziewa się, şe zwiększy zatrudnienie pracowników, a ponad jedna czwarta prognozuje, şe automatyzacja będzie skutkowała utworzeniem nowych działów w ich przedsiębiorstwach.
) ! * + , -
.! ! ( %
R E K L A M A
Największy internetowy sklep ze śrubami napędowymi ...
• Pierwszy na Ĺ›wiecie pod wzglÄ™dem szerokiego wyboru, konďŹ guracji i obrĂłbki Ĺ›rub • Ponad 5 tysiÄ™cy systemĂłw Ĺ›rub: gwinty o duĹźym skoku, trapezowe i metryczne • 3 materiaĹ‚y Ĺ›rub oraz ponad 10 bezsmarownych i bezobsĹ‚ugowych trybopolimerĂłw • ZnajdĹş i skonďŹ guruj on-line Ĺ‚atwo i szybko. Z magazynu.
.pl/srubynapedowe igus Sp. z o. o. Tel. +48 22 863 57 70 info@igus.pl ÂŽ
motion plastics ... for longer life ÂŽ
10/2018 nas: Taropak, Poznań – Pawilon 6 Stoisko 57 | Warsaw Industry Week, Warszawa Odwiedź
11
Z BRANŻY
RITTAL I ABB POGŁĘBIAJĄ WSPÓŁPRACĘ Firmy ABB i Rittal, które do tej pory współpracowały w dziedzinie systemów zasilania bezprzerwowego (UPS) rozszerzają globalne partnerstwo w zakresie oferowania nowatorskich rozwiązań dla centrów danych. Bogate portfolio rozwiązań technicznych i usług będzie obejmować m.in. systemy UPS, centra danych Secure Edge ze zintegrowaną ochroną przeciwpożarową, centra danych typu Edge oraz skalowalne, modułowe centra danych i rozwiązania kontenerowe systemów zasilania. – Nasi klienci skorzystają z rozbudowy partnerstwa Rittal z ABB dzięki optymalnemu uzupełnianiu się know-how dwóch globalnych liderów technologicznych. Nasze gotowe i sprawdzone w praktyce rozwiązania wspierają przedsię-
biorstwa w zapewnianiu infrastruktury IT niezbędnej dla bezpieczeństwa Edge Computing – mówi Andreas Keiger, szef Global Business Unit IT w Rittal. W ramach dotychczasowej współpracy firmy Rittal i ABB zrealizowały m.in. wspólne projekty referencyjne IT obejmujące infrastrukturę krytyczną, np. wykonanie nowego centrum danych dla jednego z europejskich lotnisk. Lefdal Mine Datacenter, wybudowane w nieczynnej kopalni oliwinów w Norwegii, należy do najbardziej wydajnych i bezpiecznych centrów danych w Europie. Dysponuje zasobami IT o mocy ponad 200 MW już w pierwszej fazie rozwojowej.
EMERSON KUPIŁ AVENTICS Firma Emerson ogłosiła zakup spółki Aventics, należącej do wiodących światowych producentów inteligentnych technologii pneumatycznych, które napędzają maszyny i są wykorzystywane w zastosowaniach związanych z automatyką przemysłową. Transakcja wzmacnia obecność Emersona na rynku w zakresie dostarczania rozwiązań sterowania przepływem mediów oraz pneumatyki siłowej, w tym rozwiązań na dyskretnych i hybrydowych rynkach automatyki. Zakup przyczynia się równocześnie do powstania jednego z najbogatszych
portfolio urządzeń pneumatycznych i sterowania przepływem mediów, które łączą detekcję i monitoring, poprawę wydajności, bezpieczeństwa, a także optymalizację zużycia energii. Firma Aventics z centralą w niemieckim Laatzen zatrudnia globalnie ponad 2100 pracowników. Należy do niej pięć zakładów produkcyjnych rozlokowanych w różnych częściach świata. Oddział produkcyjny Emerson znajduje się w Łodzi. – Koncern Emerson jest już częścią DNA miasta i rozwija się razem z nim. Obecnie w naszym oddziale produkcyjnym zatrudniamy ponad 500 osób z Łodzi i okolic, a będzie ich jeszcze więcej – cały czas tworzymy kolejne miejsca pracy – mówi Krzysztof Hauk, dyrektor operacyjny zakładu produkcyjnego koncernu Emerson. %
CERTYFIKAT DLA COPA-DATA Organizacja TÜV SÜD (wchodząca w skład Niemieckiego Stowarzyszenia Dozoru Technicznego) przyznała firmie COPADATA, producentowi oprogramowania do automatyzacji przemysłowej o nazwie zenon, certyfikat zgodności z nową normą bezpieczeństwa ISA/IEC 62443-4-1:2018. Potwierdza to, że procesy rozwoju oprogramowania, zapewniania jakości i wsparcia COPA-DATA mają bezpieczną strukturę i odpowiadają aktualnym wytycznym w kwestii bezpieczeństwa informatycznego dla przemysłu. Z myślą o tym, że bezpieczeństwo informatyczne dla przemysłu będzie odgrywać coraz większą rolę w procesie rozwoju oprogramowania, firma COPA-DATA powiększyła zespół ds. zarządzania bezpieczeństwem i nadała mu więcej uprawnień. – Uzyskaliśmy nowy certyfikat, który będzie musiał być odnawiany co rok. W związku z tym cykl bezpieczeństwa firmy COPA-DATA będzie stale audytowany. Firma COPA-DATA
12
od samego początku działalności wprowadza ciągłe usprawnienia w obszarze bezpieczeństwa. To filar naszej strategii korporacyjnej. Aktywnie promujemy nasze działania, gdy tylko jest to potrzebne, ściśle współpracując z organami urzędowymi i innymi producentami. Dokładamy wszelkich starań, aby wspierać realizację strategii bezpieczeństwa naszych klientów oraz chronić ich przed cyberatakami, zawsze gdy tylko jest to możliwe – zaznacza Reinhard Mayr. /0 1" 2
AUTOMATYKA
Całkowicie magnetyczne mocowanie Z BRANŝY
SONDEX W STRUKTURACH DANFOSS POLAND
Elastyczność projektowania torów
Z początkiem września 2018 r. organizacja sprzedaşowa Sondex Polska w Warszawie, specjalizująca się w projektowaniu, produkcji i sprzedaşy wymienników ciepła, weszła w struktury Danfoss Poland. Polska spółka Danfoss prowadzi obecnie działalność w zakresie sprzedaşy wymienników ciepła Sondex w ramach segmentu Danfoss Ogrzewnictwo, który dostarcza komponenty i systemy grzewcze do ogrzewania obiektów mieszkalnych i handlowych oraz do lokalnych sieci ciepłowniczych. Dzięki zmianom rozszerzy portfolio produktów i usług w obszarze wymiany ciepła i umocni swoją pozycję na rynku ciepłownictwa oraz systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Do 44-osobowego działu sprzedaşy Danfoss Ogrzewnictwo w biurze spółki dołączy 11 pracowników pracujących obecnie na rzecz Sondex Polska. – Jednym z dwóch elementów rozwoju Danfoss, obok wzrostu organicznego, jest kupowanie firm, które wzmacniają naszą pozycję na rynku. Dzięki akwizycji firm o zblişonym portfolio produktów wzmacniamy naszą pozycję w kluczowych obszarach biznesu – podkreśla Adam Jędrzejczak, prezes Danfoss Poland i prezydent w regionie Europy Wschodniej.
Szybkie elementy przekierowujÄ…ce
ACOPOStrak Najwyşsza efektywność produkcji www.br-automation.com/ACOPOStrak
" +
EUROPA INWESTUJE W DRUK 3D
" * + & 3 4
10/2018
UmoĹźliwia adaptacjÄ™ maszyny.
R E K L A M A
W 2017 r. wydatki na rozwiązania pozwalające realizować druk 3D wyniosły w Europie 3,6 mld dolarów, w tym roku powinny osiągnąć poziom 4 mld dolarów, zaś do 2022 r. nakłady na drukowanie przestrzenne na Starym Kontynencie będą rosły w tempie 15,5% rok do roku – wynika z danych i szacunków firmy IDC. – Przy takim tempie rozwoju rynku naleşy spodziewać się, şe w ciągu zaledwie czterech lat rynek podwoi swoją wartość – ocenia Maciej Zaręba z firmy DSR, dostarczającej nowoczesne technologie polskim i zagranicznym producentom. Według raportu IDC, najwięcej inwestują w druk 3D kraje Europy Zachodniej – gospodarki tych państw odpowiadają za 83% wszystkich wydatków na druk przestrzenny na kontynencie. Zdecydowanie mniej wydają kraje Europy Środkowej i Centralnej odpowiadające za 17% europejskiego rynku. Dobrą informacją jest to, şe według IDC tempo wzrostu rynku druku 3D w naszym regionie będzie znacznie wyşsze niş na Zachodzie. Z analiz firmy wynika, şe przez najblişsze cztery lata w naszej części kontynentu rynek będzie rósł w tempie 19,1% rok do roku, podczas gdy w zachodniej części Europy – 14,4% rok do roku.
Jak Ĺźaden inny system transportowy.
13
Z BRANĹťY
MULTINARIA W UJĘCIU MULTIPROJEKT
MIĘDZYNARODOWE PARTNERSTWO ABB I NOBEL MEDIA ABB i Nobel Media ogĹ‚osiĹ‚y miÄ™dzynarodowe partnerstwo, łączÄ…ce obie organizacje zaangaĹźowane w rozwijanie innowacji, edukacji i badaĹ„ naukowych. Firma ABB, ktĂłra wniesie do partnerstwa doĹ›wiadczenie w zakresie R&D oraz innowacji, staĹ‚a siÄ™ tym samym jednym z MiÄ™dzynarodowych PartnerĂłw Nagrody Nobla, dołączajÄ…c do grupy takich innowatorĂłw jak 3M, Ericsson, Scania i Volvo Cars. Celem partnerstwa jest dzielenie siÄ™ wiedzÄ…, inspirowanie ludzi do zaangaĹźowania siÄ™ w naukÄ™ i ukazywanie w nowym Ĺ›wietle najwiÄ™kszych wyzwaĹ„ współczesnego Ĺ›wiata. – Cieszymy siÄ™, Ĺźe mogliĹ›my zostać MiÄ™dzynarodowym Partnerem Nagrody Nobla, aby uczcić wizjonerĂłw, ktĂłrzy ksztaĹ‚tujÄ… Ĺ›wiat i jego przyszĹ‚e losy. Głębokie zaangaĹźowanie w innowacje i nowe idee łączÄ… Nobel Media i ABB. Chcemy w ten sposĂłb Ĺ›wiÄ™tować naukÄ™ oraz odkrycia kolejnych pokoleĹ„ niezwykĹ‚ych pionierĂłw. Mamy nadziejÄ™ Ĺ›ciĹ›le współpracować z Nobel Media i zaangaĹźować w to ekscytujÄ…ce przedsiÄ™wziÄ™cie naszych klientĂłw, pracownikĂłw oraz spoĹ‚ecznoĹ›ci na caĹ‚ym Ĺ›wiecie – mĂłwi Ulrich Spiesshofer, prezes ABB. Nobel Media – podmiot naleşący do Fundacji Nobla – odpowiada za promowanie Nagrody Nobla na Ĺ›wiecie. Wydarzenia i dziaĹ‚ania podejmowane przez organizacjÄ™, zwiÄ…zane m.in. z upamiÄ™tnieniem Alfreda Nobla, a takĹźe osiÄ…gniÄ™ciami laureatĂłw Nagrody Nobla, obejmujÄ… konferencje, wykĹ‚ady i wystawy, angaĹźujÄ…ce róşne grupy odbiorcĂłw m.in. za pomocÄ… popularnych kanałów cyfrowych. R E K L A M A
18 września 2018 r. krakowska firma Multiprojekt zorganizowała Multinaria – seminaria techniczno-przemysłowe dla przedstawicieli branşy automatyki i robotyki. Wykłady i prezentacje specjalistów technicznych i doradców klienta, opiekujących się poszczególnymi markami dystrybuowanymi przez firmę, przyblişyły tematy praktycznego zastosowania i funkcji róşnych urządzeń. Spotkanie było okazją do poznania rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0 i porozmawiania na ten temat z praktykami rynku, czyli pracownikami technicznymi. Jak skonfigurować i zdalnie obsługiwać sieć rozproszoną? Jakie są współczesne moşliwości wizualizacji procesów i linii produkcyjnych na panelach HMI? Jak rozwiązać problem obsługi wielu osi przez kontroler ruchu? To tylko niektóre pytania, na które odpowiadali podczas swoich wystąpień prelegenci. Przedstawiono takşe szczegóły dotyczące produktów Multiprojekt, w tym m.in. powstających obecnie sześcioosiowych robotów przemysłowych, których układ sterowania jest oparty na kontrolerze ruchu 3Motion Controller, a takşe intuicyjnego systemu MES do zarządzania, monitorowania produkcji i analizowania wydajności zakładu. & '
RUSZA JESIENNY CYKL KONFERENCJI TECHNICZNYCH AXON Ruszyła jesienna edycja bezpłatnych szkoleń i praktycznych warsztatów organizowanych przez fimę Axon, obejmująca siedem miast, kilkadziesiąt prelekcji i cztery obszary tematyczne związane z nowoczesną produkcją: utrzymanie ruchu, automatyzacja i napędy, intralogistyka oraz energia i media techniczne. Wśród zaplanowanych konferencji są: Automatyzacja i technika napędowa w zakładach produkcyjnych (17 października, Toruń), Energia i media techniczne w zakładach produkcyjnych (25 października, Zielona Góra), Niezawodność i utrzymanie ruchu w zakładach produkcyjnych (14 listopada, Olsztyn i 29 listopada, Bytom), Nowoczesne rozwiązania i systemy intralogistyczne w zakładach produkcyjnych (21 listopada, Szczecin) oraz Automatyzacja i komunikacja sieciowa w zakładach produkcyjnych (28 listopada, Bytom). Rejestracja i program wydarzeń, które odbywają się pod patronatem honorowym Krajowej Izby Gospodarczej są dostępne na stronie www.KonferencjeTechniczne.pl. 3
14
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
SPOTKANIE Z ROBOTYKĄ Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ABB i partnerzy – firmy SCHUNK, Schmalz oraz Info-Protect – zapraszają na konferencję „Innowacyjne rozwiązania automatyzacji odpowiadające trendom rynkowym�. Wydarzenie zorganizowane w ramach cyklu Spotkania z robotyką odbędzie się 14 listopada 2018 r. w siedzibie Regionalnego Centrum Aplikacji Zrobotyzowanych ABB przy ul. ŝegańskiej 1 w Warszawie. Wiodąca tematyka konferencji będzie związana z inwestycjami w nowoczesne rozwiązania automatyki i robotyki. Jak przygotować firmę do robotyzacji? Jak pozyskać dofinansowanie ze środków publicznych na taką inwestycję? To tylko niektóre pytania, na które będą mogli znaleźć odpowiedź uczestnicy wydarzenia. Na podstawie case study z wdroşeń przedstawione zostaną korzyści płynące z rozwiązań wykorzystujących roboty przemysłowe. Spotkanie będzie równieş okazją do zapoznania się z ofertami firm będących partnerami wydarzenia. Aby zarejestrować swój udział w konferencji, naleşy wysłać zgłoszenie zawierające imię, nazwisko, nazwę firmy oraz numer telefonu na adres e-mail: wydarzenie@piap.pl. #
INNOWACJE Z FINANSOWYM WSPARCIEM DLA MŚP Do 22 listopada 2018 r. moşna składać wnioski o uzyskanie dofinansowania w ramach bonów na innowacje przeznaczonych dla małych i średnich przedsiębiorstw. Dofinansowanie moşe być udzielone projektom związanym z zakupem usługi polegającej na opracowaniu nowego albo znacząco ulepszonego produktu, usługi i technologii, a takşe nowego projektu wzorniczego. Mikro, mali i średni przedsiębiorcy mogą liczyć otrzymanie na innowacje nawet do 340 000 zł. Maksymalne wsparcie publiczne, czyli pomoc de minimis, moşe stanowić 85% wartości usługi. Wykonawcą usług mogą być m.in. jednostki badawcze i naukowe. Jedną z nich jest Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, który ma doświadczenie w finansowaniu B&R z obszaru innowacji procesowych i produktowych. Korzyści dla klientów to m.in. uzyskanie finansowania publicznego na nowatorskie elementy inwestycji oraz pełna obsługa – począwszy od koncepcji, przez finansowanie i kontraktowanie, po rozliczenie.
" & ! ' ! ! & & &
10/2018
R E K L A M A
#
15
PRODUKTY
IoT GATEWAY PRZYGOTOWUJE NA WYZWANIA PRZEMYSĹ U 4.0
Oprogramowanie IoT Gateway pozwala łatwo i ekonomicznie pozyskiwać informacje z róşnych sterowników PLC, otwierając maszyny na nowoczesne rozwiązania IT. Dane zbierane z maszyn pomagają optymalizować procesy produkcyjne i kontrolować jakość produktu. Rozwiązanie nie ingeruje w logikę sterowania maszyną czy automatykę urządzeń i elementów wykonawczych.
Dzięki wbudowaniu w sterownik PLC marki Rexroth lub instalacji na komputerze przemysłowym, rozwiązanie pozwala na łączenie dotychczas uşywanych maszyn i modułów w sieć, umoşliwiając komunikowanie się z innymi urządzeniami Internetu Rzeczy lub bazami danych. Wszystkie połączenia z urządzeniami są centralnie zarządzane poprzez IoT Gateway za pomocą funkcji Device Portal. Zaletami rozwiązania jest podłączanie i uruchamianie w trzech krokach, modułowa koncepcja umoşliwiająca indywidualną adaptację, solidne przemysłowe wykonanie, otwarta architektura oprogramowania, szybkie przetwarzanie i przekazywanie danych procesowych oraz łatwy tryb konfiguracji poprzez wbudowany interfejs przeglądarkowy i skalowalna i elastyczna topologia. $ 3 $
LASER GENIUS W POŠĄCZENIU Z COMBO TOWER LASER I LST – AUTOMATYCZNA I WYDAJNA PRODUKCJA DETALI LASEROWYCH Prima Power zaprezentowała automatyczne rozwiązanie do wycinania laserem światłowodowym – wysokiej klasy laserową maszynę do cięcia laserem 2D Laser Genius 1530, obsługiwaną przez elastyczny system magazynowania Combo Tower i system automatycznego układania w stos LST. Głowica tnąca z nowoczesną adaptacyjną optyką upraszcza pracę i pomaga zwiększyć rentowność produkcji. Włókno węglowe, z którego wykonane jest ramię maszyny oraz napędy liniowe w głównych osiach zapewniają duşe przyspieszenia i prędkości, co umoşliwia wzrost produktywności nawet o 15% w stosunku do tradycyjnych systemów.
Combo Tower Laser to elastyczny system magazynowania z wbudowanymi funkcjami podawania i odbierania dla laserów 2D. Zapewnia on udostępnianie poszczególnych materiałów w miarę potrzeb, w sposób automatyczny i bez opóźnień. W celu zwiększenia poziomu automatyzacji, maszyna wyposaşona została w system LST do automatycznego sortowania arkuszy. LST automatycznie pobiera gotowe części i sortuje je, wysyłając do zaprogramowanej lokalizacji. Eliminuje to ręczne oddzielanie wyciętych detali od aşuru, zmniejszając liczbę czynności wykonywanych przez operatora. !
RiMatrix S FIRMY RITTAL, CZYLI ZMIANA PARADYGMATU W BRANŝY IT RiMatrix S to kompletne centrum danych dostępne jako pojedynczy produkt. Składa się z określonej liczby szaf serwerowych TS IT i sieciowych, systemu klimatyzacji, zasilania oraz zabezpieczeń i monitoringu. Wszystkie elementy tworzą kompletny moduł serwerowy. W celu zagwarantowania większej gęstości upakowania komponentów serwerowych i sieciowych, klimatyzacja została umieszczona w podłodze technicznej (Zero-U-Space Cooling-System, ZUCS). Wymienniki ciepła powietrze/woda znajdują się bezpośrednio pod stelaşami na serwery. Odpowiednie wentylatory wydmuchują zimne powietrze przez perforowaną płytę spodnią. Zasilanie i podrozdzielnia zostały wstępnie skonfigurowane, co pozwala na bezproblemowe korzystanie z systemu UPS klienta lub na instalację nowego. System rozdziału prądu w RiMatrix
16
S bazuje na redundantnych ścieşkach zasilania A i B, przy czym łańcuch B jest zabezpieczany przez system UPS. System ten składa się z modułów wysuwnych i działa zgodnie z zasadą redundancji n+1. Power Distribution Unit „Rittal PDU managed� umoşliwia pomiar zuşycia prądu dla kaşdego gniazdka. Funkcje kontrolne pełni system monitoringu Rittal CMC III (Computer Multi Control). CMC III, wyposaşony w Processing Unit i aş do 32 współdziałających z nim czujników, rejestruje wszystkie parametry, w tym temperaturę, wilgotność i dym. Mapowanie wszystkich mierzonych wartości odbywa się za pomocą oprogramowania RiZone.
AUTOMATYKA
PRODUKTY
WIZUALNY MONITORING OGRANICZNIKĂ“W PRZEPIĘĆ DLA AKP OprĂłcz wÄ…skich urzÄ…dzeĹ„ ochronnych o szerokoĹ›ci zaledwie 3,5 mm rodzina ogranicznikĂłw przepięć Termitrab Complete firmy Phoenix Contact zawiera rĂłwnieĹź wersje o szerokoĹ›ci 6 mm z mechanicznÄ… sygnalizacjÄ… stanu. Za pomocÄ… opcjonalnych modułów zdalnej sygnalizacji moĹźna monitorować optycznie do 40 modułów ogranicznikĂłw. Do monitorowania wykorzystywana jest bariera fotoelektryczna. JeĹ›li ogranicznik przepięć ulegnie awarii w wyniku przeciÄ…Ĺźenia, zintegrowane urzÄ…dzenie odłączajÄ…ce blokuje „kanaĹ‚ komunikacyjny“ w przeciÄ…Ĺźonym urzÄ…dzeniu ochronnym. StrumieĹ„ bariery fotoelektrycznej do zdalnej sygnalizacji zostaje przerwany. Stan błędu jest przekazywany do systemĂłw nadzoru za poĹ›rednictwem moduĹ‚u odbiornika i bezpotencjaĹ‚owego styku przekaĹşnika. ZaletÄ… monitorowania wizualnego
jest łatwa instalacja. Nie wymaga skomplikowanego programowania ani dodatkowego okablowania urządzeń ochronnych. Najwaşniejsze cechy ograniczników przepięć: bezpotencjałowy zestyk komunikacji zdalnej, optyczne monitorowanie do 40 elementów wraz ze wskaźnikiem stanu na urządzeniu, 6-milimetrowa szerokość zabudowy, napięcie znamionowe 24 V DC, wskaźnik stanu na urządzeniu, połączenie Push-in lub zaciski śrubowe. PHOENIX CONTACT Sp. z o.o. 5 ! 67168* 4 5 9: 6;19;7 < ! 5 7; 98 => ?;> 1 &$ 3 @&$ 3 5&
!!!5&$ 3 5&
CZUJNIK WIZYJNY W WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI Firma Turck, reprezentująca w Polsce markę Banner Engineering, dołączyła do oferty nową wersję inteligentnego czujnika wizyjnego serii VE, wyposaşonego w matrycę CMOS o rozdzielczości 5 Mpx (2592 × 2048 px). Nowa wersja urządzenia ma wszystkie zalety serii, m.in. kompaktową, metalową, szczelną obudowę o stopniu ochrony IP67, która charakteryzuje się odpornością na trudne warunki przemysłowe. Ponadto moşliwe jest stosowanie wymiennych obiektywów typu C, które zapewniają najwyşszą jakość obrazu. Czujnik moşe współpracować z róşnymi oświetleniami, którymi zarządza za pomocą odpowiedniego wyjścia. Oprogramowanie niezbędne do ustawienia inteligentnego czujnika wizyjnego dostępne jest nieodpłatnie i moşna je pobrać ze strony internetowej. Niewielkie wymagania sprzętowe oraz kompatybilność ze środowiskiem Windows powoduje, şe
moşna je zainstalować na praktycznie dowolnym komputerze. Seria VE udostępnia szereg narzędzi do analizy obrazu, m.in. porównywanie z wzorcem, wyszukiwanie zdefiniowanych obszarów, pomiar czy moduł matematyczny. Moşna je zestawiać w algorytmy, które maksymalizują skuteczność systemu. Cały proces programowania jest intuicyjny, choć równocześnie czujnik zapewnia wiele zaawansowanych funkcji. Czujnik wizyjny serii VE oferuje sześć I/O, interfejs szeregowy oraz moşliwość komunikacji Ethernet (Modbus TCP, EtherNet/IP, Profinet). TURCK Sp. z o.o. 5 < ! ;;6* ?61=9A 0& 5 77 ??9 ?= >>
!!!5 5&
R E K L A M A
10/2018
17
PRODUKTY
NOWE AKCESORIA TNĄCE DO ELEKTRYCZNYCH I RĘCZNYCH NARZĘDZI RS Components w swojej ofertcie produktów dla inżynierów działów utrzymania ruchu pracujących w środowiskach produkcyjnych dodał gamę akcesoriów tnących do narzędzi elektrycznych i ręcznych Lenox. Nowa gama Lenox obejmuje akcesoria tnące do narzędzi elektrycznych, takie jak tarcze tnące, ostrza do pił szablastych, otwornice, ostrza do wyrzynarki i wiertła stopniowe. Zaprojektowane pod kątem użytkowania w takich samych narzędziach elektrycznych, jak narzędzia ścierne, tarcza diamentowa MetalMax firmy LENOX jest oferowana jako alternatywa dla tarczy. Produkt gwarantuje również niezwykłą wytrzymałość, zapewniając 1000 lub więcej cięć – co stanowi 30 razy dłuższą żywotność w porównaniu do cienkich tarcz tnących. Oprócz tego głębokość cięcia pozostaje taka sama przez cały okres eksploatacji, co zapewnia lepszą kontrolę,
zasięg i precyzję. Technologia ta jest odpowiednia do różnych rodzajów metalu, takich jak stal, blacha, stal nierdzewna, pręty zbrojeniowe, żeliwo, aluminium i inne metale nieżelazne. Ostrza do pił szablastych obejmują ostrza z końcówkami węglikowymi LAZER CT, zapewniającymi 10 razy dłuższą żywotność w porównaniu do standardowych ostrzy bimetalowych, ostrza DEMOLITION CT, które zostały zaprojektowane do cięcia gwoździ w drewnie oraz ostrza zakrzywione GOLD POWER ARC, które gwarantują dwa razy dłuższą żywotność w porównaniu do standardowych, prostych ostrzy do pił szablastych. / &
NOWA DRUKARKA ULTIMAKER S5 DO PROFESJONALNEGO DRUKU 3D Najnowsza drukarka 3D firmy Ultimaker S5 jest przeznaczona do różnorodnych profesjonalnych zastosowań. Drukarka umożliwia tworzenie bryły 360°, integrację sprzętu, oprogramowania i materiałów. Zapewnia niski łączny koszt użytkowania. Zastosowano w niej cicho działające sterowniki silnika krokowego. Innym kluczowym elementem jest otwarta i elastyczna platforma, która umożliwia użytkownikom dopasowanie urządzenia do dotychczasowo realizowanych procesów, pozwalając na uzyskanie efektywnego przebiegu prac. Do głównych cech drukarki należą przestrzeń robocza – 330 × 240 × 300 mm, która umożliwia drukowanie większych obiektów oraz aktywny, wielopunktowy system poziomowania stołu. Zapewnia on monitorowanie przepływu
materiału i tworzenie idealnej pierwszej warstwy dzięki kompensacji różnic w topografii płyty roboczej, a w późniejszej fazie — automatyczną korektę błędów podczas procesu drukowania i produkcję części wysokiej jakości. Drukarka została zaprojektowana pod kątem stosowania szerokiej gamy materiałów — od PLA i Tough PLA, do zaawansowanych tworzyw sztucznych, takich jak nylon, poliwęglan i nawet materiały kompozytowe. Do innych, szeroko stosowanych materiałów, które można używać, należą ABS, CPE, CPE+, TPU 95A, PP, PVA i Breakaway. Model S5 zapewnia także wysoką temperaturę płyty roboczej sięgającą 140 °C, która jest wymagana dla materiałów typu poliwęglan. / &
PŁYTKA DEWELOPERSKA ULTRA96 PRZYSPIESZA PROJEKTOWANIE Farnell element14 ogłosił wprowadzenie do sprzedaży płytki Ultra96 – platformy deweloperskiej, opracowanej wspólnie przez firmy Avnet i Xilinx oraz organizację 96Boards. Płytka bazuje na specyfikacji Linaro 96Boards w wersji Consumer Edition i zawiera układ Zynq UltraScale+ MPSoC. Została zaprojektowana specjalnie po to, by zapewnić inżynierom możliwość użycia szerokiego wyboru układów peryferyjnych oraz dostęp do szybkich obwodów logicznych, co pozwala w prosty sposób realizować złożone rozwiązania. Nowa platforma przyspiesza prace projektowe w zakresie aplikacji, które wymagają intensywnego przetwarzania danych i dużej wydaj-
18
ności. Dobrym przykładem będą zastosowania w sztucznej inteligencji, uczeniu maszynowym, wirtualnej rzeczywistości, IoT i sterowaniu w przemyśle. Płytka Ultra96 jest dostarczana wraz z przemysłowej klasy kartą pamięci SD 16 GB marki Delkin, na którą wgrany jest system Embedded Linux. Projektanci mogą podłączyć się do płytki poprzez serwer webowy, korzystając ze zintegrowanego, bezprzewodowego punktu dostępowego lub użyć wstępnie wgranego systemu Embedded Linux wraz ze środowiskiem graficznym Enlightenment Desktop. Na płytce znajdują się cztery diody LED, sterowane programem użytkownika. Projektanci mogą też przekazywać sygnały z i do płytki za pomocą zgodnych ze standardem 96Boards złączy rozszerzeń. (
;?
AUTOMATYKA
PRODUKTY
NOWY, ZINTEGROWANY ZROBOTYZOWANY SYSTEM GIĘCIA
ROUTER Z NOWÄ„ FUNKCJÄ„ BEZPIECZEĹƒSTWA
Na targach EuroBLECH 2018 odbędzie się światowa premiera nowego zintegrowanego i zrobotyzowanego systemu gięcia firmy Prima Power. Nowy system składa się z automatu gnącego BCe Smart, 7-osiowego robota antropomorficznego i prasy krawędziowej eP-0520. Konfigurację uzupełnia separator arkuszy dla stosów formatek surowca, stół centrujący i moduł odwracania arkuszy do gięcia lub wygiętych elementów do ułoşenia w stos. Aby zapewnić najwyşszą efektywność, system oferuje kilka trybów pracy – zintegrowane przetwarzanie za pomocą BCe Smart i eP, podczas którego robot wykonuje ciągłe czynności manipulacyjne między obiema maszynami; automatyczną pracę BCe Smart z podawaniem/odbieraniem części przez robot i eP w trybie gotowości; zasilaną ręcznie BCe Smart, gdy eP pracuje jako gniazdo zrobotyzowane; BCe Smart i eP w trybie ręcznym, a robot w trybie gotowości.
FL Mguard RS4000 TX/TX-P – nowy router bezpieczeństwa firmy Phoenix Contact – oferuje rozszerzony zakres temperatury oraz zatwierdzone certyfikaty ATEX i IECEx. Ponadto, począwszy od oprogramowania (firmware) 8.5, mamy domyślnie aktywowanych kilka nowych funkcji bezpieczeństwa. Naleşą do nich funkcje inspekcji „Deep Package Inspection� dla OPC Classic i Modbus / TCP – umoşliwiające ochronę odpowiedniej komunikacji, a dodatkowo funkcje redundancji firewalla działają teraz z VPN. Dodatkowo aktywowana jest licencja 250 tuneli VPN, umoşliwiająca jednoczesną komunikację z maksymalnie 250 równorzędnymi osobami, a takşe CIFS Integrity Monitoring, aby chronić systemy przed złośliwym oprogramowaniem. Dlatego nie jest konieczne zamawianie indywidualnych licencji (certyfikatów) mGuard dla tego produktu. Router bezpieczeństwa moşna włączyć do koncepcji „Defense-in-Depth� (ochrony w głąb) zgodnie z normami ISA-99 i IEC 62443. Mguard RS4000 niezawodnie. Chroni małe i duşe sieci przemysłowe.
!
$ 3 /
R E K L A M A
10/2018
19
PRODUKTY
NIEZAWODNE PRZETWORNICE DC/DC DO ZASTOSOWAĹƒ MEDYCZNYCH RS Components ogĹ‚osiĹ‚a dostÄ™pność nowej gamy przetwornic DC/DC do zastosowaĹ„ medycznych. Seria TIM 2 i TIM 3,5 zapewniajÄ…ca doskonaĹ‚y stosunek wartoĹ›ci do ceny oraz wysokÄ… niezawodność jest produkowana przez firmÄ™ Traco Power i obejmuje przetwornice DC/DC 2 W i 3,5 W. Odpowiednie do zastosowaĹ„ medycznych, przetwornice zapewniajÄ… wzmocnionÄ… odporność na przebicie izolacji – do 5000 V AC (RMS). Dodatkowo gwarantujÄ… niski prÄ…d upĹ‚ywu wynoszÄ…cy poniĹźej 2 ˏA, dziÄ™ki czemu moĹźna je stosować do izolowania sprzÄ™tu elektrycznego w zakresie klasyfikacji BF dotyczÄ…cej części wykorzystywanych w sprzÄ™tach dla pacjentĂłw.
Przetwornice są zgodne z normą IEC/EN/ES60601-1 w wersji 3 odnoszącą się do napięcia 250 V AC, 2 × MOPP i wysokości do 5000 m. Dostarczana w kompaktowych obudowach DIP-16 lub SMD-16, szeroka gama modeli zapewnia napięcia wyjściowe wynoszące 3,3, 5,0, 9,0, 12, 15, 24, ¹12 i ¹15 V DC. Urządzenia z tej grupy gwarantują następujące zakresy napięć wyjściowych: 4,5–12 V, 9,0–18 V, 18–36 V i 36–75 V DC. Przetwornice zapewniają takşe wysoką sprawność i moşna je stosować w temperaturze otoczenia od –40 °C do 95 °C. Obie serie są odporne na wstrząsy, drgania i wstrząs termiczny, zgodnie z normą MIL-STD-810F. / &
NOWA PLATFORMA SZAF STEROWNICZYCH DLA PRZEMYSŠU MOTORYZACYJNEGO Rittal wprowadza nowy system szaf pełnogabarytowych VX25 dla przemysłu motoryzacyjnego. W nowym systemie udało się utrzymać wszystkie zalety dotychczasowego produktu, tj. systemu szaf TS 8 oraz wzbogacić go o nowe funkcje i korzyści dla klientów. Sercem projektu VX25 jest nowy profil ramy, który pozwala na lepsze wykorzystanie przestrzeni montaşowej, łatwiejszą rozbudowę, zwiększenie stabilności oraz bezpieczeństwa i elastyczności montaşu. Wysoki poziom innowacyjności VX25 potwierdza ponad 25 zgłoszonych praw patentowych. W Rittal VX25 udało się znacznie zredukować złoşoność technologii szaf sterowniczych dzięki kompleksowo zastosowanej ciągłej siatce wymiarowej 25 mm i całkowitej symetrii. Znacznie zmniejszono liczbę części elementów ślizgowych, co przekłada się na mniejszą liczbę wymaganych akcesoriów
oraz mniejsze nakłady na zakup i logistykę. Nowy profil ramy u m o ş l i w i a d o s tę p ze wszystkich czterech stron szafy sterowniczej. Zewnętrzna płaszczyzna montaşowa pozwala teraz na bezpośredni montaş od zewnątrz bez dodatkowych akcesoriów. Aby umoşliwić konstruktorom urządzeń szybkie i łatwe przejście na nowy system szaf, Rittal udostępnił programy narzędziowe on-line. Darmowe dane CAD oraz inteligentne narzędzie doboru i konfiguracji VX25 ułatwią producentom przejście z systemu szaf sterowniczych TS 8 na nowy system szaf.
KAMERA TERMOWIZYJNA Z OBIEKTYWEM MIKROSKOPOWYM Nowością w monitoringu termowizyjnym wysokiej rozdzielczości obrazu ultra małych elementów elektroniki jest rozwiązanie firmy Micro-Epsilon ze specjalnym obiektywem mikroskopowym. Obiektyw ten jest dostępny jako uaktualnienie do kamer termowizyjnych serii TIM450 (382 × 88 px) oraz TIM640 (640 × 480 px). Umoşliwia termograficzne wykonywanie makr poszczególnych elementów na podstawie rozdzielczości przestrzennej do 28 ˏm. Obiektyw mikroskopowy pozwala na wyświetlanie i szybką analizę dynamicznie zmieniającej się temperatury w określonych obszarach pola widzenia soczewki kamery termowizyjnej. Pozwala takşe nagrywać radiometryczne filmy wideo
20
oraz wykonywać zapis aktualnie wyświetlanego obrazu. Dane te mogą być eksportowane i następnie wykorzystywane w zewnętrznych programach. Odległość między aparatem a mierzonym obiektem moşe wynosić do 100 mm. Dzięki temu zachowujemy bezpieczną odległość od obiektu pomiarowego do soczewki urządzenia, z moşliwością swobodnej regulacji wysokości urządzenia. Skalowalne zakresy temperatury wynoszą od –20 °C do 100 °C, od 0 °C do 250 °C oraz od 150 °C do 900 °C. Zestaw obejmuje kamerę termowizyjną (TIM 450 lub TIM 640), odpowiednią soczewkę mikroskopową, przewody PIF i USB oraz wysokiej jakości statyw. Dostarczane jest równieş kompleksowe oprogramowanie do analizy pomiarów. 1%&
AUTOMATYKA
PRODUKTY
APPLICATION BUILDER UĹ ATWIA KONFIGURACJĘ I WDROĹťENIA ROBOTA NarzÄ™dzia do tworzenia aplikacji – Application Builder – uĹ‚atwiajÄ… konfiguracjÄ™ oraz wdroĹźenie zrobotyzowanych gniazd produkcyjnych, dbajÄ…c jednoczeĹ›nie o podnoszenie poziomu umiejÄ™tnoĹ›ci i wiedzy o robotach. Application Builder przeprowadza uĹźytkownika przez caĹ‚y proces tworzenia efektywnej, zoptymalizowanej pod kÄ…tem przepustowoĹ›ci oraz kosztĂłw, aplikacji dla robota UR. Internetowe narzÄ™dzie konfiguracyjne prowadzi uĹźytkowania krok po kroku przez caĹ‚y proces – doradza w wyborze wĹ‚aĹ›ciwego robota i manipulatora, prezentuje wady oraz zalety róşnych sposobĂłw konfiguracji oraz pozwala zdobyć umiejÄ™tnoĹ›ci potrzebne do stworzenia caĹ‚oĹ›ciowego rozwiÄ…zania robotycznego. Trzy popularne zastosowania robotĂłw współpracujÄ…cych dostÄ™pne w Application Builder to obsĹ‚uga maszyn, wkrÄ™canie oraz pakowanie. Application Builder zapewnia kompletny wzĂłr programu dla wybranego zastosowania. UĹźytkownicy sÄ…Â przeprowadzani przez proces konfiguracji, by wybrać najbardziej odpowiedni pod wzglÄ™dem kosztĂłw i przepustowoĹ›ci chwytak, dowiadujÄ… siÄ™ jak połączyć kontroler z resztÄ… urzÄ…dzenia oraz w jaki sposĂłb zaprogramować robota do okreĹ›lonego zadania – np. jak ustalić moment obrotowy dla zadaĹ„ wymagajÄ…cych wkrÄ™cania lub jak zaprogramować wzorce do ustawania palet.
24 " # $
$
9 % $ $
10/2018
od 250
9 %
' ( $
NOWE ROZWIĄZANIA FARNELL ELEMENT14
)
!
CZAT ON-LIN E
24.pl R E K L A M A
(
;?
D
9 & '$ ( (
0 /
Farnell element14 wzbogacił swoją ofertę innowacyjnych narzędzi i aparatury kontrolno-pomiarowej. Do nowości naleşy dwukanałowa stacja lutownicza Weller WT2M – uniwersalne narzędzie o mocy 150 W. Jest kompatybilna wstecz z istniejącymi narzędziami lutowniczymi i moşe współpracować z kompletną gamą akcesoriów. Nowa przystawka oscyloskopowa Pico Technology PicoScope serii 5000D moşe pracować z róşnymi rodzajami sygnałów. Naleşy do rodziny oscyloskopów FlexRes i cechuje się rozdzielczością od 8 do 16 bitów oraz pasmem do 200 MHz i próbkowaniem z szybkością 1 GSa/s. Obsługuje zaawansowane funkcje: ttestowanie w oparciu o zdefiniowaną maskę, dekodowanie sygnałów cyfrowych z interfejsów szeregowych, pomiary zautomatyzowane, obliczenia matematyczne na sygnałach z róşnych kanałów i podział pamięci na osobno analizowane segmenty. Ponadto jej oprogramowanie jest bezpłatnie, regularnie aktualizowane.
A MOW R A A D OSTAW
z'
9 $ $ $
+48 (22) 439 65 00 00800 24 2011 24
24.pl
21
PRODUKTY
NOWOŚCI Z OFERTY FLIR SYSTEMS I FLUKE Farnell element14 wprowadził do swojej oferty stacjonarne kamery na podczerwień Fluke RSE300 i RSE600, dostępne w wersjach z rozdzielczością 320 × 240 pikseli i 640 × 480 pikseli. Cechują się bardzo wysoką jakością obrazu, wystarczającą na potrzeby badań naukowych i inżynierii. Kompatybilność z oprogramowaniem MATLAB i LabVIEW pozwala użytkownikom wykorzystać wyniki pomiarów w podczerwieni w postaci obrazów i nagrań wideo w systemach analitycznych. Natomiast automatyczne ogniskowanie redukuje ryzyko powstania błędów i wyciągania niepoprawnych wniosków. Kolejną nowością w ofercie jest Flir Systems One Pro LT. Ta profesjonalna kamera termowizyjna dla smartfonów pozwala na identyfikację ukrytych problemów szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, dzięki zwiększonej rozdzielczości i obsłudze nowoczesnych technologii obrazowania. Do cech urządzenia należą m.in. unikalna technologia przetwarzania obrazów, która poprawia dokładność oraz złącze, które można dostosować do własnych potrzeb. Dużą wartość ma też zaawansowana aplikacja, pozwalająca na pomiary wielu punktów jednocześnie, sterowanie poziomami i zakresami oraz umożliwiająca złożone raportowanie. (
;?
MODUŁ DO KOLOROWEGO OBRAZOWANIA PŁYTEK ROZWOJOWYCH FPGA RS Components wprowadziła do swojej oferty moduł do kolorowego obrazowania Digilent Pcam 5C o stałej ostrości, który jest przeznaczony do użytku wraz z płytkami rozwojowymi FPGA. Moduł Pcam 5C to niezawodne, niedrogie urządzenie peryferyjne dla projektantów układów elektrycznych, którzy tworzą urządzenia z wbudowanymi kamerami. Pcam 5C został opracowany w oparciu o czujnik obrazu Omnivision OV5640 o rozdzielczości 5 MPx, zapewniający funkcje przetwarzania wewnętrznego w celu poprawy jakości obrazu – automatyczny balans bieli, kalibracja poziomu czerni oraz sterowanie poziomem nasycenia, barwy, detektorów gamma i ostrości. Moduł Pcam 5C ma obiektyw o stałej ostrości zamocowany do standardowego obiektywu M12, co umożliwia bezproblemową wymianę. Został on umieszczony na małej płytce drukowanej (4,0 × 2,5 cm) z prostym złączem, w celu odbierania dodatkowych sygnałów kamery. Formaty wyjściowe obejmują RAW10, RGB565, CCIR656, YUV422/420 i YCbCr422. Przesyłanie danych między czujnikiem obrazu i płytką rozwojową hosta odbywa się za pomocą dwupasmowego interfejsu MIPI CSI-2, co zapewnia wystarczającą przepustowość, aby obsługiwać często używane formaty transmisji strumieniowej wideo, w tym 1080p (Full HD) przy 30 kl./s i 720p (Standard HD) przy 60 kl./s. / &
SENSOPART VISOR V20-RO-A2-R12 – ROBOTIC– SYSTEM WIZYJNY ROBOTÓW System wizyjny SensoPart VISOR V20-RO-A2-R12 Robotic dedykowany jest do robotów współpracujących Universal Robots. Ma wbudowany interfejs komunikacyjny oraz przygotowane strategie kalibracji. Oprogramowanie URCap umożliwia bezpośrednią wymianę danych między kamerą VISOR Robotic oraz systemami producenta Universal Robots, upraszczając tym samym komunikację. Oprócz równoczesnego wyświetlania z boku ekranu podglądu widoku kamery i funkcji zarządzania zadaniami, które są już znane z innych czujników wizyjnych VISOR, oprogramowanie dostarcza użytkownikowi wcześniej przygotowane skrypty kalibracji do zadań pick&place. Typowe aplikacje z robotami, takie jak pobieranie, pozycjonowanie czy też przemieszczanie w układach inspekcyjnych mogą być teraz ustawione „ręcznie”, szybko i sprawnie, bez potrzeby zaawansowanego programowania. System ma wbudowany obiektyw 12 mm, oświetlenie LED czerwone, filtr obiektywu oraz matrycę wysokiej rozdzielczości 1,3 Mpx (1280 × 1024 px).
22
AUTOMATYKA
PRODUKTY
OPROGRAMOWANIE NETWORK MANAGER Za pomocą programu Network Manager firma Phoenix Contact oferuje moşliwość szybkiego i łatwego uruchamiania switchy zarządzalnych, komponentów sieci bezprzewodowych i urządzeń zabezpieczających. Uşywanie switchy zarządzalnych lub komponentów WLAN zawsze wiąşe się z koniecznością przeprowadzenia skomplikowanej konfiguracji. Oprócz parametrów IP często trzeba skonfigurować dodatkowe funkcje, takie jak redundancja, segmentacja sieci przez VLAN lub identyfikator SSID (w przypadku komponentów WLAN). Aby usprawnić obsługę coraz większej liczby zarządzanych urządzeń w sieci, program Network Manager jest centralnym narzędziem, które znacznie upraszcza konfigurację. Wszystkie składniki sieci są monitorowane, konfigurowane i aktualizowane za pomocą tego programu. Monitorowanie, czy duşa liczba składników sieci ma aktualne oprogramowanie, jest szczególnie czasochłonne. Proces ten moşna uprościć i przyspieszyć poprzez wdroşenie oprogramowania Network Manager. Program Network Manager gwarantuje zgodność z przemysłowymi protokołami Ethernet, EtherNet/IP i Profinet, a integracja IP za pośrednictwem DHCP i DCP jest moşliwa. Menedşer sieci moşe być uşywany we wszystkich dziedzinach aplikacji, takich jak budowa maszyn, produkcja systemów lub technologia procesowa.
Tworzymy bezpieczne miejsca pracy. Blokada elektromagnetyczna AZM300 ƒ Przełączalna siĹ‚a zatrzasku ƒ MoĹźe sĹ‚uĹźyć jako ogranicznik ruchu osĹ‚ony
$ 3 /
ƒ Indywidualne kodowanie zgodne
WYŠĄCZNIK MASTERPACT MTZ
$ % " & ! ' ! ! & & &
10/2018
ƒ MoĹźliwość stosowania w aplikacjach do PL e / SIL 3
www.schmersal.pl
R E K L A M A
Schneider Electric zaprezentował nowy wyłącznik Masterpact MTZ, który pozwala zbudować inteligentny, bezpieczny i zrównowaşony system dystrybucji energii elektrycznej. W wyłącznikach Masterpact MTZ zastosowano najnowsze technologie cyfrowe. Jako produkt współdziałający z systemem EcoStruxure Power, wyłącznik powietrzny Masterpact MTZ zapewnia wyjątkową niezawodność zasilania i efektywność energetyczną. Będąc rozwinięciem rozwiązań Masterpact znanych ze swojej wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa, wyłącznik Masterpact MTZ jest gotowy na przyszłość. Šączność Bluetooth, NFC czy Ethernet pozwala na wykorzystanie urządzeń mobilnych do sterowania wyłącznikiem oraz monitorowania wielkości elektrycznych sieci zabezpieczanej przez Masterpact MTZ. Kaşdy Masterpact MTZ moşe być aktualizowany i personalizowany przez dodatkowe aplikacje pobierane ze strony www. Co istotne – aktualizacja nie wymaga wyłączenia rozdzielnicy.
z ISO 14119
23
ROZMOWA
Optymalizacja wydajności produkcji w świetle robotyzacji 0 4 $ '! D & ' ! ' 4 ' * ! E $ 4 ! H I 4 * E * ' 4J '
! K4 ! 2 ! * ! &
H I 4 ! 5 W ramach projektu pilotaşowego pracownicy jednej z fabryk Stäubli pracowali ramię w ramię z mobilnym, autonomicznym robotem HelMo. Czy moşna juş podsumować rezultaty tego programu? Mobilne roboty to ostatnio bardzo popularny temat. W naszym przypadku rozmawiamy o konkretnym, praktycznym zastosowaniu. Na pewno więcej na temat tego projektu mogliby 24
powiedzieć moi koledzy z oddziału Stäubli Bayreuth w Niemczech, gdzie system był testowany po raz pierwszy. Robot HelMo stanowił część linii montaşu zmieniarek narzędzi do robotów. Fragment tej aplikacji moşna było obejrzeć na şywo podczas tegorocznej edycji targów Automatica w Monachium, gdzie prezentowaliśmy Smart Factory zgodną z załoşeniami Przemysłu 4.0. Projekt pilotaşowy zakończył
się sukcesem i z powodzeniem został zaimplementowany w naszym drugim zakładzie Stäubli Electrical Connectors w Allschwil, produkującym szybkozłącza elektryczne. Koledzy zarządzający produkcją są zachwyceni elastycznością produkcji, jaką uzyskują dzięki zastosowaniu na linii produkcyjnej asystującego robota HelMo. Produkt cieszy się duşym zainteresowaniem i będzie rozwijany. Myślę, şe wkrótce AUTOMATYKA
ROZMOWA
NASZE RYNKI ZBYTU TO PRODUKCJA ELEKTRONIKI, FOTOWOLTAIKA, PRZEMYSŁ LOTNICZY, SAMOCHODOWY, SPOŻYWCZY, PRZETWÓRSTWA TWORZYW I WIELE INNYCH. będziemy mogli pochwalić się aplikacją zaimplementowaną u jednego z naszych kontrahentów.
Fot. Stäubli
Czy rosnący popyt na mobilne rozwiązania przekłada się na popyt na automatyzację i robotyzację? Powiedziałbym, że to raczej popyt na automatyzację i robotyzację wymusza powstawanie rozwiązań mobilnych. Rozwiązania tego typu to kolejny etap rozwoju automatyzacji i robotyzacji wymuszony potrzebami rynku. Zakłady przemysłowe szukają i potrzebują rozwiązań zapewniających nieograniczoną elastyczność procesu, dzięki którym uzyskują jednocześnie znaczący wzrost wydajności i szybszy zwrot inwestycji. Jakie urządzenia odegrają według Pana najważniejszą rolę w czwartej rewolucji przemysłowej? Trudno wskazać konkretne urządzenie czy urządzenia, ale jeżeli czwarta rewolucja przemysłowa polega na zacieraniu bariery między człowiekiem a maszynami, gdzie kluczowym instrumentem jest i będzie Internet, to bardzo istotną rolę odgrywa wymiana danych, w tym odbywająca się bezprzewodowo. Kolejnym istotnym elementem jest to, że kadra zarządzająca może sprawdzić status produkcji lub konkretnego urządzenia linii produkcyjnej z dowolnego miejsca na Ziemi. To oznacza, że wszystkie urządzenia umożliwiające komunikację i dostęp do danych oraz ich wymianę odegrają ważną rolę w czwartej rewolucji. Wspomniana już prezentacja Smart Factory z przemysłowymi robotami współpracującymi serii TX2 oraz mobilnego robota HelMo na tegorocznych targach Automatica udowadnia, że z firmą Stäubli produkcja zgodna z założeniami Przemysłu 4.0 jest już możliwa. 10/2018
Jedną z widocznych już obecnie konsekwencji cyfrowej rewolucji jest zastępowanie człowieka przez roboty przy wielu pracach powtarzalnych. Czy według Pana w przyszłości może dojść do sytuacji, w której maszyny całkowicie wyeliminują ludzi z wykonywania tego typu zadań? Myślę, że jest to możliwe i może to kiedyś nastąpić, ale nie postrzegałbym tego jako negatywne zjawisko. To raczej naturalny proces. Człowiek konstruuje różne urządzenia, automaty produkcyjne i maszyny po to, by ułatwiać sobie pracę i życie. Obszarów, w których roboty mogą zastąpić człowieka jest zresztą więcej – roboty stosowane są nie tylko do realizowania zadań powtarzalnych lub żmudnych, ale również do prac w trudnym czy wręcz niebezpiecznym środowisku. Jako przykłady mogę podać roboty pracujące w środowisku radioaktywnym na stanowisku do przygotowania próbek badania izotopowego, w hucie szkła, gdzie mamy do czynienia z wysoką temperaturą lub w chłodni, gdzie robot może pakować mrożonki. W jakich branżach i zastosowaniach pracuje dziś najwięcej robotów Stäubli? Jako grupa dostarczamy produkty do ponad 20 segmentów przemysłowych. Nasze rynki zbytu to produkcja elektroniki, fotowoltaika, przemysł
lotniczy, samochodowy, spożywczy, przetwórstwo tworzyw i wiele innych. Nasze roboty charakteryzują wysokie standardy w zakresie bezpieczeństwa, niska emisja cząstek, łatwe do czyszczenia powierzchnie oraz niezawodność, z której słynie firma Stäubli. Cechy te pozwalają stosować nasze roboty w pomieszczeniach o wymogach podwyższonej czystości i sterylnych. Doskonale sprawdzają się w zastosowaniach medycznych, farmaceutycznych i biotechnologicznych, jak również w szpitalach i laboratoriach. Nasze roboty zostały zaprojektowane z myślą o optymalizacji wydajności poprzez automatyzację różnorodnych procesów, takich jak przenoszenie, montaż, paletyzacja, kontrola jakości i czyszczenie, w tym również procesów wymagających złożonych trajektorii. Co stanowi wyróżnik robotów Stäubli wśród innych spopularyzowanych na rynku? Na pewno należy do nich niezawodność, uzyskana dzięki zastosowaniu unikalnej przekładni JCS. Jesteśmy jedynym producentem robotów, który stosuje przekładnie własnej konstrukcji. Przekładnia JCS to lata doświadczeń w produkcji precyzyjnych mechanizmów. Została opracowana przez naszych kolegów z działu maszyn włókienniczych, który jest najstarszym działem w Grupie Stäubli – ma na koncie ponad 125 lat doświadczeń. Przekładnia JCS to gwarancja wysokiej precyzji, długiej żywotności i redukcji kosztów utrzymania. Drugim elementem przewagi jest szeroka gama wyspecjalizowanych robotów do pracy w wymagającym środowisku, od robotów lakierniczych,
NASTAWIENIE NA JAK NAJNIŻSZĄ CENĘ MOŻE PROWADZIĆ DO WYBORU NIEKONIECZNIE NAJLEPSZEGO ROZWIĄZANIA, CO KOŃCZY SIĘ NIEUDANĄ INWESTYCJĄ, A CO ZA TYM IDZIE ZRAŻENIEM SIĘ PRZEDSIĘBIORCY DO PROCESU AUTOMATYZACJI I ROBOTYZACJI. 25
ROZMOWA
Wspomniany przez Pana przemysł spożywczy – niezależnie od kraju – należy do kluczowych branż, jeśli chodzi o tempo i potencjał robotyzacji. Od wielu lat roboty Stäubli, jak TP80 FAST picker czy SCARA, cieszą się dużym zainteresowaniem producentów żywności na całym świecie. W których sektorach przemysłu spożywczego widzi Pan największy potencjał w zakresie automatyzacji i robotyzacji w najbliższych latach? Trudno jest wskazać jeden sektor, który będzie rozwijał się najszybciej. Przemysł spożywczy to branża, która chętnie korzysta z możliwości, jakie daje automatyzacja i robotyzacja. Wymusza to specyfika i technologia produkcji żywności. Proszę zauważyć, że niezależnie od rodzaju produktów, praktycznie w każdym procesie produkcji żywności mamy do czynienia z pakowaniem i paletyzacją. Jeżeli dodamy do tego wcześniejsze etapy produkcji, które można również zautomatyzować, zobaczymy, jak wielki potencjał automatyzacji i robotyzacji tkwi w tym sektorze. Dotyczy to np. zakładów przetwórstwa mięsnego, gdzie mamy do czynienia z cięciem mięsa, oddzielaniem od kości czy sortowaniem. Kolejny przykład to przetwórstwo mleczarskie i proces produkcji sera, gdzie robot może wykonywać operację krojenia skrzepu za pomocą tzw. harfy serowej. Z kolei w piekarniach i cukierniach roboty można wykorzystywać np. do nacinania pieczywa przed wypiekiem lub dekorowania. Takich przykładów mógłbym podać jeszcze wiele, ale już tych kilka wymienionych wystarczy, by zobaczyć, o jakiej skali potencjału mówimy. Nasze roboty cieszą się tak dużym zainteresowaniem producentów żywności na całym świecie m.in. ze względu na fakt, że spełniają wszystkie 26
ZBIGNIEW TOMASZEWSKI Absolwent Politechniki Łódzkiej, Wydziału Włókienniczego Chemiczna Technologia Włókna, specjalność: produkcja włókien syntetycznych. Po ukończeniu studiów w 1995 r. przez dwa lata pracował jako technolog w zakładach włókien syntetycznych Elana w Toruniu, a następnie po powrocie do Łodzi jako technolog w zakładach Ariadna. Od ponad 19 lat związany z firmą Stäubli, początkowo jako technik serwisu maszyn włókienniczych, a następnie inżynier sprzedaży szybkozłączy przemysłowych oraz koordynator sprzedaży. W 2010 r. nominowany na stanowisko wiceprezesa i dyrektora oddziału Stäubli w Polsce.
standardy i wymagania znowelizowanej w 2006 r. dyrektywy maszynowej 1935.2004 oraz jej wytycznych odnośnie higieny w przemyśle spożywczym. Od ponad 10 lat produkujemy roboty wersji HE (Hygienic Environment lub Humid Environment), które można łatwo zaimplementować na istniejącej linii produkcyjnej, bez konieczności zmieniania procedur czyszczenia i mycia. Roboty wersji HE mogą być stosowane z ponad 250 środkami myjącymi wykorzystywanymi w przemyśle spożywczym. W wersji HE produkujemy również naszego robota FAST picker TP80. Oferujemy też dość szeroką gamę wyspecjalizowanych robotów, które mogą być stosowane już w pierwszych etapach produkcji, od przygotowania,
przez produkcję – również do bezpośredniego kontaktu z żywnością – aż po pakowanie i paletyzację. Co jest największym wyzwaniem we wdrażaniu robotyzacji – zwłaszcza w Polsce – na większą skalę niż obecnie? Moim zdaniem wciąż kluczową barierą w szybszym rozwoju robotyzacji pozostają kwestie finansowe. Przedsiębiorcy interesują się rozwiązaniami, które pozwolą im zwiększyć produktywność, elastyczność, jak również jakość oferowanego produktu, jednak niejednokrotnie po wycenie stwierdzają, że inwestycja przekracza ich możliwości finansowe. Dla niektórych przedsiębiorstw tego rodzaju nakłady finansowe są dosyć znaczącym obciążeniem i pojawiają się pytania i wątpliwości czy przedsiębiorstwo je wytrzyma. Ten tok rozumowania prowadzi do zmniejszenia budżetu na inwestycję i szukania rozwiązań tańszych, alternatywnych. Efektem bywa nieudana automatyzacja, a to zraża przedsiębiorcę do podążania tą drogą, dzięki której według mnie wiele firm zwiększyłoby konkurencyjność. Sporo mówi się o pewnego rodzaju wyścigu między producentami i integratorami w obniżaniu cen robotów. Jakie są Pana obserwacje w tym zakresie? Nie nazwałbym tego wyścigiem, a raczej naturalnym procesem negocjacji. Zrozumiałe jest, że integrator, oferując rozwiązanie, negocjuje zakup komponentów. Nie dotyczy to tylko robotów, które stanowią jedynie część linii, ale również pozostałych elementów – zależnie od aplikacji mogą to być chwytaki, transportery, systemy wizyjne itd. Nastawienie na jak najniższą cenę może prowadzić do wyboru niekoniecznie najlepszego rozwiązania, co kończy się nieudaną inwestycją, a co za tym idzie zrażeniem się przedsiębiorcy do procesu automatyzacji i robotyzacji. !
Fot. Stäubli
przez roboty dla środowiska Stericlean czy Cleanroom, po roboty w wersji ESD dla przemysłu elektronicznego czy wersji HE do pracy w środowisku o podwyższonej wilgotności – stosowane w przemyśle spożywczym czy przy myciu komponentów po obróbce skrawaniem.
Urszula Chojnacka L20 2M
AUTOMATYKA
PIAP โ NOWY WYMIAR ROBOTYZACJI
Odkryj nowy wymiar robotyzacji Twojej produkcji z PIAP
Kompleksowa realizacja projektรณw
Zaawansowane zaplecze projektowo-wytwรณrcze
Renomowani dostawcy
Nowoczesne Centrum Szkoleniowe
Ponad
automatyki i robotyki
Serwis gwarancyjny i pogwarancyjny
Ponad 200 robotรณw !
" # "# Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 8740 194, 22 8740 442
marketing@piap.pl www.przemysl.piap.pl
Kobot – przyszłość przemysłowej robotyki 4 & ! !
& ! 'J D
! ! $ & ! $5 04 ' E
4 ! ! 4 N ! J + 4 D $ !*
& ! & !
4 ! $ 4 $ 4 !5
! $ * 4 E
'J ' J & ! !J ! D5
4 ' ! N
& ' ' 4D '
! & !
& ' *
4 ! * ! D !
4 & ! *
D ! D & 4 5
O ' ' ' $ * ! E
! & H J 'D & ' 5 4
4 ! & E N ! '
4 & ! & ! N
! 4 J ! & & D
P Q
28
T
aki teş cel przyświecał powstaniu robotów współpracujących, nazywanych coraz częściej kobotami (od ang. collaborative robot). Sama idea kobotów zaproponowana została w 1996 r. przez dwóch profesorów z Northwestern University – J. Edwarda Colgate’a i Michaela Peshkina. Prace nad kobotami zlecił im General Motors w odpowiedzi na zapotrzebowanie na tego typu roboty w branşy motoryzacyjnej. W 1997 r. zgłosili oni patent opisujący kobota jako „urządzenie i metodę bezpośredniej fizycznej interakcji między osobą a manipulatorem ogólnego przeznaczenia kontrolowanym przez komputer�. W 2002 r., inşynierowie z General Motors zaproponowali termin Inteligentne Urządzenie Wspomagające (Intelligent Assist Device – IAD) jako alternatywną nazwę dla kobota, szczególnie w kontekście montaşu samochodów. W 2002 r. opublikowano pierwszy projekt normy bezpieczeństwa dla urządzeń IAD, a w 2016 r. zaktualizowane wytyczne, zaproponowane przez General Motors, posłuşyły do opracowania normy bezpieczeństwa opisującej współpracę na linii człowiek–kobot. W 2002 r. pojawiły się teş na rynku pierwsze modele przemysłowych kobotów.
Pierwszy europejski kobot, LBR 2 firmy KUKA, pojawił się w 2004 r. Ten lekki, sterowany komputerowo robot powstał jako rezultat trwającej od 1995 r. współpracy niemieckiego instytutu Aerospace Center i firmy KUKA. Stanowił on początek dobrze znanej linii kobotów firmy KUKA – począwszy od modelu LBR 4 z 2008 r. do KUKA LBR iiwa z 2013 r. Universal Robots zaprezentował zaś swojego pierwszego robota współpracującego, którego oznaczono symbolem UR5 w 2008 r. W 2012 r. pojawił się model UR10, a w 2015 r. stołowy kobot UR3. Kolejna firma Rethink Robotics zaprezentowała swojego pierwszego przemysłowego robota współpracującego Baxter w 2012 r., a juş znacznie mniejszego i bardzo szybkiego kobota Sawyer w 2015 r. Maszyna ta, była pierwszym robotem współpracującym przeznaczonym do realizacji zadań o wysokiej precyzji. Warto w tym miejscu teş wspomnieć o japońskiej firmie FANUC, będącej obecnie największym producentem robotów przemysłowych na świecie – sprzedała ona łącznie do tej pory ponad 400 tys. robotów. Pierwszy kobot FANUC opuścił mury fabryki w 2015 r. Był to cięşki robot współpracujący FANUC CR-35iA o udźwigu 35 kg. Od tego czasu FANUC wprowadził na rynek mniejsze AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU linie robotów współpracujących, w tym modele FANUC CR-4iA, CR-7iA i wersję CR-7/L z długim ramieniem.
( 5
Kobot vs. Robot Standardowe roboty przemysłowe stosuje się przede wszystkim po to, by zastąpić człowieka urządzeniem dysponującym duşą siłą, szybkością działania i precyzją ruchów. Ponadto roboty z jednej strony eliminują zagroşenie dla zdrowia i şycia człowieka wykonując czynności niebezpieczne lub pracując w warunkach szkodliwych, z drugiej strony same stwarzają zagroşenie bezpieczeństwa. Wynika to, w zaleşności od aplikacji, z sił wykorzystywanych do poruszania robotem, przenoszenia duşych obciąşeń i znacznych szybkości pracy maszyny. Oznacza to, şe elementy robocze robota charakteryzują się duşą wartością pędu, co przy zderzeniu ramienia czy elementu roboczego z człowiekiem skończy się dla tego drugiego tragicznie. Innymi słowy, ruch dosyć
 NOWE MOĹťLIWOĹšCI WYNIKAJÄ„ PRZEDE WSZYSTKIM Z FAKTU POĹ Ä„CZENIA UMIEJĘTNOĹšCI CZĹ OWIEKA, LUDZKIEJ INTELIGENCJI CZY ZRĘCZNOĹšCI Z PRECYZJÄ„ DZIAĹ ANIA MASZYNY. masywnego, sztywnego, metalowego ramienia roboczego robota powoduje istotne zagroĹźenie dla osĂłb znajdujÄ…cych siÄ™ w bezpoĹ›redniej strefie robota. To dlatego roboty przemysĹ‚owe pracujÄ… zawsze albo w klatce, albo otoczone sÄ…Â optycznymi kurtynami bezpieczeĹ„stwa, ktĂłre wstrzymajÄ… pracÄ™ maszyny w chwili, gdy tylko ktoĹ› przekroczy liniÄ™ zabezpieczeĹ„ strefy bezpieczeĹ„stwa. Warto zauwaĹźyć, Ĺźe robotĂłw współpracujÄ…cych nie wyposaĹźa siÄ™ w napÄ™dy o wysokiej mocy, dziÄ™ki czemu w razie kolizji z czĹ‚owiekiem sÄ…Â znacznie mniej niebezpieczne. Ponadto koboty charakteryzujÄ… siÄ™ lekkÄ… konstrukcjÄ…
mechaniczną i wyróşniają się obłymi kształtami ruchomych elementów. Dzięki temu, w razie mechanicznego uderzenia w pracownika, robot nie wyrządzi człowiekowi zbyt duşej krzywdy, o czym za chwilę. Istotne są tu teş zaawansowane system bezpieczeństwa tak, aby robot współpracujący mógł bez problemu pracować w sąsiedztwie człowieka. W odróşnieniu od klasycznych robotów przemysłowych, koboty zostały tak zaprojektowane, aby nie stanowiły zagroşenia dla ludzi pracujących w ich bezpośrednim otoczeniu. Jest to moşliwe za sprawą wykorzystania szeregu sensorów, m.in. czujników siły zamonR E K L A M A
10/2018
29
TEMAT NUMERU PRODUCENT
ABB
COMAU
FANUC
FANUC
FANUC
Model Liczba ramion Liczba stopni swobody Udźwig [kg] Zasięg [mm] Powtarzalność [mm] Maks. szybkość ruchu Moc [W] Masa [kg]
YuMi 2
AURA NJ4 110 1
CR-4iA 1
CR-7iA 1
CR-7iA/L 1
7
6
6
6
6
0,5 560 0,02 1500 mm/s 170 38
110 2210 0,07 brak danych brak danych 685
4 550 0,04 1000 mm/s 500 48
7 717 0,018 1000 mm/s 500 53
7 911 0,018 1000 mm/s 500 55
PRODUCENT
KUKA
KUKA
NACHI
NACHI
UNIVERSAL ROBOTS
Model Liczba ramion Liczba stopni swobody Udźwig [kg] Zasięg [mm] Powtarzalność [mm] Maks. szybkość ruchu Moc [W] Masa [kg]
LBR iiwa 7 R800 1
LBR iiwa 14 R820 1
MZ04 1
MZ04E 1
UR3 1
7
7
6
6
6
7 800 0,1 180°/s brak danych 22
14 820 0,15 135°/s brak danych 30
4 541 0,02 brak danych 400 26
4 541 0,02 brak danych 400 25
3 500 0,1 1000 mm/s 250 11
towanych w przegubach, które wykrywają zmiany sił działających na robota, kamer i czujników monitorujących strefę pracy oraz najbliższą okolicę. Istotne są też modyfikacje parametrów pracy robota, a także wprowadzone zmiany konstrukcyjne do mechanicznych elementów maszyny. Dzięki temu kobot automatycznie wykrywa kolizje z innymi obiektami i natychmiast na nie reaguje. Jeśli w trakcie ruchu uderzy osobę lub jakikolwiek przedmiot znajdujący się w jego otoczeniu, błyskawicznie się zatrzyma lub cofnie. Roboty współpracujące monitorują siłę potrzebną do ruchu i gdy ta zaczyna odbiegać od zadanych parametrów, wstrzymują pracę lub cofają się do pozycji bezpiecznej. 30
AUTOMATYKA
FANUC
FANUC
KAWASAKI
CR-15iA 1
CR-35iA 1
duAro 2
6
6
4
15 1441 0,02 900 mm/s 1000 255
35 1813 0,08 750 mm/s 1000 990
2 150 0,05 brak danych 2000 200
UNIVERSAL ROBOTS
UNIVERSAL ROBOTS
YASKAWA
UR5 1
UR10 1
Motoman HC10 1
6
6
6
5 850 0,1 1000 mm/s 325 18,5
10 1300 0,1 1000 mm/s 500 29
10 1200 0,1 brak danych 1000 47
Dodatkowym zabezpieczeniem jest pokrycie robota miękkim materiałem oraz pozbawienie wszystkich jego elementów ostrych krawędzi i kantów. Dobrym pomysłem jest także schowanie wszystkich przewodów do wewnątrz obudowy, dzięki czemu eliminuje się niebezpieczeństwa zaplątania się w luźno zwisające przewody. Wszystkie te zabiegi sprawiają, że jakiekolwiek uderzenia nie będą powodować takich szkód, jak w wypadku kolizji z tradycyjnym robotem przemysłowym. Często spotykanym rozwiązaniem są amortyzowane osłony, które dodatkowo absorbują wstrząsy. Należy pamiętać, że pozostaje zawsze zagrożenie wynikające z działania końcówki roboczej, ale dotyczy to również urządzeń obsługiwanych przez pracowników. Warto zwrócić uwagę na system kontroli siły zderzenia lub siły z jaką robot może zadziałać na człowieka, a także na możliwość dowolnego definiowanie rożnych, stref bezpieczeństwa, dzięki czemu robot wyłączy się zanim dojdzie do fizycznego kontaktu. Wszystko to sprawia, że roboty współpracujące nie biją rekordów szybkości pracy, ani nie 10/2018
R E K L A M A
( 5 L
TEMAT NUMERU
31
TEMAT NUMERU BOSTON DYNAMICS Jedna z najsłynniejszych i najbardziej spektakularnych firm pracujących nad robotami przyszłości, które zaliczyć można do robotów czwartej generacji jest amerykańska firma Boston Dynamics. Jest to firma, która specjalizuje się w konstruowaniu robotów zdolnych do samodzielnego poruszania się na czterech lub dwóch kończynach w dowolnym terenie. Jej roboty potrafią się same podnieść, otwierać drzwi, skakać przez przeszkody a nawet, jak udowodnił to człekokształtny robot Atlas, wykonywać salta w tył, niczym prawdziwy olimpijczyk. Z kolei robot o nazwie SpotMini to robot kamerdyner, który może być użyteczny w każdym domu. Maszyna potrafi podawać przedmioty do rąk, otworzyć i podać puszkę z napojem czy szklankę z wodą bez rozlewania. Boston Dynamics zastosował tu technologię wzorując się na chodzie kur z charakterystycznym ruchem ciałem, podczas którego głowa pozostaje nieruchoma. SpotMini potrafi też stabilizować rękę podczas ruchu pozostałych części korpusu robota.
charakteryzują się dużym dopuszczalnym udźwigiem, ale dzięki temu mogą w miarę bezpiecznie pracować wspólnie z ludźmi i są w stanie wykonywać zadania, których wcześniej maszyny nie mogłyby samodzielnie realizować.
Zalety kobotów Nowe możliwości wynikają przede wszystkim z faktu połączenia umiejętności człowieka, ludzkiej inteligencji czy zręczności z precyzją działania maszyny. Algorytmy rozpoznawania obrazów, uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja sprawiają, że robot wykonując zaprogramowane działania unika kontaktu z człowiekiem. Co ważne, uczy się też zachowań ludzi, z którymi współpracuje. Człowiek pracujący w bezpośrednim sąsiedztwie robota
wspomaga pracę maszyny, ułatwiając robotowi realizację trudniejszych lub nietypowych zadań. Często zdarza się, że to człowiek podaje robotowi elementy do obróbki, dzięki czemu unika się konieczności stosowania i budowy systemu różnego rodzaju skomplikowanych automatycznych podajników i stosowania kamer i systemów rozpoznawania obrazu. Jednak to maszyna najczęściej podaje pracownikom obrabiane komponenty i utrzymuje poddawane operacjom technologicznym podzespoły czy elementy w odpowiedniej pozycji i w razie potrzeby zmienia ją. Dzięki temu pracownik może bez problemu wykonywać założone operacje technologiczne. Trzecim, również często stosowanym w praktyce przemysło-
wej sposobem podziału zadań między człowieka a maszynę, jest oddanie tych najbardziej niewygodnych, żmudnych i niebezpiecznych prac w ręce robota. Chodzi tu między innymi o to, że jeśli dana czynność wymaga dużej precyzji niemożliwej do osiągnięcia w warunkach przemysłowych przez człowieka, czynności te ceduje się na robota. Podobnie, gdy zachodzi obawa o możliwość zranienia pracownika, np. poparzenia przy trzymaniu obrabianego, gorącego elementu, czynność taką powierza się robotowi. Warto zauważyć, że instalacja kobota jest zwykle dużo tańsza niż klasycznego robota przemysłowego. Nie ma tu potrzeby automatyzacji i wprowadzania istotnych modyfikacji stanowiska roboczego. Zrobotyzowanego gniazda nie trzeba wydzielać, ani też instalować elementów ochronnych, jak np. bariery. Robot współpracujący wymaga tylko jego instalacji i odpowiedniego zaprogramowania – podobnie, jak w wypadku szkolenia nowego pracownika i wyznaczenia mu miejsca pracy.
Charakterystyka kobotów Najnowocześniejsze koboty standardowo wyposaża się we wbudowane systemy wizyjne lub/i precyzyjne czujniki siły i momentu we wszystkich przegubach ramienia. Wielu użytkowników
JAKIE SĄ KORZYŚCI Z WPROWADZANIA ROBOTÓW DO PRZEMYSŁU? ISTVÁN BALÁZS, TECHNICAL SUPPORT ENGINEER, ONROBOT Roboty pomagają firmom zmniejszać koszty, osiągać wyższą produktywność i marżę. Ale nie chodzi tylko o to. Roboty wykorzystywane w firmach produkcyjnych zapewniają również powtarzalność procesów – to z kolei powoduje wzrost jakości produktów. Po drugie, robotyzacja uelastycznia proces produkcyjny – nawet małe przedsiębiorstwa są w stanie realizować duże zamówienia w krótkim czasie – roboty mogą pracować 24/7. Większa elastyczność i możliwość zastosowania robotów w różnych procesach pozwala firmom konkurować na rynku i wytwarzać kastomizowane produkty, utrzymując jednocześnie koszty na konkurencyjnym poziomie. Uniwersalnym rozwiązaniem są roboty współpracujące, które nadają się zarówno dla małych, jak i dużych przedsiębiorstw. Dzięki łatwej obsłudze, funkcjom bezpieczeństwa i elastyczności
32
ruchów mogą wspierać pracowników w nieskończonej liczbie zadań. Rozwój w obszarze sensoryki przyczynia się do zwiększania liczby czynności, które mogą być z korzyścią automatyzowane z użyciem robotów współpracujących. Dostarczane przez OnRobot chwytaki, czujniki i inne wyposażenie ułatwiają automatyzację i podnoszą efektywność zastosowania technologii robotów współpracujących w obszarach pakowania, kontroli jakości, transportu materiałów, utrzymania maszyn, montażu, spawania itd. Obecny rozwój współpracujących narzędzi montowanych na końcu ramienia robotycznego powoduje, że automatyzacja jest możliwa w obszarach wcześniej niedostępnych – np. z uwzględnieniem bardzo małych elementów lub delikatnych materiałów. To otwiera nowe możliwości dla firm ze wszystkich sektorów.
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU uważa system wizyjny za jeden z najważniejszych elementów wyposażenia, ponieważ znacząco zwiększa funkcjonalność robota współpracującego. Dzięki temu maszyna „orientuje się” w przestrzeni i ma możliwość lokalizacji osób, narzędzi, detali oraz przedmiotów według zadanego wzorca i w określonym obszarze roboczym. Na podstawie informacji z systemu wizyjnego, kobot samoczynnie może podnosić przedmioty czy narzedzia, dostosowując położenie chwytaka lub narzędzia do orientacji i obiektu w przestrzeni. Co więcej, robot współpracujący może odbierać i podawać przedmioty z rąk lub do rąk człowieka. Najnowsze algorytmy uczenia maszynowego i systemy rozpoznawania obrazu sprawiają, że nauczenie kobota lokalizowania i pobierania przedmiotów trwa dosłownie kilka chwil. Drugim istotnym elementem robota współpracującego jest bardzo czuły system pomiaru siły oraz momentu, który pozwala na pracę w trudnych do zautomatyzowania warunkach, w których do niedawna mogli pracować jedynie ludzie. Dzięki wyżej sensorom, kobot zachowuje się nie tylko bezpiecznie w stosunku do otoczenia, ale ma też dokładne informacje na temat siły, momentów oraz momentów obrotowych na wszystkich swoich ruchomych elementach. W ten sposób robot współpracujący może być swobodnie użyty do montażu elementów skomplikowanych dopasowywanych na tzw. wcisk lub precyzyjnie umieszczać podzespoły wyczuwając kliknięcie oznaczające prawidłowe umocowanie elementu lub wyczuwać również punkt końcowy ruchu. Dotąd takie prace potrafił wykonywać jedynie człowiek. Dzięki zastosowanym sensorom siły, kobot nie ma też najmniejszego problemu z określeniem faktu, że właśnie umieścił coś w pudełku czy kontenerze. Robot po prostu wyczuwa dotykiem ścianki i dno pojemnika. Co więcej, na podstawie tych informacji może on również odłożyć trzymany przedmiot we właściwym miejscu, czy podać przedmiot czlowiekowi.
Nie istnieje bezpieczny robot…
Oferujemy:
Ř Pomiary prędkości i siły kolizji oraz siły nacisku robota zgodnie z wymaganiami norm PN-EN ISO 10218-1, PN-EN ISO 10218-2 i ISO/TS 15066, dzięki jedynemu dostępnemu na rynku urządzeniu PROBms
Koboty w fabryce
10/2018
Ř Wsparcie w projektowaniu bezpiecznego stanowiska zrobotyzowanego bez stosowania osłon i wygrodzeń stałych
Ř Szkolenia obejmujące swoim zakresem wymagania stawiane aplikacjom HRC umożliwiające stworzenie bezpiecznego stanowiska zrobotyzowanego
Ř System kamer bezpieczeństwa SafetyEYE do zabezpieczenia strefy pracy robota bez użycia wygrodzeń
R E K L A M A
W tym miejscu warto również zastanowić się nad przydatnością kobotów w konkretnych zastosowaniach w zakładzie produkcyjnym. Jest to o tyle istotne, że wdrożenie tradycyjnych robotów przemysłowych jest dość kosztowne, a samo urządzenie trudne w przeprogramowywaniu i adaptacji do nowych zadań. Fakt ten do niedawna dość znacznie ograniczał pole ich stosowania. Na szczęście, dzięki nowym, przyjaznym interfejsom użytkownika w aplikacjach do sterowania i algorytmom pozwalającym śledzić podczas programowania ruch wykonywany przez operatora przesuwającego odpowiednio elementy i ramiona robota, staje się to łatwiejsze, również w wypadku standardowych robotów przemysłowych. Współczesne modele kobotów, dzięki łatwym w użyciu, graficzno-ruchowym aplikacjom do ich programowania, pozwalają szybko zrobotyzować poszczególne elementy linii technologicznej, nawet w wypadku produkcji średnioi krótkoseryjnej. Robot współpracujący może bez problemu przez kilka godzin pracować przy obsłudze centrum obrób-
Rozwiązania firmy Pilz gwarancją bezpieczeństwa! Pilz Polska Sp. z o.o. ul. Ruchliwa 15, 02-182 Warszawa, info@pilz.pl, www.pilz.pl
33
TEMAT NUMERU KLASYFIKACJA SAMODZIELNOŚCI ROBOTA – roboty pierwszej generacji to maszyny odtwarzające wyłącznie zadany im ruch. Roboty te nie są w stanie zmienić trajektorii ruchu, a jedynie wiernie go naśladować. Gros starszych robotów przemysłowych należy właśnie do robotów pierwszej generacji; – roboty drugiej generacji to roboty wyposażone fabrycznie w proste czujniki, które pozwalają na wykrywanie obiektów, rozróżnianie ich barw i kształtów. Są one w stanie wykonywać zaprogramowane sekwencje ruchów w zależności od analizy danych pochodzących z czujników. Większość obecnie instalowanych w fabrykach nowych robotów należy do drugiej generacji; – roboty trzeciej generacji to maszyny korzystające z systemów wizyjnych, albo innych podsystemów umożliwiających orientowanie się w przestrzeni. Grupa ta obejmuje najbardziej zaawansowane wdrożenia współczesnych robotów. Większość robotów współpracujących należy również do tej kategorii; – roboty czwartej generacji to roboty o sterowaniu adaptacyjnym. Do tej grupy należą wszystkie roboty konstruowane m.in. przez firmę Boston Dynamics; – roboty piątej generacji to w pełni inteligentne systemy zrobotyzowane. Obecnie trwają pierwsze wstępne prace nad tego typu rozwiązaniami.
czego CNC, aby go za chwilę fizycznie przenieść do magazynu i przysposobić do sortowania wysyłanych do klienta wyrobów. Jak widać kobota można szybko i łatwo zaadaptować do nowych zadań. Oczywiście, kobot, jak każdy inny robot może pracować non stop, zapewniając przy tym 100% powtarzalność czynności, co przekłada się na jakość wykonywanej pracy. Roboty współpracujące to również dynamicznie rosnący segment rynku, dzięki czemu są one dostępne pod względem finansowym również dla małych i średnich firm, a nie tylko dużych, międzynarodowych korporacji. Obecnie koszt wdrożenia kobota jest porównywalny z zakupem samocho-
du lub kilku-, kilkunastomiesięcznymi kosztami pracy osoby zatrudnionej na linii produkcyjnej. W Polsce można obecnie zanotować bardzo dynamiczny wzrost sprzedaży kobotów, co spowodowane jest faktem, że coraz więcej firm na globalnym rynku stosuje już urządzenia, które są znacznie bardziej efektywne i pozwalają obniżyć koszty produkcji przy jednoczesnym wzroście jakości. Jako przykład zastosowania robotów współpracujących, tam gdzie robotyzacja jest wyjątkowo trudna, można podać przemysł meblarski. W przemyśle tym wymaga się precyzji i dokładności na wszystkich etapach wytwarzania mebli. Jak po-
daje firma Universal Robots, zakład produkcyjny, niezależnie od swojej wielkości, może przy wykorzystaniu kobotów poprawić jakość produktów dzięki zapewnieniu dokładności procesów produkcyjnych. Ramiona robota współpracującego zapewniają precyzję na poziomie ±0,1 mm, gwarantując wyższą jakość od poziomu możliwego do zrealizowania przez człowieka. Koboty sprawdzają się w większości zastosowań związanych z wkręcaniem śrub, doskonale nadają się również do odmierzania takich samych ilości kleju i nie wymagają przy tym specjalnego, wydzielonego obszaru roboczego. Mogą być również bardzo
CZY WPROWADZANIE ROBOTÓW DO PRZEMYSŁU STANOWI ZAGROŻENIE DLA RYNKU PRACY? MARCIN GWÓŹDŹ, MENEDŻER DS. ROZWOJU SPRZEDAŻY W POLSCE, UNIVERSAL ROBOTS Rynek pracy to bardzo złożony temat. Nasze roboty są przeznaczone przede wszystkim do zastosowania we współpracy z człowiekiem – operator i kobot pracujący razem, aby zrealizować wyznaczone zadania. W przeszłości, firmy z Europy Środkowo-Wschodniej miały dostęp do relatywnie niedrogiej siły roboczej – obecnie te rezerwy są bliskie wyczerpania. Roboty mogą wypełnić tę lukę i pomóc firmom w osiąganiu konkurencyjności, ponieważ poprawiają standaryzację jakości oraz standaryzację produkcji. Te dwa parametry pozwalają określić, czy firma jest w stanie produkować dla globalnego rynku w sposób konkurencyjny. Tylko wtedy gdy firma jest rentowna i konkurencyjna, może tworzyć nowe miejsca pracy
34
i rozszerzać swoją działalność. Poza tym robotyzacja pozwala na przesuwanie zasobów ludzkich z powtarzalnych procesów do obszarów wysokomarżowych. Dlatego niektóre zawody związane z określonymi, prostymi do zautomatyzowania procesami – przykładowo montaż – mogą zniknąć. Jednak robotyzacja tworzy nowe miejsca pracy w innych dziedzinach. Kreuje zapotrzebowanie na nowe zawody związane z programowaniem robotów, kontrolą i ich wdrażaniem do systemu produkcyjnego. Właśnie dlatego bardzo ważne jest, aby szkoły ponadpodstawowe oraz uczelnie współpracowały z przemysłem. Rynek pracy zmienia się i powinniśmy być gotowi do tych zmian i już teraz przygotowywać ludzi do nowych profesji.
AUTOMATYKA
PRODUKTY TEMAT NUMERU
szybko przeprogramowane i stosowane do współpracy z różnymi maszynami. Przykładem wdrożeń w przemyśle meblarskim i pokrewnych są firmy Etalex, kanadyjski producent systemów regałów, oraz kalifornijska firma RSS Manufacturing and Phylrich, która produkuje armaturę wodociągową. W pierwszej z nich zamontowano 25 kobotów Universal Robots z serii UR10, w drugiej wdrożono kilka sztuk tego modelu do maszyn sterowanych numerycznie.
Pojawienie się robotów współpracujących wymusiło opracowanie nowych zasad bezpieczeństwa, ponieważ dotychczasowe normy wykluczały pracę maszyny o dużej dozie autonomii bezpośrednio w otoczeniu człowieka. W lutym 2016 r. organizacja standaryzująca International Organization for Standardization (ISO) opublikowała nową specyfikację techniczną ISO/TS 15066, w której rozszerzono założenia standardu ISO 10218 „Safety Requirements for Industrial Robots” opisującego wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych. W nowej normie wykorzystano, wspomniane na początku artykułu, wytyczne zaproponowane przez firmę General Motors. W dokumencie standaryzującym precyzyjnie zdefiniowano wszystkie elementy wpływające na bezpieczeństwo człowieka współpracującego z robotem oraz warunki, które muszą być spełnione, aby uznać taką pracę za bezpieczną. Co ważne, sama norma odnosi się zarówno do przemysłowych wdrożeń, jak fizycznej konstrukcji kobotów, pozwalając przy tym oszacować ryzyko wystąpienia incydentu bezpieczeństwa. Opisany proces szacowania ryzyka sprowadza się do wyszczególnienia wszystkich typów zagrożeń, ich oceny, a następnie, ograniczenia ryzyka do poziomów wymaganych przez normę. Specyfikacja ISO zawiera również wskazówki pozwalające odpowiednio, czyli bezpiecznie, zaprojektować stanowisko dla robota współpracującego. 10/2018
Niezmienna wydajność w najczystszej postaci Stäubli posiada w swojej ofercie szeroką gamę wysokowydajnych robotów czteroosiowych i sześcioosiowych w wykonaniu standardowym i specjalnym. Roboty spełniają najwyższe standardy w najbardziej wymagających aplikacjach przemysłowych.
Man and Machine
www.staubli.com
6-8 listopada 2018 Serdecznie zapraszamy na stoisko E340
R E K L A M A
( 5 ( )L/
Normy bezpieczeństwa dotyczące kobotów
Staubli Łódź Sp. z o.o., +48 42 6368504, staubli.pl@staubli.com
35
TEMAT NUMERU
Trendy rozwoju Jak wynika z raportu „Collaborative Robotics: State of the Market/State of the Art” opublikowanego przez firmę analityczną ABI Research, w latach 2015–2020 rynek kobotów wzrośnie dziesięciokrotnie. Jego wartość powiększy się od 2015 r. z 95 mln dolarów do ponad 1 mld w 2020 r. Tak wysoki wzrost będzie napędzany przez trzy sektory – małe i średnie przedsiębiorstwa, producentów elektroniki i firmy serwisowe oraz firmy wytwarzające systemy zrobotyzowane, optymalizowane pod kątem wspierania i podnoszenia wydajności i zdolności produkcyjnej.
Jak podają autorzy raportu, głównym celem, jaki stawiają sobie firmy opracowując nowe generacje kobotów jest tworzenie coraz inteligentniejszych rozwiązań, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa współpracy z ludźmi. Roboty współpracujące nowej generacji charakteryzować się będą konstrukcją i parametrami pracy takimi, jak udźwig i zasięg przystosowane do różnorodnych zadań i branż, które nie były wcześniej robotyzowane m.in. ze względu na wymagania dotyczące bezpieczeństwa. Dodatkowo coraz więcej kobotów będzie spełniać wyśrubowane normy branżowe, np.
dotyczące kontaktu z żywnością czy normy czystości wymagane w przez przemyśle farmaceutycznym. Kolejnym trendem rozwoju robotów współpracujących jest implementacja algorytmow sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Dzięki temu, roboty współpracujące będą gotowe do przejęcia zadań związanych z uczeniem się i optymalizacją pracy, podobnie jak człowiek, bezpośrednio na linii produkcyjnej. Takie rozwiązanie zaprezentowała niedawno firma FANUC, która wspólnie z firmą Preffered Networks stworzyła system, korzystający z algorytmów „deep reinforcement learning”, umożliwiający kobotom samodzielne opanowanie zadania, które mają następnie wykonywać. Dzięki temu robot współpracujący może być wykorzystywany znacznie bardziej efektywnie. Wykorzystany przez firmę FANUC proces polega na tym, że roboty wielokrotnie wykonują tę samą czynność zbierając jednocześnie i analizując obrazy z poszczególnych prób, które zarejestrowane zostały przez kamerę oznaczone jednocześnie jako sukces lub porażkę. Na tej podstawie kobot przewiduje, w jaki sposób należy wykonać daną czynność, aby jej efekt zakończył się sukcesem. Oczywiście im większa liczba prób, tym większa precyzja w wykonywaniu zadania. Jak podaje
ZALETY WDRAŻANIA ROBOTÓW W PRZEMYŚLE ŁUKASZ WOJTCZAK, PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP Nie ulega wątpliwości, że istnieje wiele powodów, dla których przedsiębiorcy decydują się na inwestycję w roboty. Najistotniejszą cechą robotów przemysłowych, która sprawia, że chętniej sięgają po nie nie tylko duże zakłady produkcyjne, ale również coraz częściej małe i średnie przedsiębiorstwa jest niezawodność oraz elastyczność, pozwalające na realizację różnorodnych zadań. Do najważniejszych zalet robotyzacji należy z pewnością wzrost wydajności produkcji, zwiększenie powtarzalności i elastyczności wytwarzania produktów, poprawa i stabilizacja jakości, poprawa bezpieczeństwa, odsunięcie człowieka od wykonywania ciężkiej i monotonnej pracy. Minęły już czasy, kiedy inwestycja w roboty przemysłowe zwracała się w ciągu wielu lat. Obecnie jej czas zwrotu może wynieść, w zależności od wielkości zrobotyzowanej aplikacji, nawet rok lub dwa lata. W dobie personalizacji produkcji przedsiębiorcy coraz częściej mówią o tym, że najważniejsza dla ich potrzeb staje się także elastyczność systemu. Troska
36
o maksymalne skrócenie czasu przezbrajania robotów wynika z potrzeby skrócenia czasu reakcji na określone zamówienie. Aby utrzymać pozycję firmy na konkurencyjnym rynku, przedsiębiorstwa muszą reagować szybko i produkować, w niewielkich partiach, zindywidualizowane wolumeny różnorodnych produktów. Można powiedzieć, że obecnie powstaje nowy rozdział w historii robotyki. W rodzącej się idei Przemysłu 4.0, roboty współpracujące, tzw. koboty, dzięki integracji układów sensorycznych, systemów bezpieczeństwa i lekkiej konstrukcji mogą pracować w bezpośrednim kontakcie z człowiekiem. Dodatkowym czynnikiem wpływającym na atrakcyjność tego typu rozwiązania jest możliwość pracy na małej przestrzeni produkcyjnej. To z kolei jest niezwykle istotne ze względu na fakt drożejących powierzchni produkcyjnych oraz magazynowych, szczególnie w bezpośrednim sąsiedztwie dużych miast.
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
JAK ROZPOCZĄĆ PROCES ROBOTYZACJI I JAKIE ASPEKTY ROZWAŻYĆ? JESPER SONNE THIMSEN, AREA SALES MANAGER CEE, MOBILE INDUSTRIAL ROBOTS
producent, po ośmiu godzinach nauki i 5 tys. prób robot współpracujący osiąga 90-procentową dokładności, która jest taka sama jak w wypadku, zaprogramowania kobota przez człowieka.
( 5 L -
4
Przegląd rynku Obecnie na polskim rynku obecnych jest kilku producentów kobotów. Pierwszym z nich, o którym należy wspomnieć jest kilkakrotnie wymieniana już w artykule firma FANUC. Oferuje ona obecnie pięć modeli robotów współpracujących: CR-4iA, CR-7iA, CR-7iA/L, CR-15iA oraz CR-35. Co ciekawe, FANUC CR-35iA to pierwszy robot współpracujący firmy FANUC, który do dziś jest jednym z „najsilniejszych” kobotów na świecie. Może on podnieść ciężar o masie do 35 kg. duAro to kobot produkowany przez firmę Kawasaki. Charakteryzuje się on dwoma ramionami o czterech stopniach swobody. Co ważne, każde z ramion działa niezależnie, ale można je bez problemu zsynchronizować. Robot współpracujący przeznaczony jest do prac wymagających ostroż10/2018
wania różnych zadań bez konieczności zmiany układu produkcyjnego. Ten element ma też związek z przewidywanym ROI – np. w przypadku robotów MiR inwestycja zwraca się często w okresie poniżej roku. Innym bardzo ważnym aspektem jest bezpieczeństwo – czy roboty są odpowiednio wyposażone w funkcje bezpieczeństwa, aby móc w pełni współpracować z pracownikami i ich wspierać. Współpracujące roboty mobilne, takie jak roboty MiR wykorzystują zaawansowany software, kamery, czujniki i lasery do bezpiecznego poruszania się wśród ludzi i zatrzymania w przypadku niezaplanowanego ruchu na trasie. Niezależnie od łatwości programowania i stosowania robotów, ich wbudowanej inteligencji, elastyczności i bezpieczeństwa pracy, warto jest przygotować zespół na zmiany związane z automatyzacją.
nego przenoszenia i montażu części. Wymiary i sposób programowania zostały tak pomyślane, aby łatwo można było zastąpić kobotem Kawasaki duAro prace ręczne na linii montażowej bez potrzeby modyfikacji stanowiska pracy. Firma Universal Robots chwali się serią robotów współpracujących UR. Najmniejszy z nich, model UR3, zapewnia wysoką precyzję działania w niewielkich przestrzeniach roboczych. UR3 charakteryzuje się udźwigiem do 3 kg i przeznaczony jest do pracy w środowiskach o krótszym zasięgu do 500 mm. Co istotne, kobot ten jest łatwy do zaprogramowania i konfiguracji. Najczęściej trafia on do placówek naukowych, przemysłu farmaceutycznego i elektronicznego. Zadania, w których specjalizuje się UR3 obejmują montaż niewielkich przedmiotów, klejenie, przykręcanie, obsługa narzędzi, lutowanie i malowanie. Większe modele, odpowiednio UR5 i UR10 różnią się przede wszystkim większym udźwigiem i zasięgiem – odpowiednio 5 i 10 kg oraz 850 i 1300 mm.
R E K L A M A
Planując inwestycję w roboty firma powinna mieć wizję na temat tego, jakie procesy i zadania mają być zautomatyzowane. Czy potrzebna jest optymalizacja przepływu pracy, bezpieczeństwa czy uwolnienie zasobów ludzkich dla innych procesów? Prezentacja robota w firmie i rozmowa z dystrybutorem lub integratorem robotów może być bardzo pomocna w zwizualizowaniu i zrozumieniu aplikacji robotycznej przed inwestycją. Istotnym elementem jest łatwość obsługi robotów – jeżeli roboty mogą być wykorzystywane przez operatorów bez wcześniejszego doświadczenia w programowaniu, oznacza to, że firmy mają pełną kontrolę nad automatyzacją przy efektywnym kosztowo wdrożeniu i niskim całkowitym koszcie posiadania (TCP). To wiąże się także z elastycznością aplikacji – czyli z możliwością prostego i szybkiego wdrożenia robota do realizo-
37
TEMAT NUMERU Z kolei firma ABB proponuje klientom robota współpracującego YuMi. Jest to pierwszy dwuramienny robot współpracujący, który skonstruowany został specjalnie z myślą o pracy na liniach montaşowych niewielkich elementów, gdzie ludzie oraz koboty wspólnie wykonują te same czynności. Nazwa YuMi pochodzi od angielskiego zwrotu „you and me� (ty i ja), czyli wspólnej wykonywanej ramie w ramię pracy. Kaşde z ramion ma siedem osi swobody. Kobot YuMi moşe poruszać swoimi ramionami z prędkością do 1500 mm/s i ma masę 38 kg. Dzięki temu bardzo łatwo zamontować go dosłownie na kaşdej linii produkcyjnej. Niemiecki producent robotów przemysłowych KUKA, oferuje obecnie dwa modele kobotów. Są to model LBR iiWA 7 R800 oraz LBR iiWA 14 R820. Róşnią się one przede wszystkim udźwigiem wynoszącym odpowiednio 7 i 14 kg oraz zasięgiem – 800 i 820 mm. Oba modela mają siedem osi swobody, co daje przewagę w pracach montaşowych nad klasycznymi robotami sześcioosiowymi. Firma Comau ma w swojej ofercie robota współpracującego o nazwie AURA
(Advanced Use Robotic Arm). AURA pokryto specjalną powłoką zabezpieczającą w razie kolizji ludzkie ciało przed uszkodzeniami. Kobota wyposaşono w sensory umoşliwiające detekcję bliskich obiektów oraz wykrywanie kontaktu (kolizji) z człowiekiem lub jakimkolwiek innym przedmiotem. Dodatkowo system ten jest moşe odbierać wraşenia dotykowych. Robot AURA potrafi zmieniać swoją trajektorię ruchu w zaleşności od kontaktu z przeszkodą. Wbudowany system wizyjny umoşliwia przewidywanie ruchów osoby w obszarze działania kobota. Wykorzystano teş zestaw skanerów laserowych, które monitorują osoby, z którymi robot współpracujący moşe wejść w interakcję. NACHI to producent kobotów z serii MZ04E. Ramię zasilane jest napędami o mocy 80 W dla kaşdej osi. Oznacza to, şe kolizja MZ04E z człowiekiem nie stwarza większego zagroşenia. Co waşne, koboty z serii MZ04E wykorzystują technologię uczenia bezpośredniego Hands-On, która pozwala na fizyczne nauczenie robota wymaganych czynności. Jak podaje producent system Hands-On skraca czas programowania i uczenia ruchu robota o połowę.
Ostatnim z omawianych kobotów jest Motoman HC10 firmy Yaskawa. Jest to kompaktowy robot współpracujący przeznaczony do pracy w bezpośredniej bliskości człowieka. Jego zasięg to 1200 mm a deklarowany przez producenta udźwig wynosi 10 kg. Cechą charakterystyczną kobota jest system Easy-Gude, który pozwala na szybkie i łatwe zaprojektowanie ruchów i czynności wykonywanych przez robota. Jak przewidują analitycy, koboty nie tylko odmienią fabryki, ale równieş takie branşe jak logistyka, medycyna, opieka zdrowotna czy branşę hotelowo-turystyczną. Zagoszczą teş w naszych domach, nie tylko w postaci robotów sprzątających jak Rumba, ale kobotów pomagających w gotowaniu, praniu, prasowaniu czy innych şmudnych czynnościach domowych. Na razie jest to jeszcze wizja rodem z filmów science-fiction, ale na naszych oczach to marzenie ludzkości zaczyna się powoli spełniać. L20 2M
NA CO ZWRĂ“CIĆ UWAGĘ PLANUJÄ„C ZAKUP I WDROĹťENIE ROBOTA? JOANNA KULIK, PRZEMYSĹ OWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARĂ“W PIAP KaĹźda zmiana zwiÄ…zana z modernizacjÄ… zakĹ‚adu poprzez instalacjÄ™ robotĂłw przemysĹ‚owych na linii produkcyjnej powinna być poprzedzona gruntownÄ… analizÄ… stanu istniejÄ…cego. Dodatkowo powinien zostać wykonany rachunek opĹ‚acalnoĹ›ci danej inwestycji, tak aby zoptymalizować pracÄ™ i zachować rĂłwnowagÄ™ miÄ™dzy kosztami a przyszĹ‚ymi, oczekiwanymi zyskami. Istotnym etapem jest oczywiĹ›cie przeprowadzenie audytu technologicznego, w ktĂłrym nadrzÄ™dne miejsce zajmÄ… wymagania dla nowej instalacji. SzczegĂłlnej dokĹ‚adnoĹ›ci wymaga analiza operacji wystÄ™pujÄ…cych przed lub po, dokĹ‚adnoĹ›ci maszyn i urzÄ…dzeĹ„ poprzedzajÄ…cych wdroĹźenie stanowiska z robotem, ewentualnie dalszych elementĂłw linii. Kluczem do sukcesu jest odpowiedni dobĂłr nie tylko samego robota – jego udĹşwigu czy zasiÄ™gu, ale rĂłwnieĹź odpowiednie zaprojektowanie caĹ‚ego zrobotyzowanego stanowiska, dlatego warto to zadanie powierzyć profesjonalnej firmie integratorskiej, np. PIAP. Integrator nie tylko dokona wĹ‚aĹ›ciwego doboru robota do danej operacji, ale przede wszystkim zaprojektuje w peĹ‚ni dziaĹ‚ajÄ…cy system, uwzglÄ™dniajÄ…c indywidualne potrzeby przedsiÄ™biorcy. Istotne w tym aspekcie jest kompleksowe podejĹ›cie do procesu integracji – od analizy stanu istniejÄ…cego, doradztwa, poprzez projekt, wdroĹźenie, a koĹ„czÄ…c na serwisie gwa-
38
rancyjnym i pogwarancyjnym instalacji. Podstawową rolą integratora aplikacji zrobotyzowanych jest wsłuchanie się w potrzeby i uwzględnienie wiedzy i doświadczenia osób zaangaşowanych w projekt ze strony zamawiającego. Dopiero w drugim kroku integrator moşe przedstawić spojrzenie z zewnętrznej perspektywy na technologię w danym zakładzie produkcyjnym, bazując na własnym doświadczeniu wynikającym ze znajomości zagadnień automatyzacji i robotyzacji. Profesjonalna firma integratorska współpracuje z przedsiębiorcą na kaşdym etapie projektu, tak aby integracja robota na linii produkcyjnej uwzględniała indywidualne potrzeby i oczekiwania przyszłego uşytkownika. To przedsiębiorca najlepiej zna swój produkt, technologię, poszczególne procesy produkcyjne. Z kolei integrator, mając wiedzę i doświadczenie w zakresie integracji robotów, systemów sterowania itp., moşe wpisać potrzeby wynikające z danego projektu w ramy moşliwości technicznych jego wykonania. Istotne jest nie tylko zaprojektowanie i zbudowanie stanowiska z robotem, ale zintegrowanie go z pozostałymi, istniejącymi juş elementami danego systemu, w taki sposób, aby jego praca była optymalna i zsynchronizowana z pozostałymi elementami procesu.
AUTOMATYKA
Czujnik zbliżeniowy aby zapobiec kolizjom
Ekran dotykowy Umożliwia komunikację z chwytakiem, a także uczenie lub przełączanie na różne tryby pracy.
System czujników dotykowych Do wykrywania i rozróżniania pomiędzy detalem, a człowiekiem.
Kamera
© 2017 SCHUNK GmbH & Co. KG
Zamontowana pomiędzy palcami chwytaka w celu wykrywania otoczenia, rozróżniania i wyszukiwania przedmiotów.
Pierwszy inteligentny i bezpieczny chwytak HRC na rynku Współpracujący w każdej aplikacji. Z każdym "cobotem".
schunk.com/equipped-by
TEMAT NUMERU
Współpraca chwytaków na linii człowiek–robot 0 & ! D $ J & E ! 'J ! '
! J ! & & $! !
! R 4 5
2 J ! 'D 'J ! J H /TL) 5 U
$ ' $! ! & & 'J /TL) / 1 %O 1/*
!
! & )
K L4 & < & ! V"OL,W ' & !
X! $! & ! H ! ! & $ ! & &
! 4 5
O
becnie firma SCHUNK, która jest liderem kompetencji w dziedzinie systemów chwytakowych oraz technologii mocowań, idzie o krok dalej, wyposaşając chwytak Co-act w łatwe w obsłudze elementy programujące do lekkich i małych robotów Universal Robots. Uniwersalne palce przyłączeniowe z wymiennymi wkładkami z plastiku ułatwiają wejście w obszar współpracy człowieka z robotami.
Świat kobotów na wyciągnięcie ręki – Naszym celem jest jak największe ułatwienie dostępu do fascynującego świata kobotów. Z tego powodu stopniowo będziemy rozwijać system modułowych chwytaków współpracujących SCHUNK do zastosowań we współpracy człowieka z robotem z wykorzystaniem potęşnych modułów programistycznych oraz wtyczek do współpracujących robotów przemysłowych, dzięki którym integracja komponentów końca ramienia robota będzie tak samo prosta i elastyczna, jak instalacja kobota – wyjaśnia prof. dr Markus Glßck, dyrektor działu badań i rozwoju/CINO w firmie SCHUNK GmbH & Co. KG w Lauffen w Niemczech.
Intuicyjne uruchamianie Chwytak SCHUNK Co-act EGP-C moşna stosować i parametryzować na kilka sposobów: przez centralny układ sterowania (jak dotąd) lub przez intuicyjny interfejs uşytkownika. Chwytak SCHUNK Co-act EGP-C jest gotowy do działania juş po kilku minutach. 40
P R O M O C J A
/$! ! & & 'J %O 1/ H
/TL) & ! X! ' 4 & $! & ! *
H "OL, &
! & & ! R 4
Następnie odbiera dane z nadrzędnego układu sterowania lub sam przesyła dane do tego układu. W przypadku zastosowania chwytaka SCHUNK EGP-C na ramieniu robota Universal Robots uruchamianie jest zintegrowane z interfejsem uşytkownika robota, a komponenty moşna ustawiać bezpośrednio z poziomu panelu sterowania robota.
Znormalizowane dołączane palce Aby zapewnić duşą elastyczność – szczególnie na etapie rozruchu – firma SCHUNK rozszerzyła gamę komponentów współpracujących na linii AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU człowiek–robot o znormalizowane dołączane palce, które moşna wyposaşyć w uniwersalne i wymienne nakładki o róşnej geometrii. Palce przyłączeniowe ułatwiają rozpoczęcie automatyzacji i przyczyniają się do natychmiastowego sukcesu bez konieczności przebrnięcia przez szczegóły systemu.
Kompaktowy i łatwy w obsłudze
( 5 /TL)
Chwytak EGP-C jest dostarczany jako fabrycznie zmontowany moduł z odpowiednim złączem do robota KUKA LBR iiwa, UR lub FANUC CR. Spełnia wymagania norm EN ISO 10218-1/-2 oraz ISO/TS 15006, a ponadto uzyskał homologację Niemieckiego Stowarzyszenia Społecznych Ubezpieczeń Wypadkowych DGUV do zastosowań współpracujących. Chwytak moşna bardzo łatwo uruchomić za pomocą cyfrowego złącza wejść/wyjść. Dzięki zasilaniu roboczemu 24 V DC nadaje się takşe do zastosowań mobilnych. Elektronikę odpowiadającą za regulację i zasilanie zintegrowano wewnątrz chwytaka, dzięki czemu nie wymaga miejsca w szafie rozdzielczej. Aby współpraca z uşytkownikiem przebiegała jak najsprawniej i najbardziej intuicyjnie, chwytak został wyposaşony w diody LED, które operator moşe wykorzystać do sygnalizowania statusu modułu. Certyfikowany chwytak do małych elementów jest dostępny w rozmiarach 25, 40, 50 i 64 ze skokiem palca odpowiednio 3 mm, 6 mm, 8 mm i 10 mm oraz masą detalu 0,19 kg, 0,7 kg, 1,05 kg i 1,3 kg.
$ E $ $ ! ! $! /TL)
/ 1 %O 1/ E ! 'J ! 'J ! 4 & 'X
'
SCHUNK INTEC Sp. z o.o. 5 ! ?> * >616>> 5 YY 7YA Y6 >>* + 3 YY 7YA Y6 Y6 1 + @& 5 $ 5 !!!5 $ 5
& ! ! 4 E ' D 4 ! & E ! $! /TL) / 1 %O 1/ ! & XN
! & 'J ' ! ! J & &
10/2018
41
TEMAT NUMERU
Automatyzacja chwytania ( & !
na targach automatica 2018 szybkie, niskokosztowe roboty, których cena nie przekracza 5000 euro.
C
hwyta z łatwością, ekonomicznie i szybko – oto co robi nowy robot delta firmy igus. Producent opracował nowe i łatwe w obsłudze rozwiązanie do automatyzacji zadań montażowych, obejmujące bezobsługowe osie z paskiem zębatym, ogniwa bezsmarowe, enkodery i silniki krokowe. Robot delta może być pozyskiwany bezpośrednio z magazynu jako wstępnie zmontowany system konstrukcyjny lub dostarczany jako jednostka gotowa do montażu, którą można od razu zastosować. Koszty akwizycji są spłacane po upływie pół roku.
Ekonomiczna automatyzacja Automatyzacja prostych zadań szybko, łatwo i ekonomicznie – taki cel przyświeca specjaliście w zakresie tworzyw sztucznych, czyli firmie igus przy tworzeniu produktów niskokosztowej automatyzacji. W ten sposób do robotów kartezjańskich dołączył robot delta, którego zaprezentowano na targach automatica 2018 w Monachium. Konstrukcja robota oparta jest 42
na trzech bezobsługowych osiach z paskiem zębatym drylin ZLW, bezsmarowych prętach łączących igubal i pasujących płytach adaptacyjnych. Silniki krokowe i enkodery NEMA zapewniają szybką obsługę do 1 kg z dokładnością ±0,5 mm. Kompletny system ma przestrzeń montażową o średnicy do 420 mm i może przenosić do 5 kg przy niewielkiej szybkości. Lekka konstrukcja z aluminium i tworzywa sztucznego sprawia, że robot delta z ceną poniżej 5000 euro jest niezwykle ekonomiczny i zapewnia dużą szybkość z tempem podnoszenia wynoszącym co najmniej 60 na minutę. – Ekonomiczny robot delta umożliwia naszym klientom posiadanie własnej skrzynki kontrolnej i integrację za cenę około 10 000–15 000 euro. Inwestycja spłaca się już po kilku miesiącach, maksymalnie po pół roku – wyjaśnia Stefan Niermann, szef działu liniowego i napędowego drylin polskiej spółki igus.
Zestaw lub gotowy system W zależności od wymagań klienta nowy robot delta może zostać dostarczony w ciągu 24 godzin jako wstępnie zmontowany zestaw konstrukcyjny z instrukcją montażu w pudełku o masie 18 kg lub jako gotowy do zainstalowania system w ramie transportowej. Opcjonalnie klient może korzystać z własnego oprogramowania i systemu sterowania lub intuicyjnego P R O M O C J A
i łatwego w obsłudze systemu sterowania dryve D1. Użycie robota delta jest bardzo przydatne przy prostych funkcjach montażowych, zadaniach typu pick & place, a także w aplikacjach kontrolnych i diagnostycznych. Oprócz robota delta firma igus oferuje również ekonomiczną robotykę z zakresem produktów robolink, która umożliwia użytkownikowi indywidualne zaprojektowanie modułowego ramienia robota z maksymalnie pięcioma stopniami swobody, składającego się z różnych przegubów z szeroką gamą polimerowych przekładni i silników.
IGUS Sp. z o.o. 5 " ! ;Y;/* >Y1Y9? < ! 5 YY =A9 67 7>* + 3 YY =A9 A; A8 1 + @ 5&
www.igus.pl
AUTOMATYKA
Fot. igus
Robot delta jako zestaw konstrukcyjny
&+:<7$. 0217$ů2:< 2 5,1*�: :<75=<0$â2œý 1,(=$:2'1(
Seria GS + Sprawdzona technika + Regulowany skok rozwierania czujnika pola magnetycznego
czujnikĂłw pola magnetycznego
THE KNOW-HOW FACTORY
www.zimmer-group.com
TEMAT NUMERU
Człowiek i maszyna – zespół marzeń Konfigurowalne systemy sterowania B&R ) ' ! ' &
4 !
D ! D ! ' $ 5 J ' & $
$ 4 X! ! E &
& ! N 'J & E ! N & !
! $ ! J 5 # '
& ! + % 2
! * E ! ! $ ! $ & !
! ' $ 4 ! ! & & D
P 4
VT /W ' 5 < E J D
! ! & H ! $ ! H
5
R
oboty serwisowe do realizowania prac domowych czy opieki zdrowotnej od dłuşszego czasu pojawiają się na pierwszych stronach gazet. W świecie robotyki przemysłowej bardzo dobrze sprawdzają się np. przy produkcji samochodów.
Roboty? Do usług! Moşna podać wiele przykładów, gdzie setki robotów pracują w specjalnych celach, spawając nadwozia samochodów. – Większość czynności w takich warunkach moşna obecnie zautomatyzować. W przyszłości kluczowe będzie wprowadzenie do tego procesu ludzi i połączenie ich inteligencji z korzyściami płynącymi z robotyki – wyjaśnia Marc Burzlaff, dyrektor zarządzający EngRoTec. Wynikiem współpracy będzie bardziej wydajny i elastyczny proces produkcji oraz lepsze warunki pracy operatorów.
Przede wszystkim bezpieczeństwo W czasie pracy i przemieszczania się w tym samym obszarze ludzi i robotów kontakt między nimi jest nieunikniony. Marc Burzlaff, który zrealizował wiele projektów HRC wie, şe czas reakcji w ramach kompletnego łańcucha bezpieczeństwa moşe być czynnikiem rozstrzygającym o sukcesie aplikacji HRC. – Jeşeli moşna uzyskać bezpieczny czas reakcji w granicach 350–400 ms, moşna zmniejszyć odstępy bezpieczeństwa nawet o 50% w porównaniu do obecnego stanu – wyjaśnia dyrektor zarządzający EngRoTec. Dzięki temu jest moşliwe ograniczenie przestrzeni zajmowane przez urządzenia. Pracownicy cenią mniejsze odległości, które muszą pokonywać, a takşe bardziej ergonomiczne stanowiska robocze. 44
P R O M O C J A
Konwencjonalne rozwiązania MRC opierają się na standardowych robotach z własnymi systemami sterowania, które komunikują się z systemem bezpieczeństwa oraz kontroli celi. Zdecentralizowane zarządzanie wieloma parametrami bezpieczeństwa oraz komunikacja między systemami wymagają ogromnych nakładów pracy projektowej. – Przy takim poziomie złoşoności nie jest moşliwe osiągnięcie czasów reakcji ponişej 500 ms – twierdzi Marc Burzlaff.
openROBOTICS dla integracji W 2015 r. EngRoTec opracował oparty na sztucznej inteligencji układ sterowania robotem, który umoşliwił znaczną optymalizację montaşu części karoserii i usprawnił współpracę między człowiekiem i robotem. To sprawdzone i uznane przez branşę rozwiązanie zostało obecnie rozwinięte w postaci nowej instalacji pokazowej HRC. – Realizowanie takich scenariuszy dla naszych klientów w oszczędny sposób stało się podstawą naszej pracy. Aby to osiągnąć, musieliśmy całkowicie przeprojektować nasze rozwiązania w zakresie automatyki – mówi przedstawiciel EngRoTec. Po dogłębnej analizie rynku inşynierowie EngRoTec zdecydowali się na robota Comau, wspieranego przez dowolnie konfigurowalną technologię sterowania B&R. Wynikiem współpracy jest openROBOTICS, pozwalający na ścisłą integrację wspomnianego robota z całością linii. – Firma Comau zrezygnowała z własnych komponentów sterujących robotami, co znacznie uprościło technologię. Ponadto technologia B&R stosowana do sterowania i poruszania robotem oraz do celów AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU bezpieczeństwa, jak teş pakiet technologii SafeROBOTICS nie tylko istotnie obnişyły koszt projektowania, lecz takşe skróciły czas reakcji – mówi Tobias Daniel, dyrektor ds. sprzedaşy i marketingu robotyki w firmie Comau.
( 5 !
Wprowadzając SafeROBOTICS, B&R ustanawia nowe standardy Takie rozwiązania naprawdę podkreślają silne strony B&R jako dostawcy systemów. Sterowanie, ruch oraz zintegrowana technologia bezpieczeństwa mogą zostać dobrane i skonfigurowane na potrzeby konkretnej aplikacji. Protokół ethernetowego łącza czasu rzeczywistego Powerlink wyposaşonego w pakiet openSAFETY, a takşe moşliwość wykonania kompletnego projektu w jednym oprogramowaniu – B&R Automation Studio – przekonały inşynierów EngRoTec. B&R nadal wspiera ich prace projektowe, zapewniając róşnorodne pakiety technologiczne. Jednym z takich pakietów jest SafeROBOTICS, zawierający funkcje bezpieczeństwa, które moşna zastosować w róşnych rozwiązaniach HRC. Przykładowo wiele kołnierzy, połączeń, punktów monitorowania oraz punktów centralnych narzędzi, a takşe do 20 prostopadłościanów lub płaszczyzn umieszczonych gdziekolwiek w określonej przestrzeni, moşna monitorować równocześnie, a ich konfi-
` ! `%" & 'J 4 4 * E ! 'J E
4 & ! 'XN
guracja moşe być zmieniana w czasie rzeczywistym. Konfigurowanie jest jeszcze łatwiejsze, gdy dane te moşna uzyskać bezpośrednio z narzędzia symulacyjnego. SafeROBOTICS obejmuje takşe bezpieczne funkcje sterowania napędami, które monitorują przesuwanie się punktu centralnego narzędzia (TCP) robota i zapewniają bezpieczne pozycjonowanie, prędkość i kierunek pracy robota. Bez takich funkcji zastosowanie HRC byłoby trudne, a nawet niemoşliwe. Dzięki nim czas reakcji aplikacji bezpieczeństwa moşe zostać istotnie skrócony. – W tej aplikacji uzyskaliśmy bezpieczny czas reakcji 320 ms od momentu, gdy skaner laserowy wykryje
naruszenie obszaru roboczego do momentu bezpiecznego unieruchomienia napędu. To światowy rekord – podkreśla Markus SandhÜfner, dyrektor zarządzający B&R Niemcy.
Wyşsza wydajność, nişsze nakłady pracy Marc Burzlaff widzi korzyści dla klientów szczególnie w lepszym dopasowaniu marginesów bezpieczeństwa oraz ograniczeniu miejsca zajmowanego przez szafę sterowniczą. Zdecydowane zredukowanie przestrzeni przynosi wyraźną poprawę dla pracowników linii produkcyjnej w zakresie odległości, jakie muszą pokonywać. – Jeşeli jeszcze bardziej skupimy się na pracy wspieranej przez bazę danych i dodatkowo ograniczymy ilość sprzętu, stosując kurtyny świetlne openSAFETY, będziemy mogli skrócić czas reakcji o kolejne 70 ms. To wielki krok naprzód we współpracy między ludźmi a robotami na linii montaşowej – podsumowuje dyrektor zarządzający EngRoTec. Moşna śmiało stwierdzić, şe rozwijanie tej technologii przyniesie wiele korzyści.
B&R AUTOMATYKA
4 & $ ! 4 & * 'J ' ! *
D ! J !
10/2018
5 5 $ ! ;>* A;1;Y8
5 A; =?A >6 >>
1 +H 5& @4 1 5
!!!54 1 5
45
TEMAT NUMERU
Czujniki bezpieczeństwa dla robotów !J D ! $ '
' & ' ! 4 ! ! 'J
' 4 & ! 5 4
& N ! !
J 4 & ! *
' !
$ ! 5
J
eśli zaangaşowanie człowieka w proces produkcyjny nie jest konieczne lub jest niepoşądane, maszyny i urządzenia stanowiące potencjalne źródło zagroşenia dla ludzi odgradzane są od otoczenia mechanicznymi elementami zabezpieczającymi. Wejście do stref pracy robotów niezbędne jest z zasady tylko w celach serwisowych. Dostęp odbywa się przez drzwi bezpieczeństwa, które muszą być zabezpieczone specjalnymi czujnikami, wykrywającymi otwarcie drzwi bezpieczeństwa i wysyłającymi wówczas sygnał nakazujący zatrzymanie maszyny, co umoşliwia jej bezpieczną obsługę. W zaleşności od wymagań, rodzaju zabudowy i warunków brzegowych
46
aplikacji stosuje się czujniki o róşnej budowie i zasadach aktywacji. W przypadku montaşu ukrytego bardzo ekonomicznym rozwiązaniem są czujniki magnetyczne PSENmag, natomiast maksymalną swobodę montaşu i najwyşszy stopień ochrony przed nieuprawnionym manipulowaniem zapewniają czujniki oparte na technologii RFID, takie jak np. PSENcode. Jeśli urządzenia zabezpieczające muszą być zainstalowane w poblişu strefy niebezpiecznego ruchu, np. ze względu na brak miejsca, trzeba wziąć pod uwagę niebezpieczeństwo związane z długim wybiegiem maszyny. W takiej sytuacji naleşy bezwzględnie zastosować zabezpieczenia mechaniczne. Do wszystkich wspomnianych technicznych zasad działania czujników dochodzi duşa liczba wariantów sprzętowych, co umoşliwia realizację niemal wszystkich scenariuszy monitoringu.
Dodatkowe zabezpieczenia Czujniki PSENcode znajdują zastosowanie w procesie montaşu nadwozi samochodowych z wykorzystaniem P R O M O C J A
robotów, gdzie przy uşyciu tylko jednego czujnika moşna monitorować aş do trzech pozycji. Moşliwe obszary zastosowania to aplikacje, w których wymagane są interwencje ręczne, np. w zakresie podawania i odbierania elementów blaszanych ze stanowiska pracy robota otoczonego kratą ochronną. W przypadku aplikacji z wykorzystaniem robotów, przy których konieczna jest np. kontrola człowieka, doprowadzanie części lub dalsza obróbka, jako dodatkową ochronę stosuje się równieş często mechanizmy ochronne działające na zasadzie bezdotykowej, takie jak np. kurtyny świetlne. Konieczne moşe się okazać takşe zapewnienie ochrony przed wtargnięciem – w postaci zainstalowanych poziomo kurtyn świetlnych lub skanerów laserowych. W niektórych przypadkach optymalnym rozwiązaniem jest uşycie mat bezpieczeństwa – np. wtedy, gdy moşliwość zastosowania systemów optycznych jest ograniczona ze względu na warunki brzegowe związane z danym procesem, takie jak pył, dym, mgła czy para wodna. AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU W przypadku współdzielenia obszaru roboczego przez człowieka i robota dąşy się do zapewnienia bezpieczeństwa aplikacji przy uşyciu komponentów i funkcji bezpieczeństwa wbudowanych w roboty lub umieszczonych na nich. Przykładowo funkcje zapewniające bezpieczeństwo ruchów robota łączy się z czujnikami bezdotykowymi, wbudowanymi w robota czujnikami momentów lub umieszczonymi na robocie czujnikami dotykowymi. Ruchy robotów w tego typu aplikacjach są zasadniczo znacznie wolniejsze niş w przypadku w pełni zautomatyzowanych aplikacji. Tego rodzaju koncepcje bezpieczeństwa stosuje się obecnie w obszarze robotyki usługowej w kontekście współpracy człowieka z robotem. Po uwzględnieniu innych wymagań bezpieczeństwa moşna je równieş wykorzystać do wdraşania aplikacji.
( 5
Dynamiczna ochrona strefy bezpieczeństwa W przypadku współpracy między człowiekiem a robotem obsługującym większe ładunki, przedstawione wcześniej koncepcje zapewnienia bezpieczeństwa stają się niewystarczające. W tej sytuacji niezbędne jest znacznie większe stopniowanie obserwacji zdarzeń. Konieczne jest np. rozróşnienie czy człowiek znajduje się w promieniu występowania niebezpiecznych ruchów (strefa ostrzegania), czy wkroczył juş do strefy o zwiększonych wymogach bezpieczeństwa (strefa bezpieczeństwa). W idealnym przypadku strefy te powinno dać się regulować w sposób dynamiczny, np. wytyczając je na podstawie zakresu ruchu maszyny lub robota objętych monitoringiem bezpieczeństwa. Dzięki temu moşliwe jest zorganizowanie w takim środowisku współpracy między człowiekiem a robotem, dla której statyczne mechanizmy zabezpieczające są niewystarczające. Nowe, oparte na zastosowaniu kamer rozwiązania umoşliwiają bezpieczne monitorowanie pól i stref bezpieczeństwa w przestrzeni wielowymiarowej – w ten sposób działa np. system kamer 3D SafetyEYE do monitorowania stref niebezpiecznych. Dzięki moşliwości działania w trzech 10/2018
wymiarach takie systemy czujników otwierają nowe moşliwości w zakresie projektowania aplikacji. Co więcej, na poszczególnych etapach procesu moşna od nowa definiować ustawienia stref bezpieczeństwa. Dalszy rozwój w tym obszarze uwarunkowany jest potrzebami przyszłych aplikacji: połączenie bezpiecznego robota z systemem kamer bezpieczeństwa 3D oraz wzmoşoną komunikacją moşe umoşliwić scalenie i optymalizację ściśle od siebie oddzielonych etapów procesu. Bezpieczny robot zna swoje bezpieczne połoşenie, swoją bezpieczną prędkość i swój bezpieczny kierunek ruchu, a system kamer bezpieczeństwa zna połoşenie obiektów (ludzi) w zasięgu pracy robota. Zamiast bezwzględnego unieruchamiania maszyn system będzie mógł w przyszłości reagować bardziej elastycznie, co przekłada się na unikanie niepotrzebnych przestojów, a tym samym prowadzi do wzrostu wydajności procesów produkcyjnych.
Aplikacja precyzuje wymogi Dotychczas nie udało się stworzyć uniwersalnego robota ani systemu czujników, który zapewniałby bezpieczeństwo we wszystkich moşliwych do przewidzenia aplikacjach. Wymogi w zakresie bezpieczeństwa są zawsze uzaleşnione od danej aplikacji. Do stworzenia bezpiecznego środowiska pracy robota konieczne jest całościowe uwzględnienie robota, narzędzia i obrabianego przedmiotu oraz innych maszyn wykorzystywanych w procesie, np. urządzeń do przeładunku materiałów. Oznacza to w praktyce, şe kaşda aplikacja wymaga indywidualnej oceny pod kątem bezpieczeństwa. PILZ POLSKA Sp. z o.o. 5 $ ! ;6* >Y1;=Y < ! 5 YY ==? 7; >>* + 3 YY ==? 7; >8 1 + @& 5&
!!!5& 5 :& 1 `
47
TEMAT NUMERU
Era robotyki przyjaznej człowiekowi Roboty Universal Robots D& 'J X! 4 ' !& D & & !D ! ' X & ' '*
! ! & ' X
E * 4 &
d $ $ !f & + $ 5 < Y>;A 5 ! ! ' ! P 4 ' !
A9; 4 ! ;> >>> & ! !* ! ) $ 9>8*
! ' ;96* ! / $ $
;>;* ! 9Y5 X 4 ! ! & & 'J $* !X $ ! ! N
! D 4 H L -
4 * $ 4
' H % 5
48
P
erspektywa przyszłości, w której roboty zastąpią ludzi w codziennych, uciąşliwych zadaniach, wydaje się być coraz blişsza. Juş teraz korzystamy w domach z rozwiązań automatyki, takich jak pralka, zmywarka czy ekspres do kawy. Pracę, którą kiedyś wykonywał człowiek obecnie coraz częściej wykonują roboty przemysłowe. Z uwagi na masę i prędkość, z jaką się poruszają, stanowią zagroşenie dla ludzi znajdujących się w ich poblişu. Z tego powodu stosuje się dodatkowe systemy bezpieczeństwa, które bardzo często generują kolejne, niekiedy wysokie koszty. Dlatego zaczęto myśleć o stworzeniu technologii, która byłaby bardziej przyjazna człowiekowi P R O M O C J A
niş tradycyjne roboty przemysłowe. Rozwiązaniem okazały się koboty. Termin „cobot� powstał z połączenia zwrotu „collaborative robot�, co w tłumaczeniu na język polski oznacza „robot współpracujący�. Początkowo były to maszyny prowadzone ręcznie przez człowieka, słuşące do przenoszenia i obsługi cięşkich przedmiotów. Momentem zwrotnym okazał się 2005 r., kiedy trzech absolwentów Uniwersytetu Południowej Danii wpadło na pomysł stworzenia alternatywy w postaci robotów zdolnych do pracy ramię w ramię z człowiekiem, bez zagroşenia dla jego bezpieczeństwa. Tak powstała firma Universal Robots – producent duńskich robotów współpracujących. AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU W połowie 2018 r. firma sprzedała robota z numerem 25 000, a według szacunków do 2021 r. liczba aplikacji na świecie z uşyciem robotów współpracujących sięgnie 126 000.
Kobot a tradycyjny robot przemysĹ‚owy Koboty Universal Robots zostaĹ‚y stworzone z myĹ›lÄ… o współpracy z czĹ‚owiekiem. Wyróşnia je zaokrÄ…glony ksztaĹ‚t obudowy oraz wbudowany system bezpieczeĹ„stwa oparty na zaawansowanym ukĹ‚adzie czujnikĂłw. DodatkowÄ… ochronÄ™ przed potencjalnym zagroĹźeniem (kolizjÄ…) stanowiÄ… programowe funkcje Safety. JednÄ… z ich najwiÄ™kszych zalet jest Ĺ‚atwa obsĹ‚uga i programowanie. Co wiÄ™cej, sÄ…Â lekkie i elastyczne, dziÄ™ki czemu moĹźna je przenosić i „zaprzÄ™gać do pracyâ€? na róşnych stanowiskach. Wszystkie sześć modeli – UR3, UR5, UR10 oraz UR3e, UR5e i UR10e – zostaĹ‚y wyposaĹźone w zaawansowany system bezpieczeĹ„stwa, ktĂłry moĹźna skonfigurować i dostosować do kaĹźdej aplikacji. Co istotne, system ten zatwierdzony zostaĹ‚ przez jednostkÄ™ notyfikowanÄ… i otrzymaĹ‚ certyfikat TĂœV Nord.
mają wciąş precyzja i niezawodność. Promień zasięgu roboczego wynosi 1300 mm, zaś udźwig 10 kg. Najmniejszym członkiem rodziny UR jest robot przemysłowy UR3. Jego największymi atutami są lekkość i niezwykła elastyczność. UR3 ma udźwig rzędu 3 kg i zasięg 500 mm. Zakres pracy na kaşdym przegubie obrotowym wynosi ¹360°, zaś na ostatnim złączu jest nieograniczony. Doskonale zatem nadaje się do procesów montaşu, wiercenia i wkręcania śrub. Kaşdy z robotów został wyposaşony w dotykowy panel sterowania. Zainstalowany na nim graficzny interfejs uşytkownika pozwala prosto i szybko skonfigurować i zaprogramować robota. W sierpniu 2018 r. do sprzedaşy wprowadzona została nowa, piąta generacja robotów Universal Robots nazwana serią e (e-series). W nowszej wersji robota dokonano istotnych ulepszeń w stosunku do serii 3 (CB3.1), zwiększyła się m.in. powtarzalność ruchów robota UR3e i UR5e do 0,03 mm, zaś UR10e do 0,05 mm, a dodatkowo zastosowano w nim bardziej precyzyjny zewnętrzny czujnik siły.
( 5 %
Rodzina Universal Robots Jako pierwszy na rynek europejski w 2009 r. został wprowadzony model UR5. Jego ramię sięga na odległość do 850 mm i moşe przenosić elementy o masie do 5 kg. Powtarzalność wynosi 0,1 mm. Robot jest idealny do automatyzacji zadań seryjnych wymagających duşej precyzji, np. lutowania, przenoszenia czy spawania. Model UR10 doskonale sprawdza się w automatyzacji procesów o większym obciąşeniu, np. pakowania, paletyzacji, obsługi maszyn czy formowania wtryskowego, gdzie kluczowe znaczenie 10/2018
programowaniem przez specjalistów z zewnętrznych firm.
Przyjazny współpracownik Automatyzacja procesów nie jest równoznaczna z redukcją miejsc pracy. Dzięki wykorzystaniu robotów moşna usprawnić proces produkcji, co z kolei przekłada się na oszczędności finansowe. Roboty najlepiej sprawdzają się w czynnościach powtarzalnych, monotonnych, wymagających duşej precyzji, takich jak spawanie, zgrzewanie, lutowanie, klejenie, cięcie, wiercenie, wkręcanie czy paletyzacja. Człowiek natomiast ma zdecydowaną przewagę w zadaniach wymagających częstych zmian i kreatywności. Myśląc o robotyzacji stanowisk naleşy pamiętać, şe robot sam w sobie jest maszyną nieukończoną. Dopiero wyposaşenie w odpowiednie oprzyrządowanie sprawi, şe będzie „kompletny�. Aby ułatwić klientowi wybór najlepszych akcesoriów, stworzono platformę Universal Robots+, na której moşna znaleźć chwytaki, czujniki, osłony na kable, systemy wizyjne i aplikacje software – wszystko z certyfikatem Universal Robots i gwarancją współpracy z ramionami UR.
System wizyjny dodatkowym „zmysłem� robota W przypadku najczęściej spotykanych aplikacji zrobotyzowanych typu pick & place istot-
Zakup robota współpracującego firmy Universal Robots zwraca się średnio po 195 dniach, co daje najszybszy okres zwrotu w branşy. Dzieje się tak, poniewaş klienci nie muszą ponosić dodatkowych kosztów, np. związanych z zabezpieczeniami gniazd produkcyjnych czy
nym problemem jest precyzyjne umiejscowienie detalu do pobrania. Standardowo narzędzie robota prowadzone jest zawsze do tego samego punktu, co wymaga uşycia dodatkowych elementów pośredniczących, które odpowiednio spozycjonują detal. Jednak nie zawsze jest to moşliwe, a czasem moşe być skomplikowane 49
TEMAT NUMERU mechanicznie. Rozwiązaniem problemu jest uşycie zewnętrznego systemu wizyjnego (kamery), który za pomocą protokołu komunikacyjnego Ethernet będzie wymieniać dane z robotem. Dzięki bardzo duşej powtarzalności pozycji połoşenia robota kamera moşe być zamontowana nawet bezpośrednio na jego ramieniu, niwelując dodatkowe koszty montaşu. Mając gotowe zdjęcie, moşemy precyzyjnie wyznaczyć pozycję przedmiotu, która następnie jest przesyłana do oprogramowania robota, przeliczającego ją na układ współrzędnych kobota. Same algorytmy przeliczeń pozycji oraz sposobu pochwycenia przedmiotu mogą być przygotowane wcześniej przez producenta systemu wizyjnego (tak jest np. w przypadku systemów wizyjnych firmy SensoPart, SICK czy OnRobot, które są oficjalnymi partnerami firmy Universal Robots). Programista moşe skorzystać z gotowych „wtyczek� w oprogramowaniu robota, które krok po kroku skonfigurują niezbędne parametry do pracy kamery oraz „nauczą� robota, jak naleşy pochwycić przedmiot. Dzięki takiemu rozwiązaniu połoşenie czy kąt obrotu przedmiotu nie jest problemem, a ponadto umoşliwia jego pobranie z taśmociągu bez zatrzymania, co istotnie wpłynie na wydajność aplikacji.
dla kaşdej aplikacji wymagana jest ocena ryzyka. Roboty współpracujące obowiązują normy: ISO 10218, dotycząca wszystkich robotów przemysłowych oraz ISO 13849, która zawiera wymogi bezpieczeństwa odnośnie zasad projektowania i integracji systemów sterowania. W lutym 2016 r. ukazała się specyfikacja techniczna ISO/TS 15066 zawierająca zagadnienia pomocne
daşy Elmark Automatyka prowadzi szkolenia z obsługi, programowania i uruchamiania robotów UR, organizowane w Centrum Szkoleniowym firmy w Warszawie, gdzie kursanci mają do dyspozycji odpowiednio wyposaşone stanowiska szkoleniowe. Uzupełnieniem oferty są szkolenia prowadzone u klientów lub w miejscach przez nich wskazanych. Elmark Automatyka zapewnia takşe wsparcie techniczne z zakresu obsługi i instalacji robotów Universal Robots, jak równieş analizy błędów i integracji z dodatkowymi akcesoriami. Dodatkowo realizuje autoryzowany serwis, w ramach którego
przy ocenie ryzyka oraz dopuszczalne wartości parametrów robota pracującego bez ogrodzenia. W specyfikacji określone zostały takie wartości, jak moment siły, prędkość robota, siła nacisku, ciśnienie czy energia przekazywana podczas uderzenia. Elmark Automatyka jest certyfikowanym dystrybutorem produktów Universal Robots. W ofercie firmy dostępne są takşe odpowiednie akcesoria, które pasują do wszystkich modeli ramion UR. Oprócz sprze-
zapewnione są przegląd, naprawa oraz wymiana części. Dzięki świetnie wykształconym pracownikom firma zapewnia klientom kompleksową obsługę oferowanych rozwiązań.
Jak to jest z tym bezpieczeństwem? Zarówno w przypadku klasycznych robotów przemysłowych, jak i robotów współpracujących naleşy zachować środki ostroşności. Jednak to, co je od siebie odróşnia, to zdolność reakcji na czynniki zewnętrzne i błędy systemowe, czym moşe pochwalić się kobot UR. Przy kontakcie człowieka z tradycyjnym robotem robot nie zatrzyma się i nie przestanie wykonywać swojej pracy, co moşe skutkować powaşnymi obraşeniami ciała. W przypadku robota współpracującego, podczas kolizji z siłą większą niş 100 N, robot natychmiast się zatrzymuje. Sam robot nie gwarantuje jednak bezpieczeństwa aplikacji, dopiero jego przemyślana implementacja przez integratora i bezpieczna eksploatacja mogą je zapewnić. Dlatego 50
ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o. 5 ) ! 7A >61>76 < ! 1<
5 YY 779 78 97* YY 77= 88 Y6
+ 3 YY 779 78 9A
1 @ 5 5&
!!!5 5 5&
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
MOBOT AGV
Zrób krok w stronę Intralogistyki 4.0 2 & ! ! J !
& ! $ 4 $ ' $ !
& ' & D 4 ! + 4 5 E ! E N
' & $
5
W
 nowoczesnych systemach zarządzania przepływem materiałów kluczowe jest ograniczenie zasobów, oszczędność czasu i ergonomia wykonywanej pracy. Dlatego tak istotnym elementem są mobilne roboty transportowe, które przemieszczają produkty do stref wysyłki lub pakowania, jak równieş zaopatrują gniazda produkcyjne, często bardzo oddalone, co oszczędza czas pracowników. Roboty te wykonują zadania, które zbyt obciąşają ludzi, a dodatkowo mogą pracować w strefach niebezpiecznych lub szkodliwych dla człowieka.
( 5 % * <04
Bezpiecznie i wszechstronnie Uniwersalność robotów mobilnych pozwala na ich stosowanie w niemal kaşdej branşy. Firma WObit oferuje obecnie sześć modeli robotów z rodziny MOBOT AGV, które mogą przewozić rozmaite ładunki, od lekkich po bardzo cięşkie (nawet do 1800 kg). Tym, co wyróşnia samojezdne roboty MOBOT AGV jest ich kompaktowa 10/2018
i elastyczna konstrukcja, umoşliwiająca doposaşenie w dowolny wózek transportowy. Roboty mogą przewozić palety z towarem, kuwety wypełnione drobnymi detalami, jak równieş gotowe produkty o róşnych gabarytach. Wszystko zaleşy od sposobu wykonania wózka dokowanego przez robota. Obecnie w ofercie WObit dostępnych jest kilka standardowych wózków transportowych do kaşdego z robotów mobilnych, moşliwe jest równieş wykonanie wózka dostosowanego do nietypowego ładunku klienta. Wózki mogą być zaczepiane automatycznie lub załadowywane ręcznie albo automatycznie za pomocą innego robota przemysłowego. Roboty MOBOT AGV bezpiecznie transportują ładunki i współpracują z ludźmi poruszającymi się po halach produkcyjnych i magazynowych. Kaşdy z robotów samojezdnych wyposaşony jest w skaner laserowy z funkcją bezpieczeństwa, odpowiadający za detekcję przeszkód pojawiających się przed robotem i odpowiednią reakcję zapewniającą uniknięcie kolizji. Kompaktowe wymiary oraz moşliwość poruszania się w tych samych ciągach komunikacyjnych co ludzie pozwalają na lepsze wykorzystanie dostępnej przestrzeni roboczej.
Prosta integracja i zarządzanie Zarządzanie pracą robotów odbywa się z poziomu terminalu sterującego, P R O M O C J A
umieszczonego w punkcie bazowym. Do szczegółowej konfiguracji parametrów robota słuşy intuicyjne oprogramowanie MOBOT RoutePlanner. Jego główną część stanowi środowisko umoşliwiające zaprogramowanie ruchu robota na określonych odcinkach trasy oraz przydzielanie mu zadań. Za pośrednictwem połączenia Wi-Fi moşliwe jest prowadzenie ciągłego monitoringu parametrów maszyny. Co istotne, roboty MOBOT AGV mogą być połączone w większą sieć zarządzaną z poziomu systemu SCADA lub z panelu HMI z punktem dostępu w sieci bezprzewodowej. Integracja robotów mobilnych z systemem zarządzającym przepływem materiałów w przedsiębiorstwie czy z magazynem jest kluczowa dla efektywniejszego wykorzystania zasobów. Pozwoli to przede wszystkim wykonywać zadania automatycznie oraz uzyskać lepszą kontrolę faktycznych stanów magazynowych. W rezultacie – w zaleşności od organizacji produkcji i zapasów – moşliwe jest skrócenie czasu realizacji dyspozycji oraz wytwarzanie spersonalizowanych produktów na masową skalę.
PPH WObit E.K.J. Ober s.c. "D4 ;A* AY1>?6 ! 5 A; YY Y7 ?YY* + 3 A; YY Y7 ?98 1 ! 4 @! 4 5 5&
!!!5! 4 5 5&
51
TEMAT NUMERU
(R)ewolucja
robotyczna trwa! Roboty firmy KUKA .! ! !
' ! X ' $ 4 ! $ ! J R H
L * ' & 4
' ' D ! ! $ R
& & ' + !
& ! $ $ ! J * $ ' 4 `
! 4 ! 5
# ' ! &
& ! $
' !
4 `
* $! ! J
X J ! X J
4 ! 5
52
E
wolucja, a zarazem rewolucja w zakresie robotyki przemysłowej w wykonaniu firmy KUKA nieprzerwanie trwa.
LBR iiwa – pierwszy kobot współpracujący z człowiekiem Innowacyjny kobot LBR iiwa definiuje wysoką jakość w zakresie robotyki przemysłowej, stając się kamieniem milowym w tej dziedzinie, niemal na całym świecie. Urządzenie pozwala zobaczyć do tej pory nieodstępne dla robotów obszary zastosowań w środowisku pracy człowieka. LBR iiwa umoşliwia ścisłą kooperację człowieka i maszyny, co jest niezbędne P R O M O C J A
w rozwiązywaniu zadań wymagających najwyşszej precyzji, dlatego ma szczególne znaczenie w czynnościach technologicznych czy robotyce serwisowej. Inteligentny robot LBR iiwa został stworzony na kształt ludzkiej ręki. Jest wyposaşony w czujniki momentu i siły w siedmiu osiach, które zapewniają precyzyjną kontrolę tych parametrów w momencie oddziaływania na produkt. LBR iiwa zyskał uznanie na całym świecie, zdobywając m.in. Złoty Medal MTP oraz targów Automaticon 2015.
Mobilność na wyciągnięcie ręki dzięki KMR iiwa Kolejnym krokiem w robotycznej (r)ewolucji było stworzenie pierwszego mobilAUTOMATYKA
TEMAT NUMERU nego robota KMR iiwa, który składa się z robota przemysłowego umieszczonego na mobilnej platformie. Całość otwiera nowy rozdział w robotyce przemysłowej, dla której autonomia i nieograniczone moşliwości zastosowania to najwaşniejsze wyznaczniki innowacyjności i jakości. KUKA Mobile Robotics iiwa łączy w sobie lekkiego robota przemysłowego KUKA LBR iiwa (intelligent industrial work asisstant) o wysokiej czułości oraz wielokierunkową, mobilną platformę KUKA. Dzięki temu robot staje się bardzo elastycznym, lokalizacyjnie niezaleşnym asystentem produkcji, nieograniczonym przestrzenią pracy. KMR iiwa stanowi idealny fundament dla inteligentnych, połączonych siecią światów produkcji Przemysłu 4.0. Jego stworzenie otwiera nowe moşliwości w zakresie koncepcji produkcyjnych opartych na bezpośredniej, autonomicznej i elastycznej współpracy człowieka i robota.
( 5 L
LBR iisy sprawi, şe produkcja stanie się iisy! Juş wkrótce będzie miała miejsce premiera kolejnego innowacyjnego kobota firmy KUKA – LBR iisy. Nowy, lekki robot jest niewiarygodnie efektywny, zarówno w produkcji seryjnej, jak i środowiskach otwartych, z dynamicznymi, nieustrukturyzowanymi stanowiskami pracy oraz z nieprzewidywalnymi i niestabilnymi warunkami, które dotąd były zamknięte dla automatyzacji. Nowatorski LBR iisy sprawdzi się w kaşdych warunkach. Inşynierowie
KUKA podczas projektowania kobota połoşyli nacisk przede wszystkim na lekkość, zwinność i nieograniczone moşliwości produkcyjne w wielu branşach i środowiskach pracy. Dzięki sprawdzonej technologii kobota LBR iisy moşna szybko zintegrować z wcześniej zdefiniowanymi procesami produkcyjnymi. Przyszłościowa technologia LBR iisy opiera się w pełni na zapleczu technologicznym LBR iiwa oraz KR3 AGILUS. Kobot obsługuje wszystkie standardo-
we funkcje wykorzystywane w przemyśle, takie jak interfejs OPC UA, protokoły magistrali polowych, cyfrowe i analogowe sygnały wejścia/wyjścia (I/O), bezpieczeństwo oraz wiele więcej. W rezultacie LBR iisy moşe zostać natychmiast zintegrowany z dowolnym istniejącym środowiskiem przemysłowym.
Intuicyjna automatyzacja KUKA idzie o krok naprzód, sprowadzając procesy produkcyjne do niezwykle łatwych i szybkich czynności, które są obecnie moşliwe dzięki nowatorskim rozwiązaniom, takim jak LBR iiwa, KMR iiwa czy LBR iisy. Nowe, nieodkryte obszary intuicyjnej automatyzacji to pasja ekspertów i inşynierów, którzy tworzą firmę KUKA. Dlatego jako pionier innowacyjnych rozwiązań firma nie określa swoich standardów przez pryzmat tego, co juş istnieje, ale raczej z naciskiem na potrzeby przyszłości. KUKA ROBOTER CEE GmbH !
5 ! ;>* ?>1Y?A ! 5 9Y 79> 9Y ;?* 9Y 79> 9Y ;9 + 3 9Y 79> 9Y YA 1 `@ 5 !!!5 5
10/2018
53
TEMAT NUMERU
Roboty w przemyśle
Czy zagraĹźajÄ… rynkowi pracy? <& ! &
! 4 ! ! J& & H ' ! & J $ ! D ! !
4 4 ! D
' & 5 4 '
! D J D 4 !J & 4 & * & ! E & ! !5
4 4 $ 5
< ' ! E
' ! & 'X ! * * ! J ! ' ! & 5 K D*
E ! 4 E
4 N ! ! $ * ! $ ! $
& *
& $ ! $*
& ! &5*
! D & & D* & ! E E ! !
& 5 < ! X 4 4 $
! 4 ' E
$ 5
Wojciech J. Klimasara
B
ezrobocie określane jako technologiczne moşe kształtować się odmiennie w róşnych krajach. Duşy wpływ na to mają czynniki demograficzne, polityczne, społeczne, geograficzne, a takşe system zabezpieczenia społecznego oraz poziom zaawansowania technologicznego i zamoşności danego kraju. W ostatnich latach, zwłaszcza w krajach zaawanso-
54
wanych technologicznie – dzięki szybkiemu rozwojowi sztucznej inteligencji i informatyki, jak równieş dzięki korzystnym relacjom cen maszyn i urządzeń do kosztów ludzkiej pracy i wynikającym z tego oszczędnościom w kosztach pracy – automatyzacja i robotyzacja wkraczają juş nie tylko do przemysłu, ale równieş do innych sektorów gospodarki, takich jak np. transport, rolnictwo, medycyna, bankowość, handel czy gastronomia. Proces ten jest określany jako czwarta rewolucja technologiczna lub Przemysł 4.0. Zagroşone automatyzacją i robotyzacją staną się juş nie tylko monotonne i przebiegające w trudnych warunkach prace fizyczne, ale teş takie, które do tej pory nie mogły być zastępowane pracą automatów i robotów, np. praca sekretarki w biurze, kierowcy autobusu, magazyniera, sprzątaczki, handlowca. Moşe to rodzić nowe i niespotykane do tej pory problemy na rynku pracy, jak równieş problemy ekonomiczne i zjawiska społeczne, co jest przedmiotem badań naukowców i analityków. Na podstawie zebranych danych i wiedzy badacze starają się nakreślić scenariusze rozwoju gospodarek na najblişsze 20 czy 30 lat w warunkach powszechnej automatyzacji, robotyzacji i informatyzacji şycia gospodarczego i społecznego, jak równieş wskazać potencjalne zagroşenia.
Scenariusz optymistyczny‌ Dotychczasowe wyniki badań nie prowadzą do jednoznacznych wniosków. Według skrajnych optymistów to właśnie automatyzacja, robotyzacja i informatyzacja róşnych dziedzin şycia jest
i pozostanie motorem postępu, przyczynia się i nadal będzie przyczyniać do wzrostu popytu i podaşy na nowe stanowiska pracy oraz będzie zapewniać wzrost gospodarczy i wzrost zamoşności społeczeństw. W wyniku automatyzacji i robotyzacji pewne stanowiska pracy ulegają likwidacji, ale w ich miejsce kreowane są nowe zawody i nowe stanowiska pracy, zaś powstała niezagospodarowana nadwyşka siły roboczej moşe zostać wchłonięta np. przez sferę usług, która zazwyczaj trudniej – jak dotąd – poddawała się procesom automatyzacji. Wydaje się, şe pewnym mankamentem takiego sposobu myślenia jest brak empatii i pomijanie faktu, şe automatyzacja i robotyzacja na ogół zabierają stanowiska pracy prostej, zaś tworzą stanowiska pracy złoşonej wymagającej od pracowników odpowiednich zdolności oraz specjalistycznego przygotowania i kwalifikacji. Ludzie rodzą się z określonymi predyspozycjami i nie zawsze zwolnionemu operatorowi prasy w wieku 40 lat uda się przekwalifikować na zdolnego analityka, projektanta systemów zrobotyzowanych lub freelancera.
‌ i pesymistyczny Skrajni pesymiści ostrzegają, şe nadchodząca rewolucja technologiczna całkowicie zmieni rynek pracy i przyniesie zmiany, na które nie jesteśmy przygotowani. Ich zdaniem, jeśli wymknie się spod kontroli, w ciągu kilku dziesięcioleci moşe doprowadzić do społecznej katastrofy, poniewaş bezrobocie technologiczne przybierze niespotykane rozmiary, będzie nie do opanowania i będzie miało charakter trwały. W efekAUTOMATYKA
( 5 & 3 4
TEMAT NUMERU
cie spowoduje wykluczenie społeczne mas ludzi i zapaść ekonomiczną krajów mniej rozwiniętych, których jedynym towarem eksportowym była dotychczas tania siła robocza. Moşe to rodzić bardzo powaşne problemy i zagroşenia w skali globalnej. Według niektórych prognoz do 2030 r. na świecie moşe stracić pracę ok. 800 mln osób. Opracowany w 2014 r. przez Warszawski Instytut Studiów Ekonomicznych raport dotyczący Polski – „Czy robot zabierze ci pracę?� – podaje, şe w ciągu dwóch najblişszych dekad nawet jedna trzecia zawodów moşe być zagroşona bezrobociem technologicznym. Polska naleşy do grupy krajów europejskich, w których poziom automatyzacji i robotyzacji jest wciąş niski i które są uznawane za szczególnie podatne na automatyzację i robotyzację. Według raportu „Wpływ robotyzacji na konkurencyjność polskich przedsiębiorstw� Instytutu Badań nad Gospodarką Rynkową z października 2015 r. średnia europejska gęstość robotyzacji, czyli liczby robotów przepadających na 10 000 pracowników, wynosi w Polsce 19 przy średniej europejskiej 82. W Niemczech ten wskaźnik sięga 285, w Szwecji 174, w Słowenii 90, 10/2018
na Słowacji 83, w Czechach 72, a w Rumunii 7. Najwyşsze społeczne koszty procesów dostosowawczych poniosą kraje szczególnie podatne na automatyzację i robotyzację, a więc kraje o niskim PKB, w których proces robotyzacji nie dokonał się jeszcze na taką skalę, jak w państwach z wysokim PKB.
Proces adaptacyjny Badacze zjawisk społecznych towarzyszących robotyzacji uwaşają, şe konieczna będzie ingerencja państw w procesy gospodarcze, a zwłaszcza działania na rzecz zwalczania bezrobocia i łagodzenia skutków procesów dostosowawczych. Potrzebne będą zmiany w prawie, w tym w prawie pracy, w przepisach dotyczących systemów zabezpieczenia społecznego, w polityce edukacyjnej, a takşe w systemach podatkowych. O pracę będą mogli być względnie spokojni przedstawiciele zawodów twórczych, kreatywnych, tacy jak np. inşynierowie, programiści, analitycy i projektanci systemów zrobotyzowanych, trenerzy i testerzy botów, specjaliści z zakresu bezpieczeństwa cybernetycznego, organizatorzy şycia gospodarczego czy właściciele i inwestorzy systemów zrobotyzowanych – oczywiście jeśli uda im się utrzymać
rynki zbytu na towary, które zostaną wyprodukowane w zrobotyzowanych, bezludnych fabrykach. Na szczęście scenariusze dotyczące przyszłości zwykle nie do końca się sprawdzają. Prawdopodobnie przyszłość nie będzie wyglądać ani tak pięknie jak przewidują optymiści, ani tak ponuro jak opisują pesymiści. Rynek pracy z pewnością ulegnie zasadniczej zmianie, poniewaş praca człowieka nabierze innej wartości i innego znaczenia. W ciągu kilku dziesięcioleci być moşe zmianie ulegnie wiele paradygmatów, np. maksymalizacja zysku przez obcinanie kosztów, jak teş filozofia celów gospodarczych, takich jak wzrost i postęp, co będzie związane m.in. ze zmianami klimatycznymi oraz z wyczerpywaniem się bogactw naturalnych i zasobów Ziemi. Miejmy nadzieję, şe nadchodząca rewolucja określana jako Przemysł 4.0 będzie przebiegać w sposób rozsądny i kontrolowany i nie ziści się scenariusz opowiadania „Dzienniki gwiazdowe. Podróş dwudziesta czwarta� Stanisława Lema. Wojciech J. Klimasara K% M j0<M #) 2M2L2
L20 2M # # 0 # q< #
55
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Systemy wizyjne w kontroli jakości procesów produkcyjnych Czujniki i kompleksowe systemy wizyjne (kamery) wykonu'J 'D * ! &
J ! ! N *
* ;" Y"* 0/ V W*
! $ & ! 4 5 < E X ! ' J & 'J
4 ! 'J
E & 5
" # $ %
56
E
fekt działania czujnika to wypracowany sygnał binarny, który kwalifikuje lub odrzuca kontrolowany obiekt. Z kolei bardziej zaawansowane czujniki do wymiany danych mogą wykorzystywać interfejs Ethernet oraz RS-232 lub RS-485.
Zalety systemów wizyjnych w produkcji Jako zalety czujników wizyjnych naleşy wymienić stuprocentową kontrolę jakości. Nie mniej istotna pozostaje moşliwość wykonywania szybkich pomiarów bez konieczności zatrzymywania linii produkcyjnej. Dzięki współpracy systemu wizyjnego z aplikacjami komputerowymi w automatyczny sposób tworzone są bazy danych oraz statystyki dotyczące jakości. Aplikacje komputerowe bazując na informacjach pozyskanych z systemów wizyjnych są w stanie dokumentować kontrolę zgodnie z przyjętymi kryteriami. Nowoczesne czujniki wizyjne przede wszystkim cechują się intuicyjnością
obsługi, a takşe elastycznością pracy, dzięki której w zaleşności od potrzeby mogą być definiowane podstawowe parametry uşytkowania, tj. odległość i przestrzeń działania. Komfort uşytkowania i serwisowania poprawia interfejs uşytkownika, obsługiwany za pomocą wbudowanego kolorowego wyświetlacza. Z pewnością przydatna okaşe się modułowość systemu. Tym sposobem w przypadku konieczności rozbudowy aplikację moşna szybko rozszerzyć poprzez dodanie kolejnych narzędzi kontrolnych. Czujniki wizyjne stwarzają projektantom moşliwość uşycia narzędzi analitycznych słuşących do kontroli jakości, porównywania kontrastu, liczenia krawędzi, porównywania szerokości, rozpoznawania obiektów wzorcowych, a takşe do kontroli konturu i pozycji. Bardziej zaawansowane czujniki pozwalają na dokładne porównywanie znaków. Urządzenia te znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie wy AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Fot. Banner Engineering
Zastosowanie czujników wizyjnych Spektrum zastosowania systemów wizyjnych jest bardzo szerokie, poniewaş obejmuje wiele gałęzi przemysłu. Warto mieć na uwadze aplikacje odpowiedzialne za sterowanie maszynami pozycjonującymi opakowania. Z kolei w przemyśle farmaceutycznym wspomagana jest kontrola na10/2018
pełniania blistrów. Z systemów wizyjnych bardzo często korzysta równieş przemysł elektroniczny. Chodzi tutaj o aplikacje przeznaczone do kontrolowania obecności i połoşenia elementów elektronicznych. Moşliwe jest przy tym sprawdzanie poprawności pozycjonowania i działania wskaźników wraz z weryfikacją zawartości opakowań. Warto wspomnieć o systemach wizyjnych pracujących w fabrykach przemysłu kosmetycznego. W takich aplikacjach systemy mogą odpowiadać za kontrolę połoşenia etykiet wraz ze skuteczną weryfikacją ułoşenia opakowań. W przemyśle maszynowym systemy wizyjne są istotnym elementem procesów wykorzystujących wizualną kontrolę powierzchni po zakończonej obróbce mechanicznej. Czujniki wizyjne mogą równieş sprawdzić wymiary kształtów, taśm i przewodów. Waşnym tematem jest praca systemów wizyjnych w przemyśle spoşywczym, np. na liniach butelkowania. W szczególności wykrywane są defekty takie jak mikropęknięcia, pęknięcia czy zgniecenia. Systemów wizyjnych nie brakuje w punktach kontrolnych gdzie wykrywane są zanieczyszczenia w butelkach. Jest moşliwe zliczanie puszek, butelek, a takşe kontrolowanie zawartości i stanu opakowań oraz terminów przydatności. Systemy wizyjne czytają kody z butelki, po czym dane są wprowadzane do bazy danych. Są równieş aplikacje bazujące na systemach wizyjnych odpowiedzialnych za kontrolowanie obecności i jakości wydruku. Sprawdzany jest stan zamknięcia oraz wykrywana jest rdza na metalowych zamknięciach. Systemy wizyjne cieszą się duşym uznaniem w przemyśle motoryzacyjnym. Chodzi np. o kontrolę kokpitów samochodów, które są mocowane na wózkach transportowanych a te na specjalnych karuzelach. Naleşy podkreślić, şe kontrolę przeprowadza się w czasie, gdy kokpit jest przemieszczany na linii produkcyjnej. Miejsce kontroli stanowi specjalnie wyodrębniony moduł, którego długość wynosi 2 m. Dla zapewnienia skutecznej pracy systemu muszą być zagwarantowane warunki pozwalają-
* +,*/13 1 do systemĂłw Universal Robots Czujnik wizyjny do aplikacji zrobotyzowanych pick&place
Prosta i szybka kalibracja Znajdowanie obiektĂłw przy pomocy ! " # $ % ! ' ( "$) * ! + komunikacji
R E K L A M A
magana jest wysoka wydajność oraz weryfikacja znakĂłw – najczęściej przy sprawdzaniu poprawnoĹ›ci nadrukĂłw lub etykiet. NaleĹźy podkreĹ›lić, Ĺźe jeden czujnik jest w stanie kontrolować kilka parametrĂłw jednoczeĹ›nie. Nowoczesne czujniki bazujÄ… na wbudowanym oĹ›wietleniu. W połączeniu z odpowiednimi szybami dajÄ… Ĺ›wiatĹ‚o czerwone, zielone, niebieskie lub rozproszone biaĹ‚e bez koniecznoĹ›ci prowadzenia dodatkowego okablowania. PamiÄ™tać naleĹźy, Ĺźe dobierajÄ…c system wizyjny naleĹźy uwzglÄ™dnić odpowiedniÄ… szybkość przechwytywania i przetwarzania obrazu. Firma Keyence oferuje m.in. kamery serii CV-5000. SÄ…Â to urzÄ…dzenia, ktĂłre majÄ… róşnÄ… rozdzielczość i wielkość, zatem odpowiednie rozwiÄ…zanie dobiera siÄ™ Ĺ›ciĹ›le pod kÄ…tem konkretnej aplikacji. Kamery sÄ…Â konfigurowane z poziomu komputera. Jeden kontroler moĹźe obsĹ‚ugiwać do czterech kamer. Producent ten oferuje rĂłwnieĹź szerokÄ… gamÄ™ oĹ›wietlaczy typu backlight, low angle, spot, coaxial, ring, doom i bar. ZapewniajÄ… one Ĺ›wiatĹ‚o LED czerwone, niebieskie i biaĹ‚e. Emisja ma czÄ™stotliwość wynoszÄ…cÄ… 100 kHz. Z oferty firmy Turck wybrać moĹźna m.in. czujniki iVu naleşące do serii PresencePLUS. UrzÄ…dzenia moĹźna konfigurować z poziomu zintegrowanego ekranu dotykowego. Czujnik VE200G1A tej serii zapewnia narzÄ™dzia przetwarzania obrazu takie jak kontrola pozycji, wartość szaroĹ›ci, a takĹźe analizowanie krawÄ™dzi i obiektu, wykrywanie obszarĂłw oraz monitorowanie ciÄ…gĹ‚oĹ›ci. OprĂłcz tego dostÄ™pne sÄ…Â narzÄ™dzia analizy w postaci operacji pomiarowych i matematycznych, do ktĂłrych naleĹźy przetwornik obrazu 1/1,8Ë? CMOS 0,3 MP.
SELS sp. z o.o. sp. k. Autoryzowany dystrybutor
57
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
PRODUCENT
BAUMER
BALLUFF
Model
VS ID100M03W10RP
PEPPERL+FUCHS
BVS E Advanced
O2D220
HA150-F200-B17-V1D Czujnik wizyjny
Rodzaj
Czujnik wizyjny
Czujnik wizyjny
Czujnik wizyjny do rozpoznawania obiektów
Rozdzielczość (px)
752 × 480
VGA 640 × 480
640 × 480
752 × 480
Podświetlenie
zintegrowane, biała dioda LED
zintegrowane, led
podczerwień
zintegrowane LED
Zastosowanie
kody kreskowe, kody matrycowe
kontrola kontrastu, położenia, kompletności
rozpoznawanie obiektów
rozpoznwanie obiektów
Ethernet 10/100 Base T
TCP/IP; EtherNet/IP
100 BASE-TX Profinet
CMOS czarno-biały
CMOS czarno-biały
CMOS
Interfejsy komunikacyjne Typ przetwornika
Inne
TCP|UDP (Ethernet)/RS-485, (wspiera Veri Sens® Gateways) 1/3” CMOS, monochromatyczny
5 wyjścia (PNP) Pass/Fail Flash Sync Alarm Kamera gotowa Włącz wyjście
ce na właściwą ekspozycję kontrolowanych elementów. Konieczne jest zatem zastosowanie odpowiednich urządzeń naświetlających. System wizyjny złożony jest z części statycznej i ruchowej. Część statyczna zawiera urządzenie elektryczne i elektroniczne. Z kolei podze-
58
IFM
liczba wejść binarnych: 2; rozpoznawanie położenia liczba wyjść binarnych: 5; obrotowego, funkcja wejścia: wyzwalanie: 24 V PNP napięcie zasilania: wybór programu, spust; (IEC 61131-2 Typ 1); 24 V DC ± 15%; przyłącze 1: M12 × 1 wtyczka, parametryzacja: za pomocą prędkość transmisji: 100 MBit/s; 8-stykowe, zakodowany; 2 przycisków i 10-segmentowego stopień ochrony obudowy: przyłącze 2: M12 × 1 wtyczka, wyświetlacza lub za pomocą IP67 4-stykowe, dekodowany komputera z odpowiednim oprogramowaniem
społy elektroniczne odpowiedzialne za kontrolowanie punktów są w części ruchomej. Istotną rolę odgrywa specjalistyczne oprogramowanie komputerowe nadzorujące pracę systemu. Przede wszystkim pobiera i analizuje obraz z kamer.
Innym przykładem wykorzystania systemów wizyjnych może być kontrola nakrętek na linii produkcyjnej. W pierwszej kolejności mierzona jest szerokość szczeliny między rantem butelki a nakrętką. Tym sposobem gromadzone są informacje o poprawności dokręcenia. Niewłaściwie dokręcone butelki trafiają do transportera buforowego. Ważna jest uniwersalność układu, co pozwala na pracę z butelkami o różnych pojemnościach. Istotną rolę odgrywa odpowiednie oświetlenie miejsca wykonywania kontroli. Firma Balluff oferuje m.in. system BVS-E Advanced. System jest stosowany do kontroli procesów wymagających rozpoznawania pozycji w zakresie 360°, przy czym różne cechy są łączone logicznie. Producent w ramach tej serii oferuje również mniej zaawansowany system o nazwie BVS-E Standard. Ma on 20 miejsc w pamięci i do dyspozycji jest siedem narzędzi dowolnie obracanych. Użytkownik może zaprogramować AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
DATA SENSOR
CONEX
FESTO
SENSOPART
SVS2-06-DE-OBJ
In-Sight 2000-110
SBSC-F-AF-R3C
V20-OB-A2-W12
Czujnik wizyjny do rozpoznawania obiektów
Czujnik wizyjny do rozpoznawania obiektów
Czujnik koloru
Czujnik wizyjny
w zależności od odległości
640 × 480
736 × 480
1280 × 1024
zintegrowane 4 diody LED
zintegrowane LED
zintegrowane LED
zintegrowane LED
detekcja krawędzi, kontrast, jasność, suwmiarka, wartość koloru, powierzchnia kolorowa, lista kolorów
7 typów detekcji
kontrola naklejania znaczków, kontrola poziomu cieczy, położenie części, kontrola etykiet, nadruki, zliczanie przedmiotów Ethernet 10/100 Mbs
EthernetNet/IP, Profinet, SLMP, SLMP Scanner
EtherNet/IP, FTP, Profinet, SMB, TCP/ IP
RS-422, RS-232, Ethernet, EtherNet/IP, Profinet
brak danych
1/3” CMOS, monochrom
brak danych
1/1,8‘‘ CMOS, monochrome
funkcje kontroli: kontrola wzorca, kontrola konturu, pozycja, liczenie, szerokość, kontrast, jasność
masa: 200 g, napięcie zasilania: 24 V DC, materiał wykonania obudowy: aluminium, stopień ochrony obudowy: IP65
przyłącze elektryczne: wtyczka, M12 12-pin
wymiary: 65 × 45 × 45 mm, materiał wykonania obudowy: tworzywo sztuczne, aluminium, stopień ochrony obudowy: IP67, masa: 160 g, napięcie zasilania: 18–26,4 V DC
do 25 cech. Kilka czujników może pracować w ramach jednej sieci.
Fot. Balluff
Parametryzowanie czujników Parametryzując typowe czujniki wizyjne do wyboru są dwie możliwości. Do dyspozycji jest bowiem monitor z ekranem dotykowym lub oprogramowanie komputerowe będące narzędziem konfiguracyjnym. Ustawianie parametrów pracy może być przeprowadzone w czasie rzeczywistym, zatem nie trzeba zatrzymywać linii produkcyjnej. Przydatnym rozwiązaniem jest funkcja automatycznego konfigurowania i dostrajania, dzięki której wybiera się optymalne warunki pomiarowe samoczynnie przez oprogramowanie konfiguracyjne. Oprócz tego automatycznie dobrane ustawienia można sprawdzić i zmienić na poszczególnych ekranach konfiguracji. Ustawienia mogą być zabezpieczone hasłem z jednoczesnym ograniczeniem przełączania z trybu pracy 10/2018
na tryb konfiguracji. Do ekranu trybu pracy można dodawać często zmieniane konfiguracje. W efekcie zyskuje się możliwość szybkiego korygowania ustawień. Wyniki analizy samoczynnie zapisują się w dzienniku, z kolei próbki są przesyłane do oprogramowania na bieżąco. Można sprawdzić dane
nia. Stąd też wiele urządzeń bazuje na funkcji asystenta. Tym sposobem system konfiguruje się krok po kroku z możliwością bieżącego podglądu wprowadzonych zmian konfiguracyjnych. Wraz z wprowadzeniem i zapisaniem ustawień system rozpoczyna pracę samodzielną. Jeżeli konieczna jest szybka konfiguracja systemu,
DOBIERAJĄC SYSTEM WIZYJNY NALEŻY UWZGLĘDNIĆ ODPOWIEDNIĄ SZYBKOŚĆ PRZECHWYTYWANIA I PRZETWARZANIA OBRAZU z uwzględnieniem skali czasowej. Pomocne są przy tym wykresy oraz korekta warunków oceny. Jeżeli oprogramowanie obsługuje kilka czujników, to wyświetlacz będzie udostępniał obraz z czujnika, który wykrył defekt. Popularność systemów wizyjnych wynika przede wszystkim z racji możliwości ich szybkiego konfigurowa-
np. podczas pracy linii produkcyjnej to warto zadbać o specjalny programator z oprogramowaniem. W efekcie czujnik wizyjny może być konfigurowany w miejscu jego montażu. Łatwą obsługę programatora zapewni kolorowy wyświetlacz przedstawiający proces programowania. Firma Automatech oferuje m.in. zintegrowany system wizyjny Cognex 59
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY In-Sight Micro. Ważne są niewielkie wymiary systemu. W serii 7000 zastosowanie znalazł autofokus, optyka oraz zintegrowane oświetlenie, przy czym jest możliwe sterowanie oświetleniem zewnętrznym. Odporność urządzeń na działanie warunków środowiskowych zapewnia stopień ochrony IP67. Z oferty firmy Pepperl+Fuchs wybrać można m.in. czujniki wizyjne zaprojektowane z myślą o weryfikacji arkuszy. Chodzi tutaj m.in. o czujnik BIS510 monitorujący poprawną kolejność arkuszy na potrzeby pracy chociażby maszyn do zszywania lub składu. Ten sam producent oferuje również czujniki serii PHA. Przykładowym ich zastosowaniem jest pozycjonowanie urządzeń, które odpowiadają za obsługę wysokich stelaży magazynowych. W konstrukcji stelaży mogą być wykrywane okrągłe otwory wraz z ich odchyleniem od położenia standardowego.
Cechy czujników wizyjnych Typowy czujnik wizyjny bazuje na wbudowanym układzie analizy obrazu. Nie mniej ważny jest również układ wejść i wyjść, optyka oraz odpowiednio dobrane urządzenie oświetlające. Wszystkie te właściwości składają się na skutecznie realizowaną inspekcję wizyjną. Odpowiednie czujniki są dobierane do aplikacji, gdzie wymagana jest
duża prędkość przetwarzanego obrazu. Uniwersalność czujników pozwala na dobranie funkcji ściśle pod kątem konkretnej aplikacji. Wiele systemów dopasowuje funkcje samoczynnie. Przyda się również funkcja OCR. Wiele czujników bazuje na złączach pozwalających na podłączenie kilku kamer. Z kolei do przechowywaniach danych i obrazów służy gniazdo kart Compact Flash. W wielu aplikacjach sprawdzą się czujniki z funkcjonalnością pozwalającą porównywać znaki. Chodzi o systemy, gdzie trzeba mieć na uwadze wysoką wydajność z weryfikacją znaków – np. poprawność informacji na etykietach lub nadrukach. Za pomocą jednego czujnika można kontrolować kilka parametrów przedmiotów. Ważna jest funkcja kalibracji obrazu. To właśnie dzięki niej wyniki kontroli obiektów są wiarygodne również podczas ruchu i przy dowolnym kącie odchylenia.
Współpraca z systemami zewnętrznymi Czujniki wizyjne dobiera się również pod kątem współpracy z systemami zewnętrznymi. W niektórych aplikacjach sprawdzą się wyjścia NPN i PNP, które można konfigurować. Nie mniej ważna jest również komunikacja bazująca na sieci Ethernet oraz web API. Takie rozwiązanie umożliwi skuteczną wymianę danych, np. na potrze-
by obsługi HMI. Na rynku nie brakuje również czujników z wbudowanym web serwerem. Firma Sick oferuje m.in. kamery serii ScanningRuler. Bardzo często wykorzystuje się je gdy konieczne jest przetwarzanie obrazu 3D w zrobotyzowanych aplikacjach chwytających. Dzięki danym zebranym przez kamerę mogą być generowane algorytmy lokalizujące części na potrzeby kompletacji oraz pozycji chwytania do pracy robotów. Źródło światła wbudowane w kamerze jest laserowe, zatem można wykonywać pomiary trójwymiarowo. W zakresie systemów wizyjnych warto zwrócić uwagę na ofertę firmy OMRON. Można z niej wybrać m.in. czujniki serii ZFX. System pozwala na skonfigurowanie do 20 procedur kontrolnych. W efekcie pracy czujnika dostępne są komunikaty systemowe, obrazy i informacje zwrotne. W zależności od potrzeb aplikacyjnych czujnik ma jedną lub dwie kamery. Kolorowy lub monochromatyczny obraz może być przetworzony zapewniając przy tym próbniki i filtry kolorów.
Kompleksowa identyfikacja Kompleksowa identyfikacja w automatyce przemysłowej wykorzystuje szereg zaawansowanych rozwiązań z inteligentnymi kamerami. Ważny jest również komputer, który może być zintegrowany z czujnikiem lub stanowić odrębne urządzenie. Aplikacje bazujące na inspekcji przedmiotów mających różne wysokości wykorzystują kamery 3D. Co prawda wystarczyłyby kamery 2D, ale konieczna byłaby optyka ze zmienną ogniskową. Dzięki trzeciemu wymiarowi można wyznaczyć objętość badanego obiektu. Możliwe jest przy tym analizowanie czarnych obiektów na czarnym tle oraz białych obiektów na białym tle. Istotną rolę odgrywa rozpoznawanie obiektów również
60
AUTOMATYKA
przy niskiej wartości kontrastu. Kamery 3D zapewniają szereg dodatkowych informacji dotyczących obiektu. Chodzi tutaj m.in. o refleksyjność powierzchni, stopień rozproszenia światła czy połysk. Jako spektrum zastosowania kamer 3D naleşy wymienić systemy robotyki oraz linie produkcyjne, gdzie trzeba sprawdzać ciągłość, identyfikować kształty czy rozpoznawać obiekty pod względem wysokości. Czujników wizyjnych nie brakuje w ofercie firmy Ifm Electronic. Chodzi tu np. o czujniki wizyjne serii O2V. Bardzo często wykorzystuje się je przy sprawdzaniu obecności obiektów łącznie z ich kompletnością, pozycją i rozmiarem. Dokładność czujnika jest regulowana. Czujnik bardzo często stosuje się do analizy liczby pikseli i liczby otworów oraz rozmiarów obiektu – zewnętrznych i wewnętrznych. Do konfiguracji urządzenia moşe być uşyta przeglądarka internetowa. Czytniki kodów SBSI-B zapewniające czytanie kodów kreskowych 1D i kodów matrycowych 2D łącznie z kodami trudnymi do odczytania to przykładowe produkty firmy Festo. Oprócz tego producent ten oferuje systemy serii SBOx-M, które zaprojektowano pod kątem diagnostyki oraz monitorowania szybkich sekwencji. 10/2018
Czujniki wizyjne VS XF100M03I10EP firmy Baumer w zakresie lokalizacji części pozwalają na lokalizację części na konturach, krawędziach oraz okręgach. Z kolei w zakresie geometrii jest moşliwa analiza charakterystycznych krawędzi oraz pozycji punktu. Czujnik ma rozdzielczość 752 × 480 px a zastosowany przetwornik jest typu 1/3� CMOS, monochrom. Podświetlenie wykorzystuje zintegrowaną diodę podczerwieni LED (860 nm). Czujniki wizyjne CS50 zaprojektowano z myślą o pracy z odległości do 1 m. Urządzenia udostępniają pięć zintegrowanych narzędzi pozwalając na zliczanie, lokalizowanie, wykrywanie obecności, a takşe logikę i pomiar. Jako akcesoria dobiera się doświetlenie w kolorze czerwonym (CS 50 BM2-2-ES-G1) lub doświetlenie w kolorze białym (CS 50 BM2-2-ES-G5). Oprócz tego wybrać moşna filtry polaryzacyjne i wymienne panele LED (podczerwień, czerwony, niebieski, biały). Dostępne są równieş filtry wzmacniające kontrast (podczerwień, czerwony, niebieski). Z oferty firmy B&R wybrać moşna proste czujniki wizyjne oraz zaawansowane inteligentne kamery. Niektóre rozwiązania mogą być integrowane z systemami automatyki. Na kompleksowy system składają się odpowiednie kamery, akcesoria oświetleniowe oraz oprogramowanie. Do dyspozycji jest szereg narzędzi programistycznych. Z oferty firmy Sels wybrać moşna m.in. kamerę wizyjną Sensopart V20-RO-A2-R12 o rozdzielczości 1,3 Mpx. Średnica obiektywów wraz z ogniskowymi wynosi 12 mm. Waşne jest wbudowane źródło światła LED. Urządzenie obsługuje standardy komunikacyjne RS-422, RS-232, Ethernet, EtherNet/IP oraz Profinet.
Wytrzymałe obudowy Wytrzymałość na uderzenia zapewnia obudowa czujników i kamer wykonana z odlewu aluminiowego. Ochronę przed działaniem czynników zewnętrznych gwarantuje wysoki stopień ochrony osiągający IP67. Tym sposobem urządzenie nie dopuszcza do wnętrza kurzu oraz wody. W razie
R E K L A M A
( 5
++* %
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
61
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY zliczaniu elementów oraz identyfikacji powierzchni w oparciu o kolor.
Oświetlacze Dla prawidłowej pracy systemu wizyjnej kontroli jakości ważne jest odpowiednie oświetlenie obiektu. Stąd też niejednokrotnie zastosowanie znajdują oświetlacze typu backlight, zapewniające podświetlenie obiektu od dołu. Tym sposobem obraz dla kamery jest widoczny jako zaczernione pole z kształtem obiektu, jaki jest badany. Oświetlacze tego typu bardzo często są wykorzystywane w procesach związanych z kontrolą wykrywania nieobecności lub obecności obiektu lub otworów w obiekcie. Wiele aplikacji wymaga również oświetlaczy typu Ring Light (bright field, dark field) – tzw. oświetlacze
Podsumowanie
potrzeby nabyć można obudowy odporne na chemiczne środki czystości. Jeżeli czujnik będzie ma pracować w trudnym środowisku, to jego konstrukcja powinna zapewnić prostą i szybką wymianę szyby przedniej, która na niektórych liniach produkcyjnych może być zarysowana.
Oprogramowanie nadzorujące Funkcjonalność oprogramowania zarządzającego pracą systemów wizyjnych jest bardzo szeroka. Odpowiada ono nie tylko za sterowanie pracą czujnika, ale również za filtrowanie i obsługę urządzenia oświetlającego. Ważna jest przy tym możliwość konfigurowania przy wykorzystaniu sieci Ethernet. Tworzone są statystyki z kontroli jakości oraz bazy danych. Kontrola jakości jest przeprowadzana w oparciu o przyjęte kryteria. Czujniki bazują na wielu metodach pomiarowych obejmujących m.in. położenie kształtu, typy obiektów czy porównywanie sceny przy zapisanym wzorcu. Może być przy tym przeprowadzana analiza niejednokrotności powierzchni, jasności obszarów, szerokości obszarów (wykrywanie krawędzi) oraz obecności ciągu znaków. Warto również wspomnieć o możliwości wykrywania brakujących liter, 62
dące źródłem światła rozproszonego. Oświetlacze diffuselite mają postać kopuł umieszczanych nad badanym obiektem. To właśnie dzięki nim zyskuje się równomierne rozchodzenie światła w każdym kierunku, zatem przedmiot oświetlany jest w całości. W oświetlaczach axial diffuselite specjalne lustro o strukturze półprzepuszczalnej ma za zadanie kierowanie światła wzdłuż osi optycznej kamery. Oświetlacze diffuselite oraz axial diffuselite eliminują refleksy świetlne na oświetlanych powierzchniach ze względu na to, że światło bezpośrednim strumieniem nie kieruje się na przedmiot. W efekcie spektrum zastosowania tych oświetlaczy obejmuje aplikacje, gdzie konieczne jest oświetlenie dużych, odblaskowych powierzchni.
pierścieniowe. W takim rozwiązaniu wykorzystywany jest kształt pierścienia zamontowanego na kamerze. W tym zakresie stosuje się oświetlacze pola jasnego – tzw. bright field oraz oświetlacze pola ciemnego – tzw. dark field. Oświetlacze typu bright field cechuje równomierne i stabilne oświetlanie obiektu, ale te cechy nie są eksponowane. Z kolei oświetlacze typu dark field cechują się niewielkim kątem w stosunku do obiektu. Zapewnia to lekkie przyciemnienie powierzchni, które są oświetlane przy wyeksponowaniu krawędzi kontrolowanego obiektu. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują również oświetlacze typu diffuselite oraz axial diffuselite bę-
Najważniejszą zaletą wizyjnych systemów kontroli jakości jest stuprocentowa kontrola jakości produkcji. Pomiary wykonywane są przy tym szybko i nie trzeba zatrzymywać linii technologicznej. Ważna jest przy tym elastyczna praca i intuicyjna obsługa łącznie z definiowaniem kluczowych parametrów pracy systemu – np. odległość czy przestrzeń działania. Nie można zapomnieć o budowie modułowej, dzięki czemu system można łatwo rozbudować dodając kolejne narzędzia kontrolne i dodatkowe elementy. Najbardziej rozbudowanymi rozwiązaniami są systemy wizyjne. Są one przystosowane do współpracy ze specjalistycznym oprogramowaniem. W wielu aplikacjach systemy wizyjne współpracują z innymi urządzeniami automatyki takimi jak chociażby sterowniki PLC. Przydatnymi rozwiązaniami są inteligentne kamery wizyjne. Ich funkcjonalność pozwala na samodzielne przeprowadzenie kompleksowej kontroli wizyjnej. Natomiast najprostszymi urządzeniami jakie mogą znaleźć zastosowanie w procesach związanych z kontrolą wizyjną, są czujniki wizyjne. " # $ % L20 2M
AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Komunikacja w języku robota K & 4 ! ! J 4 ! ?5> X * ! ' E !
'J 5 4 'J ! ! ! ! D '
4 & ' $5 /$ J ! N ' $
& ! R $ ' E DX & ' & 4 R & ! N* 4 & 4 J X J ' ! *
& 4 J + ' & ! 'D *
'J5 0 & ! J ! ' D&
! ! ' $ ' ! ' ,# 0 4 H *
& E $ ' 5
Fot. Banner Engineering, Sels
C
zujnik VISOR Robotic zaprojektowany w oparciu o wystandaryzowane interfejsy moşna łatwo zintegrować z istniejącymi instalacjami i systemami, a dzięki róşnym metodom kalibracji i elastycznym strukturom danych urządzenie sprawdza się w róşnych procedurach. VISOR Robotic konwertuje dane i dostarcza informacje we współrzędnych robota do natychmiastowego uşycia przez system sterowania. Moşna to osiągnąć dzięki jednorazowej kalibracji wzorcem dostępnym jako akcesorium lub wskazując manualnie listę par punktów. Zadanie ułatwiają dodatkowe funkcje, takie jak odsunięcie w osi Z, korekcja punktu chwytaka i sprawdzenie dostępnej przestrzeni wokół chwytaka. Oznacza to, şe złoşone oprogramowanie bezpośrednio w kontrolerze robota nie jest juş potrzebne. Oprogramowanie URCap umoşliwia równieş bezpośrednią wymianę danych między kamerą VISOR Robotic oraz systemami Universal Robots. Upraszcza to komunikację i konfigurację zadań zwią-
10/2018
zanych z automatyzacją w ramach gotowych procedur. Oprócz równoczesnego wyświetlania z boku ekranu podglądu widoku kamery i funkcji zarządzania zadaniami, które są juş znane z innych czujników wizyjnych VISOR, oprogramowanie dostarcza uşytkownikowi wcześniej przygotowane skrypty kalibracji do zadań pick & place. Typowe aplikacje z robotami, takie jak pobieranie, pozycjonowanie czy przemieszczanie w układach inspekcyjnych, mogą być obecnie ustawione ręcznie, szybko i sprawnie, bez potrzeby stosowania zaawansowanego programowania. Przegląd nowych funkcji poprawia komfort uşytkownika i czyni z kamer VISOR lidera rynku aplikacji wizyjnych 2D. Wymagania rosną we wszystkich sektorach przemysłu, np. w produkcji elektroniki, przemyśle motoryzacyjnym czy logistyce. Dla kaşdej aplikacji, która moşe być realizowana z wykorzystaniem systemu wizyjnego 2D, SensoPart dostarczy rozwiązanie ekonomiczne i łatwe w uşyciu. Producent SensoPart oferuje startery VISOR UR z czujnikiem wizyjnym, P R O M O C J A
Cechy czujnika wizyjnego VISOR 1.3 Mpx Robotic • róşne rozdzielczości 1280 × 1024 px, 736 × 480 px • ogniskowa 6–75 mm • szybka kalibracja wzorcem (50 mm, 100 mm, 200 mm, 500 mm) • kalibracja listą par punktów dopasowaną do pola widzenia • strategia pobrania obiektu VISOR Pick • wersja monochromatyczna lub kolorowa • zintegrowane i ustandaryzowane interfejsy (Profinet, Ethernet, EtherNet/IP) • kontrola dostępnej przestrzeni wokół chwytaka • odsunięcie płaszczyzny roboczej w osi Z • korekta wyniku w oprogramowaniu VISOR dla łatwiejszego dostosowania punktu chwytania • siedem typów detektorów lokalizujących do 10 000 komponentów
oprogramowaniem URCap do pobrania, zestawem soczewek, akcesoriami montaşowymi i wzorcami do kalibracji. Startery są dostępne dla wszystkich systemów Universal Robots serii UR3, UR5 i UR10. SELS Sp. z o.o. sp. k. ul. Malawskiego 5a, 02-641 Warszawa tel. 22 848 08 42, 22 848 52 81 e-mail: sels@sels.pl e-sklep: www.czujniki.com.pl www.sels.pl
63
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Kompleksowe
rozwiÄ…zania wizyjne firmy Teledyne DALSA & 2% % # O#)O
' ! J 4
J ' ! $
& ! ! ! ' $ R 2
" ` 5 < + H J & ! ! $
! ! ' $* '
! ' X + ' / `
! ' 4 5
64
Z
 myślą o prostszych rozwiązaniach stosowanych do rozbudowy linii produkcyjnych o miejscową wizyjną kontrolę jakości firma Teledyne DALSA wprowadziła do asortymentu kilka rozwiązań.
Czujnik wizyjny BOA Spot W rodzinie czujników wizyjnych firmy Teledyne DALSA znajdują się dwa podstawowe modele o rozdzielczości 640 × 480 px oraz 1280 × 960 px. Wariant o mniejszej rozdzielczości ma wersję monochromatyczną i kolorową, zaś wariant o wyşszej rozdzielności występuje jedynie w wersji monochromatycznej. Niezaleşnie od wersji istnieje moşliwość dodania oświetlacza oraz obudowy obiektywu. Komunikacja z urządzeniami zewnętrznymi odbywa się z wykorzystaniem sieci Ethernet lub portu RS-232. Wszystkie wersje są programowane przy uşyciu oprogramowania iNspect obsługiwanego z poziomu przeglądarki internetowej. Do głównych zadań realizowanych przez czujniki wizyjne BOA Spot naleşy sprawdzanie obecności elemen-
P R O M O C J A
tów, pomiary, odczyt kodów kreskowych i DataMatrix, OCR czy porównywanie do wzorca. Wśród zalet tych urządzeń są niska cena i wszechstronność stosowania przy prostym programowaniu.
Kamery inteligentne BOA i BOA2 Kamery inteligentne BOA dostępne są w wersjach od rozdzielczości VGA do 2 Mpx. Kaşda z rozdzielczości występuje w dwóch wariantach sprzętowych:
AUTOMATYKA
PRZEGLÄ„D SPRZĘTU I APARATURY BOA50 i BOA200, ktĂłre róşniÄ… siÄ™ szybkoĹ›ciÄ… procesora. Standardowym oprogramowaniem kamer BOA jest iNspect w peĹ‚nej wersji, ktĂłry pozwala na szersze zastosowanie niĹź w przypadku czujnikĂłw wizyjnych. Dodatkowo w szybszych wersjach dostÄ™pne jest oprogramowanie Sherlock, ktĂłre umoĹźliwia bardzo elastyczne budowanie aplikacji wizyjnych. Podobnie jak w przypadku czujnikĂłw wizyjnych kamery programowane sÄ…Â z poziomu przeglÄ…darki internetowej. Do aplikacji wymagajÄ…cych wiÄ™kszej rozdzielczoĹ›ci producent stworzyĹ‚ wersjÄ™ BOA2 o matrycach 2, 3 i 5 Mpx – kamery dziaĹ‚ajÄ…ce na procesorze dual-core 1,5 GHz oraz oprogramowaniu Inspect Express. DodatkowÄ… zaletÄ… tych modeli jest moĹźliwość uĹźycia zintegrowanego oĹ›wietlacza.
Systemy wizyjne GEVA Do najbardziej wymagających aplikacji firma Teledyne DALSA przewi-
i zakres cenowy pozwalają na dobranie zoptymalizowanego rozwiązania do kaşdej aplikacji.
Dodatkowe informacje i szkolenia
działa komputery wizyjne z preinstalowanym oprogramowaniem iNspect i Sherlock. W zaleşności od potrzebnej mocy obliczeniowej dostępne są komputery w wersji GEVA 300, GEVA 1000, GEVA 3000, GEVA 4000 oraz wersja z panelem operatorskim GEVA 312T. Komputery bezpośrednio lub za pomocą switcha mogą obsługiwać wiele kamer, co przy aplikacjach wielokamerowych zdecydowanie redukuje koszt wdroşenia w porównaniu z kilkoma kamerami inteligentnymi. Dodatkowo moşliwe jest obsługiwanie peryferii za pomocą karty I/O. Do systemów wizyjnych GEVA polecane są kamery z serii Genie Nano firmy Teledyne DALSA – łatwość integracji
Więcej informacji na temat omówionych rozwiązań moşna znaleźć na stronie producenta www.teledynedalsa.com oraz na stronie internetowej oficjalnego dystrybutora w Polsce, spółki STEMMER IMAGING – www.stemmer-imaging.com. Firma STEMMER IMAGING planuje uruchomienie wkrótce szkoleń na temat wszystkich zaprezentowanych systemów oraz oferuje pomoc w doborze odpowiednich obiektywów i oświetlaczy przy tworzeniu aplikacji.
STEMMER IMAGING Sp. z o.o. 5 91 ' A * 881?>> j ! 5 AA? 8Y; 8YY 1 @ 1 5&
!!!5 1 5&
R E K L A M A
V I S I O N . R I G H T. N O W
WIZJA DLA AUTOMATYKI â– Kamery Inteligentne â– Inteligentne czujniki 3D
( 5 #
â– Komponenty do SystemĂłw Wizyjnych
www.stemmer-imaging.pl
10/2018
|
+48 664 921 922
|
sales@stemmer-imaging.pl
65
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
X X !
! & ' / *
X! *
Makieta z guzikami
Kontrola procesu produkcyjnego
Fot. Balluff
SmartCamera BVS firmy Balluff w praktycznym ujęciu Istotnym elementem funkcjono! + 4 & D4 !
jest kontrola procesu produkcyjnego. Gwarantuje to przede wszystkim minimalizowanie ! ! J $ & & 4 D !5 ) &
& ' D
! X ! ! ! *
! E $ ! R
& J & $ sowanie inteligentnej kamery marki Balluff. Tobiasz Kalak 10/2018
S
martCamera Balluff idealnie sprawdza się w trudnych warunkach przemysłowych oraz pozwala na tworzenie rozwiązań na miarę Przemysłu 4.0. Bogaty wachlarz jej moşliwości został juş przedstawiony w artykule na blogu firmowym Balluff www.innovatingautomation.pl. Ponişej przedstawiamy przykładową aplikację, która łączy wykorzystanie robota przemysłowego i inteligentnej kamery do sortowania guzików. Aplikacja moşe jednak oczywiście znaleźć zastosowanie w odniesieniu do szerszego spektrum produktów. P R O M O C J A
Sortowanie – wyzwania Istotą wzbogacenia procesu sortowania o elementy z zakresu automatyki przemysłowej, jest połączenie systemu przetwarzania obrazu (identyfikacja obiektów) z systemem chwytaków robota – właśnie na tym polega najwaşniejsze wyzwanie dla firmy Balluff. W automatyce kluczowym parametrem jest szybkość i pewność działania oraz przetwarzanie i wysyłanie informacji. Zastosowanie najnowszej technologii oraz wykorzystanie wieloletniego doświadczenia firmy Balluff sprawia, şe SmartCamera staje się optymalnym wyborem. 67
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Oprócz wyboru odpowiedniego narzędzia (SmartCamera BVS) oraz zespolenia go z innymi maszynami i robotami wchodzącymi w skład linii produkcyjnej, wyzwaniem jest równieş dobór odpowiedniego oświetlenia do zrealizowania aplikacji oraz uczynienie całego procesu moşliwie najbardziej bezobsługowym. Realizacja tych wyzwań ma oczywiście na celu optymalizację procesów produkcji, w tym skrócenie czasu sortowania oraz minimalizowanie kosztów przeprowadzania całej aplikacji.
Inteligentna kamera w trakcie pracy Aplikacja sortowania guzików według wielkości i kształtu została zrealizowana w warunkach odzwierciedlających rzeczywistą linię produkcyjną. Do przygotowania wykorzystano przenośnik taśmowy, nad którym w odległości kilkudziesięciu centymetrów zainstalowana została SmartCamera Balluff. Wysokość instalacji urządzenia moşe być dostosowana do warunków otoczenia danej aplikacji, a właściwe pole widzenia jest zapewnione dzięki doborowi odpowiedniego obiektywu z szerokiej oferty akcesoriów. SmartCamera umoşliwia bezpośrednie podłączenie oświetlacza do jednego z portów zlokalizowanych na dolnej ścianie obudowy. Moşliwe jest takşe podłączenie go do zewnętrznego źródła zasilania, dzięki czemu oświetlacz pracuje niezaleşnie w trybie ciągłym – to odpowiedź firmy Balluff na jedno z wcześniej przywołanych wyzwań, stawianych tego typu urządzeniom. Na makiecie znajduje się pięć rodzajów guzików róşnej wielkości i kształtu. Pierwszym krokiem jest „zapamiętanie� kaşdego z nich przez inteligentną kamerę, przy uşyciu prostego oraz intuicyjnego interfejsu BVS Cockpit. Dostęp do niego uzyskuje się przez przeglądarkę internetową, wpisując adres urządzenia. Oprogramowanie nie jest skomplikowane, a głównym załoşeniem przy jego tworzeniu była prostota obsługi. Uşytkownik nie musi być więc eks68
& & ! &
pierwszego guzika
pertem od przetwarzania obrazu – to z kolei odpowiedź na wyzwanie dotyczące prostoty obsługi urządzenia. Makieta z rozrzuconymi losowo na całym obszarze 15 guzikami porusza się na przenośniku taśmowym. Czujnik optoelektroniczny emituje wiązkę światła i reaguje na obiekty, które pojawiają się w jego polu widzenia. W momencie wykry-
& & ! &
drugiego guzika
cia makiety przenośnik taśmowy zostaje zatrzymany, tak aby makieta znalazła się idealnie w polu widzenia SmartCamery BVS. Następnie rozpoczyna się „inspekcja�, czyli uruchomiony zostaje wcześniej zdefiniowany program. Warto zauwaşyć, şe kąt ułoşenia makiety nie wpływa na wynik końcowy. W trybie monitorowania uruchomiony jest program AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
SmartCamery Balluff umoşliwia sprzęşenie ze sobą inspekcji wizyjnej oraz elementów wykonawczych, co ogranicza konieczność udziału pracowników w procesie sortowania guzików (lub innych produktów).
Zalety kontroli produkcji przy uĹźyciu inteligentnej kamery
& & ! &
trzeciego guzika
! ' & * ! XN
do zmiany inspekcji
Rozpoznawanie obiektów to jedno z narzędzi SmartCamery firmy Balluff. Zakres pracy urządzenia nie kończy się na identyfikacji, lecz obejmuje szerokie spektrum działania (m.in. odczyt kodów kreskowych, kodów 2D lub tekstu, analizę jasności, konturu przedmiotu oraz pomiary jego gabarytów). Wszystkie narzędzia, dostępne z poziomu przejrzystego interfejsu BVS Cockpit, pozwalają tworzyć efektywne rozwiązania w procesach produkcyjnych. Oprócz prostoty działania urządzenia, która gwarantuje minimalizację konieczności obsługi linii produkcyjnej w zakresie sortowania przez pracowników), zaletą jest równieş oszczędność czasu trwania procesu. Jeśli do tej pory sortowanie produktów odbywało się manualnie, to róşnica w czasie pracy będzie znacząca. Dodatkowo trwała obudowa urządzenia umoşliwia pracę w trudnych warunkach i minimalizuje konieczność konserwacji, co z kolei przekłada się na oszczędności finansowe. Sortowanie przy uşyciu inteligentnej kamery jest ponadto niezwykle precyzyjne, a błędy podczas tego procesu praktycznie nie występują. Wpływa to na wydajność zakładu produkcyjnego oraz na wysoką jakość produktu końcowego.
Fot. Balluff
Tobiasz Kalak
inspekcji rozpoznający jeden rodzaj guzika. Kaşdy kolejny guzik jest identyfikowany pojedynczo, a dane o jego połoşeniu przesyłane są siecią Profinet do sterownika PLC, który następnie przesyła je do robota. Manipulator sięga kolejno po guziki określonego typu rozmieszczone na makiecie i wkłada je do jednego otworu. W chwili, gdy SmartCamera 10/2018
rozpozna wszystkie guziki jednego rodzaju, przenośnik taśmowy zostaje ponownie uruchomiony i następuje zmiana programu inspekcji w kamerze, który bierze pod uwagę kolejny typ guzika. Proces trwa do momentu, aş kamera nie będzie w stanie rozpoznać şadnego obiektu. Oznacza to, şe wszystkie guziki zostały prawidłowo posortowane. Taki system pracy
BALLUFF Sp. z o.o. ul. Graniczna 21A 6?16;A < ! e-mail: balluff@balluff.pl tel. 71 382 09 00 fax 71 338 49 30 www.balluff.pl
69
PRAWO I NORMY
OLIWIA CZARNOCKA rzecznik patentowy POLSERVICE, Kancelaria RzecznikĂłw Patentowych
Prawa twĂłrcy wynalazku L ! ! ! X & ! '* ! 5 = & 5 ;* & ! ' & ! & !
! ! * ! E ! * ! & !
& H R ' & !
& * & ! $
4 & ! ' ' * E
& ! !
& ! ! '
! ! & $* ' $
! $ $
& 4 ' $5
P
rawa, jakie przysługują twórcy wynalazku zostały szczegółowo uregulowane w ustawie Prawo własności przemysłowej, ale sposób zapisu części z nich umoşliwia twórcy i podmiotom, które będą korzystały z wynalazku, indywidualne ustalenie niektórych warunków.
Prawo do wymieniania w opisach, rejestrach, publikacjach Twórca moşe wykonywać swoje prawo równieş w postaci negatywnej, tzn. moşe nie şyczyć sobie podawania jego danych osobowych w publikacjach, opisach, rejestrach. Jest to moşliwe poza przypadkami, gdy wymóg takiego wskazania wynika z przepisów prawa. Zgłoszenia patentowe co do zasady są publikowane w ciągu 18 miesięcy od zgłoszenia do Urzędu Patentowego w „Biuletynie Urzędu Patentowego� i w takiej publikacji informacji o zgłoszeniu wskazany jest takşe twórca rozwiązania. Na dokumencie patentowym oraz w „Wiadomościach Urzędu Patentowego� równieş Urząd Patentowy wskazuje twórcę (bądź twórców – jeśli było ich więcej).
Prawo do wynagrodzenia Ustawa Prawo własności przemysłowej przewiduje przyznanie twórcy wynalazku, wzoru uşytkowego albo wzoru przemysłowego wynagrodzenia za ko70
rzystanie z opracowanego rozwiązania przez przedsiębiorcę w sytuacjach, gdy prawo do korzystania z rozwiązania albo prawo do uzyskania prawa wyłącznego przysługuje przedsiębiorcy. Przepis ten jest o tyle niejasny, şe ustawa nie definiuje czym jest wynalazek. W art. 24 ustawy określono tylko warunki konieczne do uzyskania patentu na wynalazek, a mianowicie: „Patenty są udzielane – bez względu na dziedzinę techniki – na wynalazki, które są nowe, posiadają poziom wynalazczy i nadają się do przemysłowego stosowania.� Przytoczony artykuł 22 pkt. 1, dotyczący prawa do wynagrodzenia, nie precyzuje równieş czy chodzi o wynalazki, na które został juş udzielony patent czy równieş na takie, które pozbawione są zdolności patentowej, ale przedsiębiorca z nich korzysta.
Wysokość wynagrodzenia W przypadku gdy przedsiębiorca nie przewidział regulaminu wynagradzania, wynagrodzenie ustala się w odpowiedniej proporcji do korzyści przedsiębiorcy z wynalazku. Naleşy przy tym uwzględnić okoliczności, w jakich rozwiązanie zostało opracowane. W szczególności trzeba mieć na uwadze zakres udzielonej twórcy pomocy przy opracowywaniu rozwiązania, czyli rodzaj i wielkość wsparcia finansowego, pomoc natury organizacyjnej oraz naukowej, tj. dostęp do materiałów, urządzeń, odczynników, AUTOMATYKA
PRAWO I NORMY linii technologicznej, dostęp do płatnej profesjonalnej bazy publikacji naukowych lub patentowych baz danych ułatwiających poszerzanie wiedzy na dany temat. Innym aspektem, który należy brać pod uwagę jest zakres obowiązków pracowniczych twórcy związanych z opracowaniem wynalazku, tj. wysokość i rodzaj wynagrodzenia, które przysługuje pracownikowi, ewentualne dodatkowe świadczenia dla pracownika, warunki pracy, okres zatrudnienia, czas poświęcony pracy twórczej i przede wszystkim rodzaj obowiązków pracowniczych twórcy (zwłaszcza określenie czy opracowanie innowacyjnego rozwiązania było wyłącznym, czy tylko ewentualnym celem takich obowiązków). Ustalone wynagrodzenie może być określone kwotą ryczałtową (np. przy przeniesieniu prawa na przedsiębiorcę). Można jednak stosować wartość procentową w stosunku do osiąganych przez przedsiębiorcę dochodów wynikających ze sprzedaży produktów, w których wprowadzono opracowane przez twórcę rozwiązanie (również dochodów uzyskiwanych z opłat licencyjnych od licencjobiorców). W przypadku, gdy w opracowaniu rozwiązania brało udział kilku twórców, można także rozważyć określenie różnych stawek dla różnych twórców, które uwzględniają ich nakład pracy twórczej. Wielkość wynagrodzenia powinna być wprost proporcjonalna do wszelkich korzyści, jakie przedsiębiorca osiąga z eksploatacji danego rozwiązania. Należy również uwzględnić pozaekonomiczne korzyści, tj. wzmocnienie
W PRZYPADKU GDY TWÓRCA NIE PRZEKAZAŁ SWOJEGO PRAWA NA RZECZ ZLECENIODAWCY LUB PRACODAWCY, PO UDZIELENIU PATENTU STAJE SIĘ ON WSPÓŁUPRAWNIONYM DO PRAWA WYŁĄCZNEGO. pozycji na rynku wynikające z dobrze rokującego wynalazku.
Sposób wypłaty Jeżeli umowa między twórcą z pracodawcą nie stanowi inaczej, wynagrodzenie za opracowanie wynalazku wypłaca się w całości lub w częściach. Zgodnie z art. 22 pkt 4 ustawy całość wynagrodzenia albo jego pierwszą część wypłaca się najpóźniej w terminie dwóch miesięcy od dnia uzyskania pierwszych korzyści z wynalazku. Pozostałe części powinno wypłacać się najpóźniej w terminie dwóch miesięcy po upływie każdego roku. Określenie pierwszych korzyści jest dość nieprecyzyjne, twórca z reguły nie ma możliwości weryfikacji korzyści osiąganych przez przedsiębiorcę. Twórca musi polegać na informacjach przekazanych przez pracodawcę, a w przypadku wątpliwości, może wystąpić na drogę sądową. Jeśli strony nie uzgodniły inaczej, ustawa przewiduje wypłatę wynagrodzenia maksymalnie przez pięć lat od momentu uzyskania pierwszych korzyści.
Wzrost wynagrodzenia Zgodnie z art. 23 ustawy Prawo własności przemysłowej wynagrodzenie twórcy
ZGODNIE Z ART. 23 USTAWY PRAWO WŁASNOŚCI PRZEMYSŁOWEJ WYNAGRODZENIE TWÓRCY WYNALAZKU OKREŚLONE I WYPŁACONE POWINNO BYĆ PODWYŻSZONE, JEŻELI KORZYŚCI OSIĄGNIĘTE PRZEZ PRZEDSIĘBIORCĘ OKAŻĄ SIĘ ZNACZĄCO WYŻSZE OD KORZYŚCI PRZYJĘTYCH ZA PODSTAWĘ DO USTALENIA WYPŁACONEGO WYNAGRODZENIA. 10/2018
wynalazku określone i wypłacone powinno być podwyższone, jeżeli korzyści osiągnięte przez przedsiębiorcę okażą się znacząco wyższe od korzyści przyjętych za podstawę do ustalenia wypłaconego wynagrodzenia. Jeśli korzyści zostały oszacowane w sposób prawidłowy, a ustalono tylko zbyt niską proporcję do wartości tych korzyści, zapis ten nie ma zastosowania. Nie ma on również zastosowania, jeśli strony umówiły się na wynagrodzenie ryczałtowe.
Twórca będący współuprawnionym W przypadku gdy twórca nie przekazał swojego prawa na rzecz zleceniodawcy lub pracodawcy, po udzieleniu patentu staje się on współuprawnionym do prawa wyłącznego. Zgodnie z art. 72 ustawy Prawo własności przemysłowej ustawodawca przewidział określone uprawnienia współuprawnionym z patentu, jak i zgłaszającym. Zgodnie z tym artykułem współuprawniony z patentu może – bez zgody pozostałych współuprawnionych – korzystać z wynalazku we własnym zakresie oraz dochodzić roszczeń z powodu naruszenia patentu. Korzystanie z wynalazku we własnym zakresie oznacza korzystanie we własnym przedsiębiorstwie, własnej działalności gospodarczej lub zawodowej. W przypadku, gdy umowa między podmiotami zgłaszającymi wynalazek do ochrony nie precyzuje kwestii podziału zysków, to gdy jeden z współuprawnionych uzyska jakiekolwiek korzyści z wynalazku, każdy z pozostałych współuprawnionych ma prawo do odpowiedniej części z jednej czwartej tych korzyści, po potrąceniu nakładów. Odpowiednia część to wielkość poszczególnych udziałów. Można również zapisać w umowie inny rodzaj podziału korzyści. Oliwia Czarnocka 71
RYNEK
Efektywne wzorcowanie przepływomierzy K! D ' X & '
& ' 4 E ! $
4 ' E & 5 J ' * E ! ! ! 'J '
' & ! ! ! $5 < ! & & ! & ! + !
J 4
& ' '* !& ! 4 !5 ' ( $
72
Z
e względu na skomplikowane procedury związane z wzorcowaniem – m.in. przepływomierzy – oraz częsty brak kadry z odpowiednimi kompetencjami, dobrym wyborem jest zlecenie kalibracji firmom zewnętrznym.
Zachowaj zgodność i wyjdź naprzeciw oczekiwaniom Opracowanie planu kalibracji dla poszczególnych przyrządów często wymaga wsparcia producenta przepływomierza oraz laboratorium wzorcującego z doświadczeniem przemysłowym, które moşe rzetelnie doradzić, jak często w typowej instalacji naleşy wzorcować przepływomierz. Wykorzystując te wskazówki, uşytkownik musi uwzględnić warunki eksploatacji, funkcje przepływomierza i własne doświadczenie. Przy wyznaczaniu odstępów czasowych między wzorcowaniami naleşy równieş wziąć pod uwagę aspekt finansowy. Wyznaczenie zbyt długich interwałów czasowych moşe wpłynąć na pogorszenie P R O M O C J A
jakości produktu lub bezpieczeństwo. Z drugiej strony zbyt częste kalibracje – poza zwiększeniem kosztów z nimi związanych – nie przyniosą wymiernych korzyści. Wszystkie wspomniane składowe pokazują, jak waşna w procesie wzorcowania jest spójność pomiarowa, która wpływa na wiarygodność uzyskanych wyników i pozwala na dalszą analizę procesu produkcji. Kompetentny partner, z wieloletnim doświadczeniem, dysponujący wykwalifikowaną kadrą, a takşe ustandaryzowanymi procedurami, będzie nieocenioną pomocą w sprostaniu takim wyzwaniom.
Oszczędzaj czas i pieniądze Dodatkowym atutem korzystania z usług firmy specjalizującej się w kalibracji jest moşliwość przeprowadzenia usługi w miejscu pracy urządzenia, bez konieczności jego demontaşu i transportu do laboratorium. Pozwala to zaoszczędzić czas i pieniądze, poniewaş przepływomierz demontowany jest AUTOMATYKA
w zmiennym otoczeniu rynkowym.
ZROZUMIENIE Usprawniasz i automatyzujesz procesy oraz zgodnie z przepisami.
tylko na czas przeprowadzania usługi, a co za tym idzie przestoje produkcji redukowane są do minimum. Ograniczone zostaje równieş ryzyko związane z transportem urządzenia do miejsca przeprowadzenia kalibracji.
Zadbaj o komfort i jakość produkcji
' ( $ ! 5 ! ' & E ! ! $
i ogranicz ryzyko.
R E K L A M A
Firma Endress+Hauser oferuje usługę kalibracji w miejscu zainstalowania urządzenia, wraz z kompleksowym wsparciem technicznym. To w pełni elastyczne rozwiązanie pozwala na wykonanie wzorcowania, ograniczając do minimum zakłócenia procesu produkcyjnego, jednocześnie zapewniając najwyşszą jakość wytwarzanych produktów. Mobilna stacja kalibracyjna Endress+Hauser wyposaşona jest we wszystkie niezbędne akcesoria: przyłącza procesowe, własny zbiornik wody, pompy oraz przepływomierze wzorcowe, których dokładność wynosi 0,05%. Oferowana usługa moşe być wykonywana dla przepływomierzy róşnych producentów, a po jej zrealizowaniu klienci otrzymują certyfikat zgodny z normą ISO/IEC 17025. Endress+Hauser oferuje równieş usługę wzorcowania w akredytowanych laboratoriach. Dzięki temu odbiorca zyskuje pewność spójności pomiarowej i gwarancję jakości, potwierdzoną przez krajowe jednostki akredytujące. Co istotne, certyfikaty wystawiane przez te laboratoria są uznawane na całym świecie. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu specjaliści firmy opracowali procedury dla kaşdej metody wzorcowania, m.in. przepływu, ciśnienia czy temperatury. Korzystając ze wsparcia solidnego partnera, usługobiorca zyskuje gwarancję spełnienia wymagań norm bezpieczeństwa i poprawienia jakości produktów. Więcej informacji na ten temat moşna znaleźć na stronie go.endress.com/pl/kalibracje.
.\OH 6KLSSV 0HQDGĹŤHU GV NDOLEUDFML
„Pomagamy naszym Klientom
!
" #
# $
( 5 % ÂŽT
)" *+ , 5 < ! ;;* 6;1;;A < !
5 7; 779 >> >> + 3 7; 779 >> A> 1 + @& 5 5 !!!5& 5 5
10/2018
'RZLHG] VLÄŒ ZLÄŒFHM R QDV]\P SURJUDPLH ]DU]øG]DQLD NDOLEUDFMDPL go.endress.com/pl/kalibracje
RYNEK
Odzyskiwanie
energii elektrycznej w aplikacjach napędowych z falownikami Danfoss Drives Firma Schulz Infoprod od wie
! & & ' " +
' ! " 4 5 < & !
! J ! ' & &D !
$ ! 5
- / ' (
W
 wielu układach napędowych silnik elektryczny moşe pracować przez część cyklu maszyny w trybie generatorowym, czyli wytwarzać energię elektryczną. Dzieje się tak np. w aplikacji o duşej inercji obciąşenia przy zmianie obrotów falownikiem z wyşszych na nişsze albo podczas zatrzymywania napędu. Przykładami takiego układu są wentylator osiowy czy wirówka odśrodkowa. W czasie hamowania układu napędowego energia z silnika musi zostać odprowadzona na zewnątrz.
z moşliwością zwrotu energii bezpośrednio do sieci zasilającej, nazywanych AFE (Active Front End) lub AIC (Active Infeed Converters) – rys. 1. Falowniki AFE/AIC są wyposaşone w sterowany mostek prostownikowy, filtr LCL i sterownik z odpowiednim oprogramowaniem obsługującym przepływ energii zwracanej do sieci zasilającej. W układzie z kilkoma falownikami, gdzie występuje częste hamowanie, moşna je połączyć wspólną szyną napięcia DC, przekazywać energię obwodu pośredniego danej aplikacji do innych falowników i w ten sposób „zasilić� je energią odzyskaną z hamowania – rys. 2. Istnieją jednak pewne, dodatkowe wymagania dla konfiguracji napędu ze wspólną szyną DC. Uşytkownik musi zabezpieczyć połączenia DC między falownikami, tak aby awaria któregokolwiek z nich nie wykluczyła z pracy pozostałych i aby w przypadku braku energii hamowania wszystkie mogły pracować z pełną wydajnością. Dodatkową zaletą współpracy falowników na wspólną szynę DC jest odporność na krótkotrwałe zaniki napięcia zasilającego (nawet o 40% wartości nominalnej). Największym obszarem dla zastosowania apli-
Warianty odzyskiwania energii Najprostszym sposobem jest rozproszenie energii w postaci ciepła na rezystorze hamowania. Nie jest to sposób ekonomiczny, chyba şe energia cieplna zostanie w pełni wykorzystana w towarzyszącym procesie i w ten sposób zaoszczędzimy energię potrzebną do procesu. W praktyce pojawiającą się podczas hamowania energię powinno się jednak wykorzystać w moşliwie najbardziej ekonomiczny sposób. Najwydajniejszą metodą odzyskania energii jest zastosowanie falowników
LCL- Filter
Inverter (mains)
DC -link
Inverter
Motor
+
L1 C
L2
Ud
L3
U1 V1 W1
M3~
-
Rys. 1. # & ' ! + ! (%
74
P R O M O C J A
AUTOMATYKA
RYNEK
Rys. 3. & & ! ' &D ;; <
+ ! !
Rys. 2. & ' ! (% + ! & J
! & J J "/
kacji ze wspólną szyną DC jest przemysł metalurgiczny, papierniczy oraz systemy transportu bliskiego, np. podajniki nachylone – opadające.
Kryteria opłacalności W praktyce naleşy wziąć pod uwagę trzy czynniki decydujące o opłacalności zastosowania falownika ze zwrotem energii do sieci zasilającej: ilość odzyskiwanej energii hamowania, straty energii i częstość hamowania.
Ilość odzyskiwanej energii hamowania Energia w układzie napędowym jest generowana podczas zmniejszania prędkości. Dynamika (częstość) hamowania decyduje o ilości generowanej energii. Teoretycznie energia generowana w układzie napędowym podczas hamowania stanowi 50% róşnicy energii początkowej i końcowej cyklu. W praktyce w większości aplikacji ilość moşliwej do odzyskania energii to rząd 10–20%. Wyjątkiem są aplikacje windowe i dźwigowe. Jednak i w tym przypadku, ze względu na róşne sprawności silników (układu napędowego) i ich częste przewymiarowanie układu, faktyczny bilans energii róşni się od teoretycznego.
Rys. 4. & & ! ' &D ;; <
+ ! (%
Straty generowane przez falownik ze zwrotem energii do sieci sÄ…Â wiÄ™ksze niĹź dla standardowego falownika, ze wzglÄ™du na straty prostownika sterowanego, wystÄ™pujÄ…ce podczas pracy jak i podczas trybu ‘czuwania’. Falowniki bez odpowiednich filtrĂłw wejĹ›ciowych mogÄ… generować harmoniczne, ktĂłre sÄ…Â kolejnym ĹşrĂłdĹ‚em strat energii w ukĹ‚adzie. Falowniki AFE redukuje caĹ‚kowitÄ… zawartość harmonicznych prÄ…du THDi do poziomu mniej niĹź 5%, co pozwala na oddawanie energii do sieci zasilajÄ…cej zgodnie z wymogami normy IEEE-519. Niska wartość THDi pozwala na traktowanie napÄ™du z falownikiem AFE, jako obciÄ…Ĺźenia rezystancyjnego. Falownik wymienia z sieciÄ… tylko moc czynnÄ… (cos jest bliskie 1). W niektĂłrych konstrukcjach falownikĂłw AFE, moĹźliwa jest dodatkowo w pewnym zakresie automatyczna kompensacja współczynnika mocy – przetwornica dziaĹ‚a jak sieciowy filtr aktywny.
Częstość hamowania Im silnik jest częściej hamowany, tym częściej następuje zwrot energii. Naleşy zawsze rozwaşyć częstość hamowania i dynamikę zmian obciąşenia silnika w cyklu jego pracy.
Zastosowanie falownika ze zwrotem energii do sieci jest zawsze rozwiązaniem droşszym niş zastosowanie zwykłego falownika. Dopiero dokładna analiza bilansu energii stanowi o opłacalności stosowania tego rozwiązania. Nawet w przypadku wind porównanie to moşe niekiedy wypaść na niekorzyść falownika AIC.
Praktyczne przykłady Winda w budynku mieszkalnym Obciąşenie: 1100 kg Cykl pracy: 1 godz./dzień Sprawności: hprzekł = 90%, hukł. mech. = 80%, hsiln = 93% (IE2), hAIC = 95% (IE2), hVSD = 97% Straty postoju: AIC = 40 W, VSD = 40 W Wartość załoşona dla cyklu pracy w jednym dniu jest w przykładzie zawyşona, a mimo to bilans energetyczny jest niekorzystny. Ten przykład pokazuje, şe nawet aplikacja pozornie korzystna dla zastosowania falownika ze zwrotem energii powinna być szczegółowo przeanalizowana pod względem opłacalności. Pozytywnym przykładem opłacalności aplikacji ze zwrotem energii do sieci są duşe napędy dźwigów przemysłowych o duşej liczbie załączeń na dobę (przemysł wydobywczy, stoczniowy).
Straty energii Silniki, kable, przekładnie, a takşe falownik aktywny AFE są elementami, w których jest tracona energia. Na rys. 3 i rys. 4 przedstawiono za pomocą strzałek przekazywaną moc i straty podczas pracy silnikowej i generatorowej regulowanego układu napędowego. 10/2018
FALOWNIK ZE ZWROTEM ENERGII
FALOWNIK STANDARDOWY
Straty mocy w silniku w skali roku
47Â kWh
34Â kWh
Straty postoju układu w skali roku
336 kWh
168 kWh
Energia zwrócona w skali roku
170 kWh
–
Zuşyta energia w skali roku
213 kWh
202 kWh
! 4 ! '
75
RYNEK
Rys. 5. &D !
& ! !
4 & D N* E E
& ! J & ! 'J !
5 K & ! * 4
4 N & ! & ! '
!
Wirówka odśrodkowa W przypadku duşych wirujących mas, jak wirówki odśrodkowe, energia zgromadzona w obciąşaniu wynosi: E = ½ Jw2 , gdzie J = moment bezwładności w kg, w = prędkość obrotowa w rad/s. Oznacza to, şe energia hamowania wirówki zaleşy od kwadratu prędkości obrotowej, a więc zmniejszenie obrotów o ½, skutkuje wygenerowaniem Ÿ energii kinetycznej układu. W trakcie hamowania z zatrzymaniem energia przekazywana do sieci będzie maleć liniowo aş do zera. Znając cykl pracy konkretnej wirówki – tj. liczbę hamowań na godzinę, czas hamowania i sprawność elementów układu – moşna obliczyć koszty zaoszczędzonej energii. Przy wirówkach o mocy przekraczającej kilkanaście kW i cyklu pracy z duşą liczbą hamowań ilość energii odzyskanej z hamowania moşe być znacząca. Dodatkowo dzięki dynamicznemu hamowaniu moşna skrócić czas trwania procesu technologicznego.
Przenośnik taśmowy Dla tego typu obciąşenia charakterystyczna jest dość duşa masa podajnika oraz stosunkowo duşa masa transportowana. Jeśli prędkość podajnika jest zmniejszana, zgromadzona energia kinetyczna wyniesie: E = ½ Mv2, gdzie M = masa w kg, v = prędkość w m/s. 76
W trakcie hamowania energia przekazywana do sieci będzie liniowo maleć w kaşdym cyklu hamowania. Zastosowanie falownika AFE moşna rozwaşać w zaleşności od sumarycznej mocy napędów podajnika oraz dynamiki zmian obciąşenia.
Transporter ze spadem nachylenia W czasie transportu materiałów podajnikiem ze spadem nachylenia energia kinetyczna obciąşenia moşe być przekazywana do układu zewnętrznego w sposób ciągły. W trakcie pracy podajnika energia przekazywana do sieci będzie praktycznie stała. To bardzo dobry przykład dla aplikacji z falownikiem AFE, szczególnie w przypadku duşych podajników w przemyśle wydobywczym. Przy długim podajniku stosuje się kilka silników, a sumaryczne moce napędów podajnika sięgają kilkuset kW. W takich przypadkach moşna zastosować kilka falowników pracujących na wspólną szynę DC i jeden (lub więcej) falowników AFE dla całego systemu – tak jak na rys. 2, gdzie pokazano dwa falowniki AFE.
Precyzyjny dobór rozwiązania Istnieją aplikacje, w przypadku których kwestia zwrotu energii jest sprawą drugorzędną, a waşny jest np. krótki czas i skuteczność hamowania. Przykładem moşe być drukarska maszyna offsetowa z jednym wspólnym napędem głównym, gdzie zatrzymanie wszystkich sekcji musi nastąpić maksymalnie szybko i najskuteczniejsze jest hamowanie na rezystor zewnętrzny.
Wśród wielu producentów falowników standardowych jest stosunkowo niewielu producentów przetwornic AFE. Firma Danfoss, do której naleşą marki VLT oraz VACON, od dawna oferuje własne dedykowane rozwiązania falowników ze zwrotem energii do sieci. Falowniki AFE mają wbudowane specjalne oprogramowanie, pozwalające sparametryzować pracę danego układu. Do konkretnej aplikacji ze zwrotem energii specjaliści grupy Danfoss dobierają i przedstawiają kompletne rozwiązanie dla danego systemu napędowego, uwzględniając przy tym wiele czynników mających wpływ na ostateczny dobór elementów systemu oraz cenę. Modernizując układ napędowy, zawsze naleşy wziąć pod uwagę sprawność istniejącego silnika elektrycznego. Zgodnie z normą IEC 60034-30-2 dla modernizowanych i nowo budowanych układów napędowych z silnikami indukcyjnymi od 1 stycznia 2017 r. w zakresie mocy 0,75–375 kW silniki bez regulacji obrotów muszą odpowiadać klasie sprawności co najmniej IE3, a silniki o klasie sprawności IE2 muszą być wyposaşone w falownik. Oznacza to, şe stosowanie falownika w wielu modernizowanych aplikacjach z silnikami klasy IE2 stanie się obligatoryjne. - / ' ( /TL`K #)(0 0" Sp. z o.o.
DANFOSS POLAND Sp. z o.o. 5 /$ ! 6
>61=Y6 O !
5 YY 766 >A A=* + 3 YY 766 >7 >;
!!!5 + 5& : &
AUTOMATYKA
RYNEK
Sprawna wymiana wkładek dzięki łoşyskom drylin W firmy igus ) ! ! J %3 $
! ' E 4 1 ! $* E ! 1 'J ! D ! X ! '
4 E * 1 & ! 'J J E 1 ! XN & !
! $
5
O
ferowane przez firmę igus łoşyska drylin W z zakresu rozwiązań motion plastics zostały oparte na wkładkach wykonanych z wysoce wydajnych polimerów. Dzięki temu prowadnice liniowe igus przesuwają się cicho i precyzyjnie. W celu ułatwienia zmiany nawet w ekstremalnych sytuacjach firma opracowała nowe łoşysko zamienne. Odblokować łoşysko, wypchnąć wkładkę i wymienić na nową – zasada działania łoşyska drylin W Exchange jest bardzo prosta. Za pomocą darmowego narzędzia montaşowego moşna wymienić wkładki bezpośrednio na szynie liniowej w zaledwie kilka sekund. Firma zajmująca się konserwacją moşe zaoszczędzić czas i pieniądze.
( 5
Szybko i bez przestojów Do tej pory przy wymianie wkładki ślizgowej łoşyska pracującego na szynie 10/2018
prowadzącej, np. w atmosferze bardzo ścierającego piasku lub pyłu szklanego, liniowy wózek musiał zostać zdemontowany i rozkręcony. W przypadku osi liniowych lub wieloosiowych robotów liniowych z napędem z paskiem zębatym oznaczało to wiele prac montaşowych, a takşe przestoje maszyn. Z myślą o rozwiązaniu tego problemu firma igus opracowała trwałe łoşysko zamienne do prowadnic liniowych drylin W. Šoşysko umoşliwia łatwą wymianę bezpośrednio w wózku zamontowanym na szynie liniowej. Tak jak podczas postoju w wyścigach Formuły 1, łoşysko zapasowe moşna zmienić bardzo szybko i bez komplikacji, dzięki czemu przestoje są zredukowane do minimum. Šoşysko, prowadnica liniowa lub napęd liniowy mogą być zatem ponownie uruchomione i „produktywne� w ciągu zaledwie kilku sekund. Praktyczne, darmowe narzędzie umoşliwia bezpieczną instalację w krótkim czasie.
Šatwa wymiana Za pomocą prostego śrubokrętu boczną pokrywę wózka liniowego moşna łatwo odłączyć i wyjąć. Bezpłatne narzędzie, które uşytkownik moşe sam wydrukować na drukarce 3D, umoşliwia wypchnięcie wkładki z wózka P R O M O C J A
i bezpośrednie usunięcie z szyny. Nowe łoşysko, wykonane z odpornego na zuşycie i ścieranie, bardzo wydajnego tworzywa sztucznego iglidur J200, zostaje następnie przytwierdzone do szyny i umieszczone w wózku za pomocą narzędzia montaşowego. Aaby zakończyć proces wymiany łoşyska i zablokować wkładkę w oprawie łoşyskowej, pokrywę boczną umieszcza się na wózku. Praktyczne zalety tego rozwiązania polegają na tym, şe szyny nie moşna uszkodzić, a wymiana odbywa się bezpośrednio w systemie. Zawleczka umieszczona pośrodku bocznej pokrywy zabezpiecza wkładkę w wózku. Alternatywnie wymiany moşna równieş dokonać za pomocą śrubokręta. Na nowej wkładce i w wózku firma igus zapewniła specjalne wgłębienia do tego celu. Nowe łoşysko typu Exchange moşna obecnie zmodernizować dla wszystkich istniejących systemów drylin W w rozmiarze 10, takich jak prowadnice liniowe, osie liniowe i roboty liniowe. Rozwiązania o innych wymiarach są juş planowane. IGUS Sp. z o.o. 5 " ! ;Y;/* >Y1Y9? < ! 5 YY =A9 67 7>* + 3 YY =A9 A; A8 1 + @ 5&
!!!5 5&
77
RYNEK
Jak zrobić wskaźnik poziomu cieczy? U J & ! ! $ + '
& ' $ ! 4 $ 4 ' & $ '
& ' 'J '
D ! ! J 5 & 4
& E
' ! !* 5 5
& 4 * ! X ! X * X !
& &5 / D D*
E E PN ! ! P * & 'J
! ! 5
) ' & ' 4 4 4 N 5 ' Q
cieczy zasady działania układu naczyń połączonych, w których poziom cieczy przy jednakowym ciśnieniu jest taki sam (rys. 1). Wykonujemy w tym celu dwa otwory w ścianie zbiornika. Jeden na wysokości maksymalnego mierzonego poziomu cieczy, drugi na poziomie minimum. W otworach montujemy kątowe krućce przyłączeniowe (np. z instalacji centralnego ogrzewania), a między nimi przezroczysty węşyk z tworzywa, do którego wpływać będzie ciecz ze zbiornika. Skonstruowany w taki sposób element nazywany jest kolumnowym wskaźnikiem poziomu cieczy.
Rys. 1. !
& J $ ! !
&
• koszty zaprojektowania wskaźnika, znalezienia/wykonania odpowiednich komponentów i jego przetestowania są niewspółmierne do naszych oczekiwań? • nie chcemy zajmować się wykonywaniem takiego wskaźnika samodzielnie? W takich przypadkach moşemy samodzielnie „skonstruować� wskaźnik, wykorzystując do tego celu gotowe i dostępne w standardzie poszczególne elementy. Elesa+Ganter jako jedyna firma na rynku oferuje samodzielną konfigurację kolumnowych wskaźników poziomu cieczy, która jest moşliwa do zastosowania w modelu HCK.
Rozwiązanie na miarę
W
zrokowa kontrola poziomu cieczy w zbiorniku (odczyt poziomu) moşe być realizowana w róşny sposób. Jednym z nich jest wycięcie otworu w ścianie zbiornika i zastąpienie wyciętej części elementem z przezroczystego tworzywa bądź szkła. Wymaga to jednak znacznej ingerencji w zbiornik i często oznacza problemy ze szczelnością połączenia. Zdecydowanie prostszym rozwiązaniem jest wykorzystanie do wskazania poziomu
78
Samodzielne wykonanie kolumnowego wskaźnika poziomu cieczy w opisany sposób nie zawsze moşe być wystarczające. Co w sytuacji, gdy: • nie jesteśmy pewni, czy stworzona konstrukcja będzie szczelna? • nie wiemy, jakie materiały zastosować lub nie moşemy znaleźć materiałów składowych odpornych na znajdujące się w zbiorniku medium, jego ciśnienie, temperaturę itp.? • wskaźnik będzie naraşony na uszkodzenia mechaniczne? P R O M O C J A
Seria wskaźników HCK Wskaźniki HCK składają się z dwóch uchwytów przykręcanych do ścianki zbiornika za pomocą stalowych śrub. Między uchwytami znajdują się tylna osłona, rurka oraz – opcjonalnie – przedni ekran ochronny (rys. 2). Większość elementów składowych wskaźnika dostępna jest w róşnych wykonaniach materiałowych, a połączenia między nimi zabezpieczone są uszczelnieniami typ O-ring. Dzięki dostępnej opcji konfiguratora moşna samodzielAUTOMATYKA
RYNEK nie dobrać rurkę do budowy wskaźnika, śruby do montaşu oraz preferowane uszczelnienia, a następnie złoşyć wszystkie komponenty w jeden wskaźnik. Uchwyty wskaźnika wykonane są ze wzmacnianego włóknem szklanym technopolimeru na bazie poliamidu (PA), odpornego na pracę w temperaturze do stu kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Do nich moşemy dobrać śruby ocynkowane lub – w przypadku bardziej agresywnych mediów – nierdzewne. Wśród rur wskaźnika dostępne są dwa standardowe wykonania materiałowe. Pierwsze z nich to rura z poliwęglanu (PC) do stosowania z olejami, wodą i innymi nieagresywnymi mediami w temperaturze do kilkudziesięciu stopni (w zaleşności od rodzaju cieczy). Druga opcja to rura ze szkła PYREX do kontaktu z agresywniejszymi mediami lub pracy w wyşszej temperaturze. Ten wariant jest dostępny w kilku standardowych długościach (w przedziale 113–545 mm), ale na specjalne şyczenie moşe zostać wykonana dłuşsza rura (do 1500 mm) lub – w przypadku wersji PC – przycięta juş istniejąca, zgodnie z wymaganymi wymiarami.
Rys. 2. ! ! ! P & T/
Kilka wariantów konfiguracji Aby z gotowych komponentów stworzyć wskaźnik odpowiadający naszym potrzebom, zestawiamy ze sobą odpowiednie wersje wszystkich wspomnianych wcześniej elementów, a następnie dobieramy odpowiedni dla nich rodzaj uszczelnienia. Moşemy zastosować o-ringi z gumy syntetycznej NBR, odpowiedniej do kontaktu z olejami, smarami itp. w temperaturze do 100 °C lub uszczelnienia FKM (VITON) do wyşszej temperatury oraz agresywniejszych mediów. Dodatkowo dzięki opcji kon-
figuratora moşna zamówić w standardzie przezroczysty ekran ochronny wykonany z poliwęglanu, który stosujemy do ochrony rury wskaźnika przed uszkodzeniami mechanicznymi. Na schemacie przedstawiono moşliwość konfiguracji wskaźnika HCK z uwzględnieniem róşnych rozstawów śrub oraz materiałów poszczególnych komponentów. Wskaźnik „zbudowany� w ten sposób z gotowych elementów jest dostarczany zmontowany i moşna go zamówić juş od jednej sztuki. Standardowo dostępne są teş wykonania z czujnikami poziomu lub temperatury.
Korzyści Dzięki samodzielnej konfiguracji wskaźników HCK uşytkownik: • oszczędza czas i pieniądze, • moşe dostosować wskaźnik do określonego środowiska pracy, • nie ryzykuje nieszczelności wskaźnika, • otrzymuje zestaw gotowy do montaşu.
Wsparcie techniczne
( 5 % ÂŽO * ( 5
W razie potrzeby dopasowania materiałów do danego środowiska pracy doradcy techniczni Elesa+Ganter chętnie pomogą w wybraniu odpowiednich komponentów wskaźnika. Informacje o pełnej ofercie produktowej są dostępne w katalogu podstawowym 038 (wersja polskojęzyczna) oraz na stronie: www.elesa-ganter.pl.
ELESA+GANTER POLSKA Sp. z o.o. 5 ) ! Y9* #! * >616>> 5 YY 797 7> ?7* & $ ==6 >Y> =>>
+ 3 YY 797 7> ?= 1 &@ 1 5 5&
!!!5 1 5&
10/2018
79
RYNEK
Cyfrowe
opisywanie oznacznikĂłw
Fot. 1. 4 !
& X D
2$ + 3 '
! & 'J +
& '
& 4
L
ze specjalną aplikacją do oznaczania przemysłowego Jednoznaczne oznaczanie po & ! & D ' ! ! ' '
+ ! '5 2
' 4 '
! !& ! %) =;9?A ! '
Y>;>
5 0 & ! ' D ! ' ' D ! & X ' D '
2$ + 3* J E ! N ' & & 'D
'J J V+ 5 ;W5
80
D
wie części wspomnianej normy – EN 81346-1 i EN 81346-2 – dokładnie definiują zasady strukturalne i odpowiadające im oznaczenia referencyjne dla systemów, zakładów i sprzętu przemysłowego, w wyniku czego znacznie wzrosło zapotrzebowanie na profesjonalne oznaczanie podzespołów i sprzętu elektrycznego.
Oznaczanie nie moşe stać się agonią wyboru W celu zapewnienia dokładnej identyfikacji podzespołów elektrycznych w późniejszym czasie stosuje się róşne metody oznaczania sprzętu, które P R O M O C J A
naleşy uwzględnić na wczesnym etapie procesu planowania. Kolejnym krokiem, po skompletowaniu dokumentacji wszystkich wymaganych oznaczeń w schemacie obwodu, jest wybór odpowiedniego typu oznacznika dopasowanego do specjalnych zastosowań. Ze względu na duşą liczbę dostępnych na rynku opcji oznaczania, producent szaf sterowniczych staje w obliczu klęski dobrobytu, a pochopna decyzja moşe mieć negatywne skutki. Po wyborze sposobu oznaczania urządzenia szafy sterownicze poddaje się zazwyczaj modyfikacji, modernizacji lub konserwacji w trakcie okresu uşytkowania, AUTOMATYKA
RYNEK długo po jej wyprodukowaniu, dostawie i odbiorze. W większości przypadków odbywa się to na rynku lokalnym. Na potrzeby prac konserwacyjnych oznaczenie urządzeń musi być kontrolowane w terenie i – w razie konieczności – poddane gruntownemu przeglądowi lub wymienione. Aby zapewnić spójne oznaczenie sprzętu (szczególnie dla urządzeń pod napięciem), zespoły montaşowe na całym świecie serwisują szafy sterownicze w miejscu uşytkowania. Z tego względu kładzie się coraz większy nacisk na wdraşanie bardziej rozbudowanych i kompleksowych projektów oznaczania urządzeń, w moşliwie najszybszy i najłatwiejszy sposób juş bezpośrednio w terenie.
Unikanie wysiłków badawczych
( 5 $ 3 /
Wybór odpowiedniego rozwiązania z obszaru oznaczania odgrywa waşną rolę w profesjonalnym znakowaniu urządzeń. Liczba wymogów powoduje rozbudowywanie testów. Przewidywany wpływ na środowisko –
styczność z olejami, chemikaliami lub bezpośrednie wystawienie na działanie promieni UV – moşe negatywnie wpłynąć na trwałość oznaczenia, co naleşy wziąć pod uwagę przy doborze materiałów. Waşną rolę odgrywa technologia drukowania – np. transfer termiczny, drukowanie atramentowe lub laserowe – jak równieş rodzaj urządzenia drukującego, w zaleşności od zastosowanego materiału. Zalecane jest stosowanie dobrze skoordynowanego systemu oznaczania. Wymagane podzespoły często trzeba dobierać indywidualnie z szerokiej gamy produktów. Niejednokrotnie analizuje się katalogi produktów lub dokonuje przeglądu treści internetowych. Obie czynności są nie tylko czasochłonne, lecz równieş obarczone ryzykiem błędów. Wielu uşytkowników wolałoby prostszy proces wyboru. Szafy sterownicze są czasami uşywane na obiektach przez ponad 10 lat. W tym czasie moşe się zdarzyć, şe niewłaściwe oznaczenie sprzętu stanie się nieczytelne lub – w najgorszym
Fot. 2. ) ' ! ! ! ! R d ! & & ' Â? '
! X ! 'J E !
10/2018
przypadku – odpadnie. W takiej sytuacji oznaczenie powinno być wymienione lub naprawione bezpośrednio na obiekcie. Przy tego typu pracach konserwacyjnych najczęściej uşywa się przenośnych drukarek termotransferowych, jednak ten typ drukarek szybko osiąga limit wydajności, a ponadto jest niewystarczająco szybki i dokładny w bardziej skomplikowanych naprawach terenowych. Z tego względu coraz częściej uşytkownicy poszukują nowych rozwiązań mobilnych.
Oznaczanie rĂłwnieĹź staje siÄ™ cyfrowe W odpowiedzi na zapotrzebowanie na rozwiÄ…zania mobilne umoĹźliwiajÄ…ce oznaczanie urzÄ…dzeĹ„ firma Phoenix Contact opracowaĹ‚a aplikacjÄ™ „System oznaczania“ (fot. 2). Za pomocÄ… strukturalnego asystenta wyszukiwania lub zintegrowanego skanera kodĂłw kreskowych, uĹźytkownik Ĺ‚atwo znajdzie wĹ‚aĹ›ciwe rozwiÄ…zanie. WĹ›rĂłd 3000 rozwiÄ…zaĹ„ w obszarze oznaczania i 11 systemĂłw drukowania – podzielonych na trzy technologie – kaĹźdy moĹźe znaleźć rozwiÄ…zanie odpowiednie dla danego zastosowania. Aplikacja jest czytelna oraz intuicyjna w uĹźytkowaniu i ma funkcjÄ™ asystenta wyszukiwania do materiałów oznaczajÄ…cych (fot. 3). Za pomocÄ… funkcji filtra moĹźna szybko znaleźć prawidĹ‚owe rozwiÄ…zanie, nawet bez specjalistycznej wiedzy o produktach. Ponadto asystent wyszukiwania zapewnia dostÄ™p do czterech głównych kategorii oznacznikĂłw: złączki szynowe, przewody i kable, urzÄ…dzenia i oznaczniki obiektowe. Zintegrowany „Przewodnik po aplikacjiâ€? rozwiÄ…zuje inny problem: zawiera wszystkie informacje o oznaczeniach w odniesieniu do wymaganych zezwoleĹ„, wymogĂłw Ĺ›rodowiskowych i wĹ‚aĹ›ciwoĹ›ci materiaĹ‚owych. Nowo zintegrowane kryteria wyboru upraszczajÄ… wyszukiwanie przez uĹźytkownika, a wybĂłr odbywa siÄ™ automatycznie. Do oznaczania złączek szynowych i listew Phoenix Contact przydatny jest rĂłwnieĹź skaner kodĂłw kreskowych, ktĂłry wspomaga wyszukiwanie odpowiedniego rozwiÄ…zania z obszaru znakowania. Podczas skanowania etykiety na ekranie pojawiajÄ… siÄ™ sugestie 81
RYNEK
Fot. 3. ! E ! R ! !
' ! X ! ! J 4 J
odnoszące się do propozycji zastosowań odpowiednich oznaczników. Nie mniej waşne jest równieş sugerowanie przez aplikację odpowiednich pozycji z szerokiego zakresu akcesoriów do oznaczania. Aplikacja upraszcza równieş i przyspiesza proces obsługi w terenie, poniewaş moşna ją podłączyć do drukarki ręcznej Thermofox za pomocą smartfonu z zainstalowanym systemem operacyjnym Android i wyposaşonego w kabel USB. Połączenie
Fot. 4. ( '
E ! J 4
J N * ! &
! $ 3 /
4 $ ! & J
J
smartfonu i drukarki jest równieş moşliwe w przypadku duşych i złoşonych przedsięwzięć z zakresu oznaczania elementów w terenie.
Znaczący wzrost produktywności Projekt z zakresu oznaczania sprzętu moşna łatwo tworzyć i następnie konwertować w biurze za pomocą oprogramowania CLIP PROJECT lub PROJECT complete. Przekonwertowany plik dotyczący danego projektu moşna
Ĺ atwiejsze oznaczanie w terenie
przesłać pocztą elektroniczną do uşytkownika w miejscu pracy. To o tyle istotne, şe uşytkownik w miejscu pracy rzadko ma czas na kompletne przygotowanie oznaczenia urządzeń. Finalnie projekt zostaje wydrukowany w całości za pomocą drukarki Thermofox. Omówione rozwiązanie cyfrowe w formie aplikacji przyspiesza proces juş na etapie planowania oraz czyni go bezpieczniejszym (fot. 4). Dzięki zaktualizowanym danym cyfrowym uşytkownik zawsze wybierze właściwe rozwiązanie z obszaru oznaczania. Plusem jest takşe duşa elastyczność działania w terenie. To wszystko sprawia, şe rozwiązanie jest idealnym narzędziem do oznaczania przemysłowego. Aplikacja MARKING System jest nieodpłatnie dostępna na smartfony i tablety w sklepach Google Play i Apple iTunes. Więcej informacji moşna znaleźć na stronie www.phoenixcontact.net/ webcode/#1562.
Drukarka termotransferowa Thermofox umoĹźliwia opisywanie rurek termokurczliwych, etykiet i oznacznikĂłw nieprzywierajÄ…cych. Ma wbudowanÄ… „inteligentną“ klawiaturÄ™ integrujÄ…cÄ… symbole, kody kreskowe i numery seryjne. Oprogramowanie CLIP PROJECT z obszaru planowania i oznaczania umoĹźliwia prostÄ… wymianÄ™
82
danych oznaczania. Połączenie materiału i kaset z taśmą barwiącą ułatwia szybką wymianę nośnika, nawet podczas pracy. Przenośną termotransferową drukarkę Thermomark Prime do kart (drukarka po prawej) moşna równieş wykorzystać do sterowania ręczną drukarką Thermofox za pomocą złącza USB.
+ & !
0 E $ 3 / O 4T / 5 O* )
' 67 8
E & $ 3 / &5 5 5*
PHOENIX CONTACT Sp. z o.o. 5 ! 67168
6;19;7 < !
5 7; 98 => ?;>
!!!5&$ 3 5&
AUTOMATYKA
( 5 $ 3 /
Danny Siriboe
RYNEK
Rozwój interfejsów komunikacyjnych w przemysłowych systemach pomiaru masy E XN
! ! ! & X ! ! J ' & ! ! X $ $*
! 5 K !
& ! E 4 E R & E ! '* $ '* + '* & & DE *
& !
' ! 5 J ! ! 4 & ! $ * 4 $
' ' & !
4 4 XN ! 5 D& 'J ' ! D ' ' 5
Dariusz Falkiewicz
P
ojawienie się na rynku wag elektronicznych przyniosło całą gamę nowych moşliwości, między innymi umoşliwiło gromadzenie i przekazywanie informacji do systemów zewnętrznych. Pozwoliło takşe na współpracę z akcesoriami wagowymi wspomagającymi proces waşenia, automatyzując go jeszcze bardziej, co pozwoliło na skrócenie czasu i wyeliminowało w znacznym stopniu moşliwość wystąpienia błędów.
RS-232 Pierwsze terminale wagowe wyposaşane były w szeregowy interfejs komunikacyjny RS-232 umoşliwiający współpracę z podstawowymi akcesoriami, przede wszystkim drukarkami, skanerami kodów kreskowych i czytnikami RFID. To w pewnym stopniu zwiększyło 84
automatyzację procesu pomiaru masy. Skaner zapewniał moşliwość identyfikacji produktu, czytnik RFID pozwalał na automatyczne logowanie operatora (zastosowań tak naprawdę moşe być wiele), a drukarka zapewniała archiwizację wyników. Ten uniwersalny interfejs znajdziemy praktycznie w kaşdym, nawet najprostszym terminalu wagowym, choć obecnie coraz częściej stosuje się USB (naleşy pamiętać, şe przemysł niechętnie przyjmuje nowości w porównaniu do rynku konsumenckiego). Mimo iş zapewnia zdecydowanie większą prędkość transmisji danych niş RS-232, to jednak nie sprawdza się tak dobrze w przemyśle, jak w domu, ze względu na konieczność instalacji sterowników, a problemy z detekcją błędów – kiedy takowe wystąpią – powodują, şe teoretycznie przestarzały RS-232 jest wciąş szeroko stosowany w przemyśle. Dzięki wprowadzeniu protokołów komunikacyjnych (najczęściej znakowy ASCII) moşliwe stało się przekazywanie danych do innych systemów informatycznych. Przykładem moşe być terminal wagi samochodowej zintegrowany P R O M O C J A
z PC, na którym zainstalowano odpowiednie oprogramowanie wspomagające proces pomiaru i gromadzące dane pomiarowe w bazie. Tu jednak ujawniają się największe wady tego interfejsu. Po pierwsze – maksymalna długość linii przesyłowej, wynosząca około 15 m, umoşliwia tylko pracę lokalną, po drugie – mała prędkość transmisji danych, a po trzecie – za pomocą RS-232 moşna połączyć ze sobą tylko dwa urządzenia (punkt-punkt).
RS-485 Wszędzie tam, gdzie dane zbierane przez wagi mają kluczowe znaczenie dla procesu przemysłowego, np. słuşą do przeprowadzania kontroli czy teş są podstawą do rozliczania pracowników z wykonanej pracy, konieczne stało się łączenie tych urządzeń w sieciowe systemy wagowe. Centralnym węzłem takiej sieci jest serwer z oprogramowaniem słuşącym do przetwarzania kolekcjonowanych danych. Aby móc takie systemy budować, konieczne było opracowanie odpowiedniego interfejsu. Wprowadzono szeregowe interfejsy komunikacyjne RS-485, RS-422 i poAUTOMATYKA
RYNEK urządzeń w rozbudowanych systemach przemysłowych. Obecny na rynku od prawie 25 lat Profibus wciąż jest liderem wśród podobnych technologii – jego udział w rynku szacowany jest na około 12%. Należy oczekiwać, że interfejsy szeregowe jeszcze przez długi czas będą odgrywały ważną rolę w zastosowaniach przemysłowych, choć powoli zastępowane są przez inne, bardziej nowoczesne rozwiązania.
Ethernet i Wi-Fi
( 5 RADWAG
krewne, które oprócz umożliwienia budowy sieci, zniosły kolejne ograniczenia związane z długością linii przesyłowej (dla RS-485 wynosi ona 1200 m). Interfejsy sieciowe stworzyły nowe możliwości w zakresie akwizycji udostępnianych przez terminale wagowe danych poprzez systemy informatyczne. Pierwsze sieci oparte na RS-485 służyły, np. do budowania systemów kontroli towarów paczkowanych oraz prostych systemów ewidencji pomiarów. Dopóki liczba danych i liczba urządzeń w sieci były stosunkowo niewielkie, interfejsy szeregowe sprawdzały się doskonale. Ale wymagania rosły i danych było coraz więcej. Oprócz wyników pomiarów, terminale wagi gromadzą mnóstwo innych informacji. Są to numery serii i partii produkcyjnych, kody i nazwy
10/2018
towarów, dane operatorów, wartości zmiennych charakterystycznych dla danego procesu i wiele, wiele innych. Znaczenie tych danych dla menedżerów przedsiębiorstw jest często kluczowe. Do takich zadań interfejsy szeregowe były niewystarczające. Po pierwsze maksymalna liczba węzłów sieci – 32, szybko okazała się zbyt mała. Po drugie ich przepustowość okazała się niewystarczająca.
W rozbudowanych systemach sieciowych gromadzących dane z systemów wagowych swoje miejsce znalazł Ethernet. Możliwość wykorzystania istniejącej już często infrastruktury, duża przepustowość, łatwość rozbudowy sieci zadecydowały o popularności tego rozwiązania. Spore możliwości daje też bezprzewodowa odmiana tego interfejsu – Wi-Fi, która znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie niemożliwe jest zbudowanie infrastruktury kablowej. Możliwość przesyłu dużej ilości danych w krótkim czasie docenili deweloperzy oprogramowania współ-
Profibus i Modbus RTU Interfejsy szeregowe RS-485 i pokrewne znalazły także swoje miejsce w automatyce. Stały się nośnikami danych w popularnych protokołach przemysłowych takich jak Profibus czy Modbus RTU. Dzięki temu możliwa stała się integracja terminali wagowych z systemami automatycznej regulacji i sterowania. Przykładem zastosowania może być moduł wagowy MW-01 produkcji RADWAG, wyposażony w kartę Profibus, współpracujący ze sterownikiem PLC w procesie dozowania produktów. Sam proces napełniania kontrolowany jest bezpośrednio przez moduł wagowy za pomocą wyjść dyskretnych tak, żeby uniknąć niekorzystnego wpływu opóźnień wynikających z transmisji. PLC otrzymując dane z modułu czuwa nad prawidłowym przebiegiem całego zadania oraz integruje pracę innych urządzeń biorących udział w procesie. Stosowanie otwartych standardów zapewnia długotrwałą kompatybilność
pracującego z systemami wagowymi. Pojawiły się rozbudowane systemy informatyczne gromadzące i przetwarzające dane zbierane przez terminale wagowe. Przykładem może być cała seria oprogramowania E2R System współpracującego z zaawansowanymi terminalami RADWAG. Liczba wdrożeń szacowana jest na co najmniej kilkaset rocznie, wiele z nich to bardzo rozbudowane, rozproszone systemy sieciowe. 85
RYNEK Wydaje się, że interfejs ten jeszcze długo nie zostanie wyparty przez inne rozwiązania. Jak na razie jego możliwości w pełni zaspokajają wszystkie potrzeby związane z przesyłem informacji między terminalami wagowymi i serwerami gromadzącymi dane.
Profinet, EtherNet/IP i Modbus TCP Choć protokoły komunikacyjne związane ze standardem Ethernet nie są przystosowane do spełniania wymogów stawianych elementom stosowanym w przemyśle (czas dostarczenia pakietu danych jest trudny do oszacowania, niezależnie od jego znaczenia z punktu widzenia procesu) inżynierowie rozwiązali ten problem. Opracowano modyfikację tej popularnej technologii adaptującej ją do standardów przemysłowych. Najczęściej spotykane na rynku to Profinet i EtherNet/IP. Choć bazują na klasycznej sieci Ethernet, to żeby sprostać wymogom stawianym przez automatykę przemysłową wprowadzono kilka zmian. Były one przede wszystkim związane z wymogiem przesyłu danych krytycznych bez zbędnych opóźnień. Podstawowym założeniem stała się możliwość łączenia w obrębie jednej sieci zarówno urządzeń wykorzystujących klasyczny Ethernet oraz tych objętych rygorem
86
pracy w trybie czasu rzeczywistego. Ponieważ systemy wagowe często integrowane są z innymi elementami automatyki przemysłowej, wkrótce pojawiła się konieczność wprowadzenia tych interfejsów w terminalach wagowych. Przykładem mogą być wagi automatyczne serii DWT/HY wyposażone w Profinet, czy terminal HY-10, który wkrótce otrzyma EtherNet/IP.
Interfejsy do zastosowań specjalnych Odrębnym typem urządzeń stosowanych w przemyśle są terminale wagowe przeznaczone do pracy w obszarach zagrożonych wybuchem. Podobnie jak inny osprzęt tego typu, muszą być one wyposażane w interfejsy komunikacyjne umożliwiające integrację z pozostałymi elementami systemu. Powinny spełniać szereg wymogów
decydujących o ich użyciu w środowisku wybuchowym. Przykładem może być terminal wagowy PUE HX5. EX wyposażony w dwa szeregowe, iskrobezpieczne interfejsy komunikacyjne RS232 i jeden RS-485. Do interfejsów można również podłączyć urządzenia z interfejsami iskrobezpiecznymi, przystosowane do pracy w strefie zagrożonej wybuchem. Kiedy zachodzi konieczność integracji z urządzeniem nieiskrobezpiecznym, pracującym poza strefą Ex użytkownik musi zadbać o odpowiednią separację. Na rynku znajduje się szeroka gama odpowiednich barier o parametrach dopasowanych do tego typu zadań. Terminal ma zaimplementowany, rozbudowany protokół komunikacyjny umożliwiający współpracę z oprogramowaniem komputerowym czy sterownikami PLC.
Przemysł 4.0 i IoT Coraz większa liczba gromadzonych danych wymaga coraz większych przestrzeni bazodanowych, bardziej wydajnych serwerów, nowoczesnej infrastruktury, wydajnego oprogramowania. Wymaga to utrzymywania działów IT zajmujących się konserwacją i utrzymaniem sprawności tych elementów. Wszystko to pochłania niemałe środki finansowe ale, ponieważ gromadzone
AUTOMATYKA
dane mają często krytyczne znaczenie dla procesu decyzyjnego w przedsiębiorstwie, właściciele zakładów przemysłowych godzą się na tę niedogodność. Często informacje gromadzone są na lokalnych serwerach zakładów produkcyjnych naleşących do jednego przedsiębiorstwa, a menedşerowie, şeby podejmować właściwe decyzje o znaczeniu globalnym, potrzebują dostępu do wszystkich zebranych rekordów. Wymaga to więc kolejnego mechanizmu integracji wszystkich danych, budowania wirtualnych sieci (VPN) i innych skomplikowanych i kosztownych rozwiązań. A gdyby uprościć ten proces? Rozwiązanie przyniosła tak zwana czwarta rewolucja przemysłowa określana teş mianem Internet Rzeczy. Cały proces gromadzenia danych polega na bezpośrednim przesyłaniu informacji z elementów pomiarowych do bazy znajdującej się w chmurze. Najnowocześniejsze terminale wago-
we firmy RADWAG budowane w oparciu o systemy operacyjne, a takşe czujniki warunków środowiskowych szeroko wykorzystywane w laboratoryjnych systemach wagowych, zostały wyposaşone w mechanizmy pozwalające na bezpośrednie przesyłanie danych do wirtualnej przestrzeni – chmury. Usługa ta nosi nazwę RCloud i podlega dynamicznemu rozwojowi. Dzięki niej dostęp do gromadzonych informacji jest moşliwy z dowolnej platformy sprzętowej, niezaleşnie od uşywanego systemu operacyjnego oraz z dowolnej lokalizacji. Jedynym wymogiem jest dostęp do Internetu. Na dalszym etapie rozwoju przewidywane jest wprowadzenie kolejnych usług związanych z technologią RCloud – między innymi moşliwość dzierşawy oprogramowania do zarządzania danymi, oraz umoşliwienie integracji sprzętu z innymi komercyjnymi usługami tego typu, jak np. Azure.
Podsumowanie Ciągły wzrost ilości przesyłanych danych i rosnące wymagania uşytkowników dotyczące bezpieczeństwa transportowanych informacji wymuszają na deweloperach stałe poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie interfejsów i protokołów komunikacyjnych. Jak na razie wszystko wskazuje na to, şe przyszłość naleşy do rozwiązań związanych z technologią IoT. Czy rzeczywiście tak będzie? Dowiemy się zapewne wkrótce. Dariusz Falkiewicz < ! !
' ! ! ! J ! X J $
& ! ! $ ! X 5
RADWAG WAGI ELEKTRONICZNE 5 2 6* YA1A>> 5 ?= 9=A A> >> 1 @ ! 5&
!!!5 ! 5&
R E K L A M A
3/2018 HARTING Han Ž Dla pewnego łączen
ia w przem yśle
“
( 5 RADWAG
RYNEK
HARTING rozu moje codziennmie e wyzwania.
“
Han Ž. Niezawo dne połącze nie.
One Rang e. No Limit s: www.HAR TING.pl
P L A N W Y DAW N I C Z Y 2 0 1 8 Ǥ ĆŽ  Ć Ę Âť Ăƒ Âą Ǥ Ä‚ ø ç Ć á ÂŚ Äł Âą ĆŻ NADSYĹ ANIE MATERIAĹ Ă“W
KALENDARIUM BRANĹťOWE (DOD. KOLPORTAĹť WYDANIA)
08 01 2018 07.05.2018
INDUSTRYMEETING 2018, ENEX; ITM INNOWACJE-TECHNOLOGIEMASZYNY
Systemy elektroenergetyczne
05.07.2018
ENERGETAB, TAROPAK
Efektywność energetyczna w produkcji
Napędy i silniki
06.08.2018
ENERGETAB, DREMA, CONTROL-TECH, POLAGRA-TECH, TAROPAK, TOOLEX
10/2018
Roboty i koboty w przemyśle
Systemy wizyjne
05.09.2018
TAROPAK, TOOLEX, MAINTENANCE, SYMAS, EXPOWELDING
11/2018
Wytwarzanie przyrostowe. Druk 3D
Podzespoły do automatyki przemysłowej
05.10.2018
EUROTOOL, ENERGETICS, WARSAW INDUSTRY WEEK
12/2018
Komunikacja i sieci przemysłowe. Oprogramowanie
Sterowniki, kontrolery i komputery przemysłowe
05.11.2018
FACILITY MANAGEMENT WÂ ZAKĹ ADZIE PRODUKCYJNYM
WYDANIE
TEMAT NUMERU
1 6/2018 2/2018
B Cyberbezpieczeństwo i ń t śl
7-8/2018
Automatyzacja pakowania i transportu
9/2018
10/2018
ARTYKUŠPRZEGLĄDOWY El
t b bezkontaktowe i j t t ki Pomiary
87
RYNEK
HF Inverter Polska – technika napędowa Firma HF Inverter Polska od & J ! ' *
Y>>A 5* ! ' D ! & ! X * '5 ! & & * & ' & + ' 5 U '
& ! J ! 4
& ' ! & &
& *
& ! 'J '! E & !
' X
!5 < T( # - E J
& 4D ! ' D
' & ! ! ! * H ' !
& N* D ! X *
& ! X ! ' + 5
Mariusz Snowacki
T
echnicznie autentyczni – gdy pracownicy HF Inverter zaczynają zajmować się powierzonym zadaniem, wykonują je z pełnym zaangaşowaniem i pasją. Klient moşe liczyć na pełne wsparcie techniczne. Pracownicy doceniani są za wkład w całym procesie tworzenia maszyn
88
– od prac projektowych do serwisu posprzedaşowego, od koncepcji sterowania do elementów wykonawczych. Stale poszukują nowych rozwiązań, inwestują w rozwój naszych produktów i we własną firmę. Wprowadzone systemy obsługi klientów i przyjęta polityka jakości są gwarancją rzetelnej realizacji umów oraz ciągłego wzbogacania oferty o innowacyjne produkty. To ludzie są kluczem sukcesu firmy, dlatego tak waşny jest szacunek dla klientów, dostawców i pracowników. Dzięki takiemu podejściu HF Inverter Polska cieszy się opinią Firmy Godnej Zaufania. Moşe pochwalić się wypracowanym przez lata modelem sprzedaşy, który umoşliwia generowanie coraz lepszych wyników. Wykorzystuje zalety bezpośredniej pracy zarówno z klientami (rzetelna obsługa i serwis), jak i z dostawcami (staranny wybór). Przyjęty ponad dekadę temu model biznesowy sprawdza się doskonale. Działalność HF Inverter moşna porównać do „rozmowy z rynkiem�, czasem to firma proponuje nowe rozwiązania a czasami to rynek stawia swoje wymagania. Głównymi produktami oferowanymi przez HF Inverter są napędy ogólnego przeznaczenia – przemienniP R O M O C J A
ki częstotliwości, softstartery, napędy małych mocy oraz motoreduktory.
Przemienniki częstotliwości EURA Drives W ofercie HF Inverter znajdują się przemienniki częstotliwości marki EURA Drives Electric znanych serii E-800 i E-2000, a takşe przetwornice częstotliwości w zakresie mocy od 0,25 kW do 315 kW, zarówno ze sterowaniem U/f, jak i wektorowym bezczujnikowym i w pętli zamkniętej. Oferta firmy zawiera równieş napędy dla techniki zdecentralizowanej w obudowie IP66. Są to przetwornice częstotliwości EP-66 oraz EM-30, które moşna zabudować bezpośrednio na silniku elektrycznym.
Softstartery Ofertę napędów uzupełniają softstartery ogólnego zastosowania serii HFR1000. Zwarta obudowa, komunikacja RS-485 protokołem Modus, kontrola napięcia i prądu w trzech fazach pozwalają na zastosowanie softstarterów HFR-1000 w zaawansowanych aplikacjach w przemyśle maszynowym. Zakres mocy od 15 kW do 315 kW, rozruch zboczem napięcia, zboczem prądu oraz rozruch udarowy pozwalają na uşycie AUTOMATYKA
RYNEK
Fot. 2. D ! X % 19>
tej serii softstarterów w większości aplikacji, gdzie konieczny jest łagodny start i zatrzymanie silnika elektrycznego.
Reduktory i motoreduktory
Fot. HF Inverter
Głównym produktem w ofercie przekładni HF Inverter Polska są przekładnie hipoidalne THF, wprowadzone na rynek w czerwcu 2012 r. Są one odpowiedzią na potrzeby rynku maszynowego poszukującego alternatywy dla przekładni ślimakowej, która mimo szeregu korzystnych cech technicznych ma jedną istotną wadę – niską sprawność. Producenci maszyn oczekiwali produktu, który będzie miał wszystkie korzystne cechy techniczne przekładni ślimakowej przy zachowaniu istotnych wymiarów montaşowych przekładni ślimakowych (wznos wału, średnica wału, rozstawy śrub montaşowych) i dodatkowo będzie wykazywać się korzystnym stosunkiem ceny
Fot. 4. + T( 1;>>>
10/2018
Fot. 3. D ! X % 1AA
do mocy przenoszonej z wału czynnego na bierny. W 2016 r. firma HF Inverter nawiązała współpracę z włoskim producentem przekładni i motoreduktorów – firmą Transtecno. Juş w marcu 2016 r. uruchomiono linię montaşową przekładni i motoreduktorów Transtecno. Pozwala ona na złoşenie ponad 500 sztuk przekładni walcowych i walcowo-stoşkowych zarówno w obudowach aluminiowych serii ALU jak i şeliwnych serii IRON. Przekładnie serii ALU obejmują przekładnie walcowe CMG i ATS oraz walcowo-stoşkowe CMB. Korpusy przekładni tej serii wykonane są z wysokiej jakości odlewu aluminiowego. Dostępne są w zakresie mocy od 0,06 kW do 4,0 kW i o momencie obrotowym wyjściowym od 2 Nm do 650 Nm oraz o szerokim zakresie przełoşeń. Przekładnie serii IRON obejmują przekładnie walcowe ITH i ITS oraz walcowo-stoşkowe ITB. Korpusy prze-
kładni tej serii wykonane są z wysokiej jakości odlewu şeliwa szarego G200. Dostępne są w zakresie mocy od 0,25 kW do 30 kW i o momencie obrotowym wyjściowym od 20 Nm do 3600 Nm oraz szerokim zakresie przełoşeń.
Napędy małych mocy ZD-Motor Pod marką ZD-Motor dostępna jest technika napędowa z segmentu małych napędów AC/DC, monobloków napędowych, precyzyjnych przekładni planetarnych oraz napędów dedykowanych – wykonanych precyzyjnie na potrzeby klienta bądź branşy. Pod marką ZD-Motor Polska montowane są w Polsce małe napędy AC i DC, które w 2012 r. były certyfikowane przez Polski Rejestr Statków i uzyskały certyfikat EMC i LVD. W Polsce produkowane są równieş prototypy konstrukcji dedykowanych pod potrzeby klienta, które po przejściu stosownych testów
Fot. 5. $ & 2T(
89
RYNEK
Fot. 7. 2 # 0)
NAJWAŝNIEJSZE CECHY TECHNICZNE PRZEKŠADNI HIPOIDALNYCH THF • Większa obciąşalność niş przekładni stoşkowej o takich samych wymiarach, dzięki wydłuşeniu czynnej długości zęba (przesunięcie hipoidalne), • Większy moment wyjściowy niş w przekładniach ślimakowych o takich samych wymiarach gabarytowych, • Wysoka cichobieşność w porównaniu do innych przekładni o tych samych przełoşeniach (dzięki zębom łukowo-skośnym), • Równomierność przekazywania momentu obrotowego (wydłuşenie czynnej długości zębów), • Wysoka sprawność w stosunku do innych przekładni o tych samych przełoşeniach (sprawność 94% dla przekładni dwustopniowych i 92% dla przekładni trójstopniowych), • Szeroki zakres dostępnych przełoşeń dla jednej wielkości mechanicznej przekładni (od i = 7,5 do i = 300), • Korzystne warunki smarowania łoşysk, zębnika dzięki przesunięciu hipoidalnemu, • Moment wyjściowy do 500 Nm, • Korzystny stosunek gabarytów przekładni do przenoszonej mocy.
i badań przekazywane są do produkcji w zakładach w Ningbo w Chinach pod stałym nadzorem ZD-Motor Polska. Napędy dedykowane dostępne są juş w produkcji małoseryjnej (od 1000 szt. rocznie). Produkcja takich napędów realizowana jest zarówno na podstawie dokumentacji technicznej dostarczonej przez klienta, jak i stworzonej przez ZD-Motor Polska na podstawie danych technicznych dostarczonych przez Klienta. HF Inverter Polska jest oficjalnym dystrybutorem firm: – EURA Drives Electric CO., Ltd. – lidera w zakresie projektowania i produkcji nowoczesnych przemienników częstotliwości, softstarterów i serwonapędów elektrycznych, – ZD-Motor CO., Ltd – jednej z największych firm produkujących napędy małych mocy AC i DC, – Transtecno SRL – lidera w zakresie projektowania i produkcji przekładni mechanicznych serii ALU oraz IRON. Specjaliści pracujący w firmie HF Inverter Polska dzięki swojemu długoletniemu doświadczeniu potrafią optymalnie dobrać układ napędowy bezawaryjnie pracujący w warunkach procesu technologicznego w dowolnej branşy. Zapraszamy. Mariusz Snowacki HF INVERTER POLSKA s.c.
Fot. 8. &D ! K"1
90
5 ! '1/ ;>;% =71;>> 2 5 6A AY9 79 ;A + 3 6A AY9 79 ;7 1 4 @$H - 5&
!!!5$H - 5
AUTOMATYKA
Fot. HF Inverter
Fot. 6. 2 `L
BIBLIOTEKA STABILNOŚĆ SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO 6 / < % = ->% ? ( ( ' ) > ) ( @ Q[\]< %87' ?^@ _Q[ ' < @ # 7
System elektroenergetyczny jest przeznaczony do wytwarzania, przesyłu, rozdziału, magazynowania i uşytkowania energii elektrycznej. Umoşliwia realizację dostaw energii elektrycznej w sposób ciągły i nieprzerwany. Publikacja traktuje o stabilności pracy takich systemów. Prezentuje podstawy teoretyczne, niezbędną wiedzę matematyczną, opisuje zjawiska fizyczne zachodzące w systemie elektroenergetycznym pod wpływem zakłóceń, omawia modele matematyczne do symulacji tych zjawisk i badania stabilności oraz optymalizacji układów regulacyjnych i doboru środków poprawy stabilności. Ksiąşka kładzie duşy nacisk na przystępne wyjaśnienie zjawisk zachodzących w systemie elektroenergetycznym pod wpływem zakłóceń oraz opis modeli i metod badania stabilności stosowanych w praktyce. Część teoretyczna jest ilustrowana licznymi przykładami obliczeniowymi. To doskonała lektura dla studentów kierunków Elektrotechnika i Energetyka, a takşe operatorów i projektantów sieci przesyłowych oraz innych specjalistów z dziedziny elektroenergetyki.
TELEINFORMATYKA DLA BEZPIECZEĹƒSTWA 6 ( / ( @ g)` ( @ Q[\]< %87' ?^@ Q[[ ' < @ '
Tematem publikacji jest wpływ technologii informacyjnych i komunikacyjnych ICT (Information and Communication Technology) na bezpieczeństwo. Jesteśmy społeczeństwem informacyjnym, aspirującym do miana społeczeństwa wiedzy i mądrości. We współczesnej nauce wyłania się paradygmat myślenia korelacyjnego, które zastępuje myślenie przyczynowo-skutkowe. Bezpieczeństwo jest silnie sprzęşone ze sferą teleinformatyczną. Nowe procesy i technologie, m.in. eksploracja danych, blockchain, rozszerzona rzeczywistość, chmura obliczeniowa, wirtualna rzeczywistość, sztuczna inteligencja, systemy eksperckie, interaktywne gry decyzyjne, sieci bezskalowe, Internet Rzeczy, awatary, neurohacking, chatboty, TETRA, LTE, telefonia 6G, bio- i nanorozwiązania, są inspiracją do zgłębienia coraz trudniejszych i bardziej złoşonych problemów ze sfery bezpieczeństwa, a jednocześnie stają się źródłem nowych problemów.
50 MASZYN, KTÓRE ZMIENIŠY BIEG HISTORII `/ ! < ' ># @ 6 ( ! ( @ !# d ( @ Q[\]< %87' ?^@ QQf ' < @ '
Tym razem zachęcam do zapoznania się z interesującą pozycją z obszaru historii nauki i techniki. To właśnie na tym polu dokonał się najbardziej znaczący postęp w ostatnich dwóch stuleciach. Poczynając od lokomotywy Rocket Stephensona, po walkmana Sony, urządzenia mechaniczne kreowały naszą cywilizację i zmieniały nasz styl şycia. W najnowszych czasach sięgnęły one poza granice Ziemi i dotarły do najdalszych regionów kosmosu. Poniewaş technologie wciąş się rozwijają, maszyny są dla nas obietnicą jeszcze lepszych perspektyw naszego miejsca we wszechświecie. 50 maszyn, które zmieniły bieg historii kreśli rozwój cywilizacji ludzkiej, jaki się dokonał dzięki maszynom. Poczynając od przełomowych wynalazków pierwszej rewolucji przemysłowej, po urządzenia, które zrewolucjonizowały łączność, ksiąşka ukazuje w kontekście historycznym i technologicznym maszyny, które przesunęły granice ludzkich moşliwości. Naszym Czytelnikom polecam historię pierwszego robota przemysłowego Unimate 1900. 0& ! R E5 10/2018
91
O R G A N I Z A T O R
STREFA OBRÓBKI METALU
STREFA NARZEDZI STREFA ENERGETYKI
6-8
STREFA OBRÓBKI TWORZYW SZTUCZNYCH
L I S T O PA D A 2018
STREFA OBRÓBKI DREWNA
KONTAKT: Paulina Sawicka
+48 507 664 777 p.sawicka@warsawexpo.eu Al. Katowicka 62 05-830 Nadarzyn, Polska +48 518 739 124 info@warsawexpo.eu www.warsawexpo.eu
W W W. I N D U S T R Y W E E K . P L R E K L A M A
Czas na cztery zero. Raport specjalny 2018 ...............................................................................
95
ITmatyk poszukiwany........................................................................................................................105
! automatica 2018. Optimize your Production............................................................................ 107
!" # $ % $% e-mail: przemysl4@piap.pl
94
AUTOMATYKA
Polskie inicjatywy
Czas na cztery zero Raport specjalny 2018 ! " # $ %
& '
P
rzemysł 4.0 (Industrie 4.0) – termin ukuty w środowiskach promujących niemiecką myśl techniczną (premiera na targach elektroniki w 2011 r.) – jest młody, a zrobił dynamiczną karierę. I nie przeszkadza fakt, şe obejmuje on zbyt szeroki zestaw technologii, zjawisk, procesów, by poddać się ścisłej definicji. Nie wchodząc w zawiłości interpretacyjne, pod terminem tym rozumiemy zarówno zbiór technik (Internet Rzeczy, Cloud Computing, Big Data, sztuczną inteligencją, rozszerzoną rzeczywistość, druk 3D, Digital Twin, współpracujące z człowiekiem automaty i roboty), jak i sposób myślenia o biznesie, zarządzaniu czy budowaniu łańcucha wartości. Z punktu widzenia biznesowego celu mianem Przemysłu 4.0 określamy wszechobecny w rozwiniętych gospodarkach trend przynoszący firmom konkretne korzy10/2018
ści ekonomiczne – przede wszystkim poprzez obnişenie kosztów wytwarzania, standaryzację i stabilizację jakości, podwyşszenie produktywności, moşliwość szybkiej reakcji na zmiany w procesie produkcyjnym czy – korzystniej – przewidywanie awarii. Raport firmy analitycznej International Data Corporation potwierdza to, co wynika z obserwacji rynku i wiodących technologiczne branş przemysłu (m.in. motoryzacja). Otóş cyfrowa transformacja jest najistotniejszym trendem w globalnej gospodarce. Za trzy lata ponad 90%. przedsiębiorstw będzie korzystać z technologii IT, co specjalnie nie dziwi; waşne, şe trzy czwarte aplikacji biznesowych wykorzystywać będzie sztuczną inteligencję. Codziennością stanie się rozszerzona rzeczywistość (AR).
95
! Firmy, które nie wejdą na biznesową cyfrową platformę – ostrzegają analitycy – są zagroşone zniknięciem z rynku. Jeśli dodać do tego permanentny brak rąk do pracy, z którym obecnie boryka się polska gospodarka, konieczna staje się decyzja o wprowadzaniu automatów, robotów i technologii cyfrowych. Wysokie koszty wprowadzania nowoczesnych rozwiązań zwracają się szybko, a alternatywa w praktyce nie istnieje. Przemysł 4.0 nie jest opcją rozwoju tradycyjnego przedsiębiorstwa, z której moşna skorzystać bądź nie. To imperatyw zmiany, której kierunek juş znamy, podobnie jak cel – chodzi o efektywność i redukcję kosztów, ale takşe szybkość reakcji na wciąş zmieniające się potrzeby konsumenta i inne dynamiczne zjawiska na niestabilnych rynkach. Firmy, które szybciej wchodzą w nurt tych przeobraşeń, oferują wyşszą jakość przy nişszych cenach, przejmują rynek i klientów, ale takşe przyciągają najlepszych pracowników, pogłębiając swoją przewagę. Zdaniem ekspertów Deloitte inwestorzy coraz częściej zwracają uwagę nie na zasoby materialne (fabryki, maszyny), lecz wysoko wyceniają te spółki, które inwestują w innowacyjność, technologie i wiedzę. Przedsiębiorstwa tworzące nowe modele biznesowe oparte na nowych technologiach, które dają nadzieję na duşe zyski w przyszłości, mogą osiągać zdecydowanie wyşszą wartość niş spółki działające w oparciu o tradycyjne modele. W kontekście tych trendów oraz ambicji szybko rozwijającej się polskiej gospodarki jedno z najwaşniejszych pytań o jej przyszłość brzmi – w jaki sposób firmy (wiodące w branşach lub typowe co do skali i struktur) realizują ideę nowoczesnego przemysłu opartego na technologiach, wiedzy i komunikacji? Tak postawione pytanie wymaga, by próbą znalezienia odpowiedzi objąć szersze spektrum zjawisk niş Przemysł 4.0. Hasło „nowego polskiego przemysłu� obejmuje takşe modernizacje, innowacje organizacyjne, działania na rzecz redukcji kosztów czy efektywności energetycznej, współpracę z nauką, podnoszenie kompetencji kadry. Jakie znaczenie nadaje się w firmach poszczególnym trendom i zjawiskom współtworzącym polski krajobraz Przemysłu 4.0 (Big Data, Internet rzeczy, robotyzacja i automatyzacja, technologie informatyczne i komunikacyjne, sztuczna inteliGęstość robotyzacji (roboty na 10 tys. pracowników) Korea Południowa
631
Singapur
488
Niemcy
309
Japonia
303
średnia światowa
74 32* 182
*+ , - . ! " ! # / 0- 1 2 " 3 4 & 5 6 ! /4&61 7809
96
gencja, innowacyjność i działalność badawczo-rozwojowa). Z jakimi inwestycjami to się wiąşe? Jakie były ich motywy i jakie są biznesowe cele, które firma chce w ten sposób osiągnąć?
( ! O stanie zaawansowania procesu przemian wiele mówią (choć nie wyczerpują obszaru Przemysł 4.0) dane dotyczące robotyzacji gospodarki. Polska, z gospodarką w pierwszej trzydziestce globalnego rankingu, wciąş nie potrafi przestawić się na automatyzację produkcji. Tak zwana „gęstość robotyzacji� jest nadal niska. Według danych z raportu IFR (International Federation of Robotics) „World Robotics 2017� Polska odbiega poziomem robotyzacji od średniej światowej. Średnia gęstość na świecie to 74 roboty na 10 tysięcy pracowników w przemyśle – w Polsce mamy ich zaledwie 32. Odstajemy pod tym względem takşe od innych krajów naszego regionu. W Czechach wskaźnik ten wynosi 101, a na Słowacji aş 135. Węgry, ze wskaźnikiem robotyzacji 57, takşe są lepsze od Polski. Z drugiej strony dynamika postępów robotyzacji w Polsce jest bardzo wysoka. Według wcześniejszego raportu IFR między 2016 r. a 2019 r. w regionie CEE średni przyrost liczby robotów wyniesie aş 14 proc. rok do roku. To optymistyczna prognoza i spory potencjał. Tharsus, brytyjski producent robotów, prognozuje, şe czeka nas prawdziwa inwazja maszyn zaprojektowanych do współpracy z ludźmi w wykonywaniu powtarzalnych zadań. Coboty, coraz tańsze, m.in. dzięki malejącym cenom czujników i sztucznej inteligencji, wskazują jeden z kierunków zmian, które wskutek synergii m.in. chmury obliczeniowej i AI – dadzą takşe mniejszym przedsiębiorstwom szanse, dotychczas rezerwowane dla potentatów. Czy z nowych moşliwości związanych z upowszechnieniem technologii Przemysłu 4.0 będą umiały skorzystać takşe polskie firmy?
) Przemysł 4.0 daje firmom przewagę konkurencyjną, wzrost rentowności, podnosi jakość i bezpieczeństwo produktów i co za tym idzie – prestiş. Nic dziwnego, şe to hasło nęci największe firmy polskiej gospodarki. Mając relatywnie duşe moşliwości inwestycyjne, zaplecze kadrowe i naukowo-badawcze mogłyby pełnić rolę pionierów przecierających szlak. Jednak wśród potentatów trudno o przykład kompleksowego podejścia do przemysłowej rewolucji, tj. o wprowadzanie rozwiązań Industry 4.0 jednocześnie na wszystkich poziomach biznesowej struktury. Ryzyko związane z taką wewnętrzną rewolucją skłania do ostroşności, ale z drugiej strony wdraşanie cząstkowych rozwiązań grozi „silosowatością�. Izolowane, niezintegrowane rozwiązania nie są wystarczająco efektywne, zraşają do kolejnych prób – koło się zamyka. – W szczególności interesują nas projekty związane z: robotyzacją, automatyzacją, cyfryzacją procesów, z technologiami IT (w zarządzaniu produkcją i firmą), przemysłowym Internetem Rzeczy (IIoT), sztuczną inteligencją, wirtualną czy AUTOMATYKA
Polskie inicjatywy rozszerzoną rzeczywistością (VR/AR) – deklarują szeroko przedstawiciele PKN Orlen. Naftowy potentat zwraca teş uwagę na „przedsięwzięcia zorientowane na pozyskanie kompetencji związanych z nowymi technologiami (szkolenia, rekrutacja)� oraz na wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań. Chodzi tu o współpracę z instytucjami nauki, rozwój bazy laboratoryjnej czy – szerzej – sektora badawczo-rozwojowego. Naturalnym obszarem implementacji rozwiązań przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) w firmach, gdzie o wyniku ekonomicznym decyduje masowość produkcji i stabilna praca rozbudowanych i złoşonych instalacji wytwórczych, jest utrzymanie ruchu. „Dzięki czujnikom, algorytmom, zaawansowanej analityce i umiejętności wyciągania wniosków z informacji firmy produkcyjne mogą w sposób bardziej efektywny eliminować wąskie gardła, np. w przypadku PKN Orlen zmniejszać postoje remontowe poprzez zastosowanie utrzymania zapobiegawczego, tzw. predictive maintenance� – czytamy w opracowaniu płockiego potentata naftowego. Dla Lotosu pojęcie Przemysłu 4.0 nie uosabia kolejnej rewolucji przemysłowej, lecz jest „naturalnym krokiem na drodze ewolucji cyfrowej�. Technologie IIoT są stosowane w rafineriach od kilkunastu lat. W Lotosie stabilność i niezawodność procesów wytwórczych wspierana jest przez tzw. autopiloty kluczowych instalacji produkcyjnych, które eliminują zmienność i zakłócenia procesu wytwórczego, jednocześnie lokując go blişej ekonomicznego optimum. Technologia ta analizuje bieşące ograniczenia techniczne i eliminuje kluczowe przyczyny utraty stabilności, jednocześnie redukując liczbę interwencji operatora. Analizy wskazały jednoznacznie, şe instalacje z dobrym autopilotem wykazują się większą wydajnością i dostępnością, mniejsza jest równieş liczba występujących na nich awarii i nieplanowanych postojów. Innym przykładem z obszaru bezpieczeństwa procesowego są treningowe symulatory procesowe – identyczne co do zasady działania z tymi wykorzystywanymi w lotnictwie, na tyle doskonałe, şe trudno odróşnić „wirtualną rzeczywistość rafinerii� od rzeczywistego procesu. Przykładem konkretnych rozwiązań wykorzystujących technologie komunikacyjne, czujniki i automatykę moşe być projekt Smart Helmet, który Lotos zamierza realizować wspólnie ze start-upem 3dplab. „Sprytny Hełm� to de facto system monitoringu w czasie rzeczywistym pracowników przebywających na terenie instalacji, który ma za zadanie zapewnić bezpieczeństwo poprzez dwustronną komunikację oraz identyfikację ewentualnych skaşeń. Lotos rozwija kompetencje w obszarze zaawansowanej analizy danych, weryfikuje moşliwości implementacji rozwiązań opartych na wykorzystaniu sztucznej inteligencji oraz zastosowaniu praktycznym modelowania predykcyjnego. W gdańskiej spółce pod obserwacją są teş obszary robotyzacji, głębszej automatyzacji i autonomizacji, integracji infrastruktury i danych.
& :4;:
W ArcelorMittal Poland innowacje mają charakter bardziej tradycyjny, co nie zmienia faktu, şe przynoszą znaczące korzyści środowiskowe i ekonomiczne zgodnie ze strategicznym 10/2018
hasłem „zero marnotrawstwa�. Modernizacja wielkiego pieca w Krakowie, remont nagrzewnic, nowy system chłodzenia wielkiego pieca to rozwiązania niewchodzące wprawdzie w obszar Przemysłu 4.0, za to znacznie zmniejszające wpływ na środowisko (mniejsze zuşycia wody i koksu, ograniczenie emisji). Filtry hybrydowe w systemie odpylania taśm spiekalniczych w Dąbrowie Górniczej to pierwsze tego typu instalacje w Polsce. Na skłonność do inwestowania w nowe technologie w przypadku hutniczego potentata wpływ ma przyszłość polityki ochrony klimatu, z którą związane regulacje silnie ograniczają konkurencyjność europejskiego sektora stalowego. Ograniczony zakres remontu wielkiego pieca nr 2 w hucie ArcelorMittal w Dąbrowie Górniczej pozwoli wydłuşyć zdolność pieca do pracy o 3–5, a nie o kilkanaście lat. W tym czasie firma będzie obserwować zmiany na rynku i zastanawiać się, czy w warunkach nowej polityki klimatycznej wydawanie na generalny remont pieca ok. 300 mln złotych będzie miało szanse się zwrócić. Obecny remont kosztuje ok. 85 mln złotych. Tomasz Ślęzak, członek zarządu, dyrektor energii i ochrony środowiska ArcelorMittal Poland, nie wyklucza, şe remontowany piec zastąpiony zostanie piecem elektrycznym, ale i tę decyzję warunkują ceny uprawnień do emisji CO2 rzutujące na ceny energii powstającej przecieş w Polsce głównie ze spalania paliw kopalnych. Polski miks energii oparty na własnych zasobach węgla (zapewne jeszcze przez kilka najblişszych dekad) określa skłonność do inwestowania w nowe technologie w branşy węglowej, co ma kluczowe znaczenie dla dostawców nowoczesnych urządzeń. Zdaniem Mirosława Bendzery, prezesa Famuru, innowacyjność cechuje branşę wydobywczą juş od dłuşszego czasu, a „skok technologiczny� rozciąga się w tej specjalności na ostatnie 30 lat, kiedy to wzrósł poziom automatyzacji słuşący 97
efektywności wydobycia oraz bezpieczeństwu pracy. Trend ten wiąşe się w niektórych warunkach równieş z robotyzacją (czyli eliminowaniem siły ludzkiej) procesu wydobywczego i transportu urobku. Inny wskazany przez Bendzerę trend obejmuje wdraşanie rozwiązań informatycznych i komunikacyjnych, które pomagają monitorować proces produkcji, ale takşe pracę maszyn i ludzi. Trzecia grupa działań łączy oba systemy, sięgając tym samym faktycznie w obszar Przemysłu 4.0, pozwalając uzyskiwać dane, które są podstawą bieşącej kontroli, umoşliwiającej reakcję on-line, czyli pozwalają analizować funkcjonowanie kopalni w czasie rzeczywistym. Famur opiera swoją działalność innowacyjną głównie na własnych biurach badawczo-rozwojowych oraz pracy około 400 inşynierów. W Jastrzębskiej Spółce Węglowej proces cyfryzacji i informatyzacji jest zapisany w strategii do 2030 r. w programach Jakość i Efektywność. Obecnie prowadzi się kilka projektów w dziedzinach „chętnie poddających się� cyfryzacji. Chodzi m.in. o modelowanie złoşa 3D i harmonogramowanie Przedsiębiorcy o robotyzacji (w proc. ankietowanych) Raczej tak 73 wykorzystuję roboty,
produkcji. Wymagają one zaangaşowania kopalnianych działów mierniczo-geologicznych i co oczywiste, zakupu nowoczesnego sprzętu. Po wcześniejszych zakupach nowoczesnych tachimetrów (optyczny instrument geodezyjny przeznaczony do pomiarów), mierniczy z JSW otrzymali skanery ręczne. To cyfrowy sprzęt oparty na powszechnie znanej technologii, który usprawnia i przyspiesza sporządzanie dokumentacji mierniczo-geologicznej. Ponadto jest wykorzystywany w miejscach z ograniczonym dostępem, co przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa pracy geodetów górniczych. – Musimy pamiętać, şe w warunkach kopalni i zarządzania procesem wydobycia faza przygotowania produkcji ma kluczowe znaczenie dla jej racjonalności i trafności. Oznacza ona zebranie niezbędnych informacji o charakterze wybieranego złoşa, zwłaszcza czynnikach ograniczających prowadzenie eksploatacji – zaznacza Artur Dyczko, zastępca prezesa zarządu JSW ds. strategii i rozwoju. Inwestycje w JSW to odpowiedzi na konkretne potrzeby wynikające ze specyfiki procesu wydobywczego. Przy tak duşej koncentracji robót górniczych i przygotowawczych oraz robót eksploatacyjnych stosowanie nowoczesnych urządzeń i przyrządów pomiarowych zapewnia wysoką dokładność przy stosunkowo krótkim czasie pomiaru, nie powodując przerw w ruchu zakładu górniczego.
planujÄ™ zakup kolejnych
96 widzę wzrost po zakupie robota 33 zauwaşam poprawę we wzroście eksportu 29 widzę wzrost popytu
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
Raczej nie 67 wymaga instalacji robotów 29 robotyzacja ekonomicznych 9 robotyzacja przekracza przedsiębiorstwa 12 wykorzystuję roboty, zastanawiam się nad dalszą robotyzacją
2 " < 4 : ; = #
98
Branşa automotive to zdecydowanie awangarda Przemysłu 4.0 w Polsce. Tu wdraşanie rozwiązań ma charakter kompleksowy i postępuje praktycznie u wszystkich liczących się producentów. Decyduje o tym nie tylko prosty dostęp do najnowszego know-how światowych potentatów, ale takşe ich presja na dostawców, specyfika branşy (produkcja seryjna, złoşony charakter produktu finalnego, doświadczenia w robotyzacji), jak równieş wymagania rynku (kastomizacja, krótkoseryjność i wahania popytu, restrykcyjne normy jakościowe, ostra konkurencja). Nie bez znaczenia są cenione przez inwestorów kwalifikacje polskiej kadry. Wśród funkcjonujących juş rozwiązań wykorzystujących technologie Internetu Rzeczy, które wymienia Andrzej Korpak, dyrektor gliwickiej fabryki Opla, jest system „weld wizzard�, który zbiera i analizuje dane z systemów zgrzewania. Algorytm przekazuje przetworzoną i spersonalizowaną informację na temat stanu urządzeń oraz samego procesu. Informacje te są wykorzystywane na poszczególnych poziomach zarządzania oraz przez słuşby utrzymania ruchu. System wyposaşony jest w moduł przewidywania, który na podstawie analizy danych i zdarzeń historycznych informuje o potencjalnych awariach oraz anomaliach. Dzięki temu moşna im przeciwdziałać lub minimalizować ich skutki. Przy montaşu elementów pojazdu Opel stosuje system Big Data z wbudowanymi elementami „poka-yoke�, czyli metody eliminacji pomyłek. Bazuje na elektronicznych kluczach i sterownikach spiętych w system komputerowy z elementami wizualizacji. Informacje o poprawności wykonania danej operacji są przekazywane w czasie rzeczywistym do operatora oraz archiwizowane w bazie, dzięki czemu moşemy odtworzyć historię budowy dla kaşdego pojazdu. Upraszczając – oczujAUTOMATYKA
& :4;:
Polskie inicjatywy nikowane narzędzia kontrolują poprawność wykonywanych przez człowieka operacji. Taka dokumentacja procesowa to kwestia bezpieczeństwa, a w niektórych krajach norma warunkująca dopuszczenie pojazdu do ruchu. Wśród korzyści Korpak wymienia mniejszą pracochłonność i liczbę analiz potrzebną do skutecznego utrzymania ruchu w zakładzie. Zmiany 4.0 w toczących się w fabryce procesach podniosły produktywność, pozwalają eliminować błędy, a tym samym zapewniają wysoki poziom jakości przy zmniejszeniu nakładu pracy. Alstom Konstal, znany producent nowoczesnych środków transportu publicznego, moşe być kolejnym przykładem, wciąş rzadkiego na polskim rynku, kompleksowego podejścia do wdraşania rozwiązań Przemysłu 4.0. Alstom opracował spójny ekosystem cyfrowy w całym procesie przemysłowym, od etapu inşynieryjnego do usług. Dzieje się to w ramach programu „Smart Operations�. Został zainicjowany na początku 2017 r., a jego zakres obejmował 90 zakładów i magazynów firmy. Nazwy filarów programu wiele mówią o ich specyfice: Fabryka Przyszłości, Magazyn Przyszłości, Druk 3D, Cyfrowy Šańcuch. – Wspomniany juş program „Smart Operations� wykorzystuje nasze obecne, podstawowe systemy IT, a takşe rozwiązania cyfrowe właściwe dla naszego sektora, zapewniające wsparcie w związku z wyzwaniami, którym stawiamy czoła – deklaruje Radosław Banach, prezes spółki Alstom Konstal. Technologie cyfrowe łączą maszyny, produkty oraz zespoły, stwarzając nowe moşliwości, m.in. symulacje wirtualne, zaawansowane analizy, drukowanie przestrzenne, ekspertyzy zdalne i współpracę w czasie rzeczywistym. Jako przykład moşna wymienić technologię Holomaintenance, która polega na wyświetlaniu środowiska rozszerzonej rzeczywistości za pomocą okularów, co pozwala przekazywać pracownikom wskazówki dotyczące realizacji ich zadań lub skany 3D, uwzględniające geometrię rzeczywistych obiektów oraz ułatwiające porównywanie obrazów z trójwymiarowymi makietami, w celu wykrycia ewentualnych niedociągnięć. Cyfrowy ekosystem w Alstomie przyspiesza współpracę oraz zwiększa tempo działania, pokonując barierę przestrzenną. Narzędzie zwane Delmia pozwala zespołom przemysłowym pozyskiwać informacje konsolidowane w czasie rzeczywistym przez Dział Inşynierii. Ułatwia to organizację pracy na liniach produkcyjnych, dzięki zamontowaniu ekranów i tabletów, które pozwalają na przekazywanie wskazówek pracownikom. Stopniowo wprowadzane są elementy wirtualnej rzeczywistości i druku 3D. Zastosowanie sprzętu do wirtualnego malowania symuluje tę czynność z wykorzystaniem okularów 3D, co pozwala zaoszczędzić czas i farbę. Przy symulowaniu gestów stosuje się algorytmy odpowiadające za pomiar jakości pracy oraz ilości wykorzystanej farby. – Przejście od wirtualnego elementu do rzeczywistej części jeszcze nigdy nie było tak szybkie. W ciągu kilku godzin jesteśmy w stanie wyprodukować części, aby przetestować je w rzeczywistych warunkach – podkreśla Banach. Moşliwości druku 3D wykorzystuje takşe inny obecny w Polsce potentat 10/2018
– producent oświetlenia Signify (dawniej Philips Lighting), wskazując wśród motywów (skrócenie czasu dostaw i większa elastyczność prototypowania) takşe na kwestie zrównowaşonego rozwoju – redukcja odpadów i emisji zanieczyszczeń środowiska zarówno po stronie uşytkownika, jak i producenta. Rozwijany w Signify program Telecaster umoşliwia zamówienia online oprawy oświetleniowej w oparciu o dostępne predefiniowane modele 3D oraz w oparciu o model opracowany wyłącznie pod wymagania klienta. Powstał specjalny interfejs do składania zamówień, a po stronie produkcyjnej podjęto działania przekształcające jedną z fabryk w park profesjonalnych przemysłowych drukarek 3D, dzięki czemu moşliwa jest produkcja opraw o nieograniczonym kształcie, szerokiej palecie kolorów oraz z róşnych materiałów. Zastosowanie druku 3D w procesach prototypowania oraz przygotowania narzędzi rozwija takşe Nowy Styl, polski potentat eksportowy, dla którego dizajn i relacje z wymagającymi klientami to podstawowe biznesowe zasoby. – Technologią VR posługujemy się w zakresie symulowania dla naszych klientów ich przyszłego środowiska pracy – informuje Tomasz Bardzik, dyrektor operacyjny w Grupie Nowy Styl, zaznaczając teş, şe firma szuka zastosowań Internetu Rzeczy w swoich produktach.
> Branşą w szczególny sposób uwarunkowaną, jeśli chodzi o wdraşanie rozwiązań Przemysłu 4.0, jest spawalnictwo – sektor pełniący rolę „słuşebną� wobec waşnych branş przemysłu. Tradycyjnie są to branşe, gdzie mamy do czynienia z wysokimi wymaganiami w zakresie jakości, jak na przykład przemysł offshore, czy teş z wysoką wydajnością, jak to ma miejsce w przemyśle samochodowym. By sprostać 99
tym potrzebom, konieczne jest inwestowanie w robotyzację i automatyzację procesów spawalniczych oraz systemów sterowania jakością w czasie rzeczywistym. Wielu producentów urządzeń i materiałów spawalniczych ma swoje przedstawicielstwa w Polsce, a jednocześnie szereg polskich firm wykonuje na zlecenie firm zachodnich konstrukcje spawane (wieże wiatrowe, elementy mostów, części silników lotniczych czy podzespoły samochodów osobowych i ciężarowych). Jednak coraz częściej, jak przekonuje prof. Andrzej Klimpel z Politechniki Śląskiej, zdarza się, że w nowe technologie inwestują branże, które są kojarzone raczej z mało skomplikowaną produkcją, jak na przykład konstrukcje stalowe, maszyny rolnicze itd. – Bardzo często inwestycja w rozwój technologii wymuszana jest przez ich klienta, który oczekuje dzisiaj wysokiej jakości również w przypadku prostej produkcji – podkreśla prof. Kimpel. – Znamy przypadki kompleksowej robotyzacji spawania takich elementów jak na przykład ogrodzenia. Istotnym aspektem zagadnienia jest również ciągłe dążenie do zwiększania wydajności produkcji spawalniczej, co pozwala na podnoszenie konkurencyjności i zdobywanie nowych rynków.
+ 3 ! Firmy budowlane, z racji specyfiki swojej podstawowej działalności, w powszechnej opinii nie kojarzą się z innowacyjnością i inwestycjami w nowoczesne technologie. Jednak zdaniem ekspertów Deloitte w najbliższych latach sytuacja się zmieni. Budowlanymi trendami 4.0 mają być: wykorzystanie dronów, druk 3D, Internet Rzeczy oraz inteligentne materiały. Inwestycji na tym polu dokonują już najwięksi gracze – Skanska, ACS, Strabag czy Vinci. Ostatnia z wymienionych firm pozyskała (fuzje i przejęcia) kilka podmiotów specjalizujących się w cyfrowych technologiach. Firmy budowlane, widząc potrzebę technologicznej ucieczki do przodu, inwestują w start-upy lub szukają partnerstwa z instytucjami, by pozyskać nowe kompetencje. Z kolei firmy technologiczne (na globalnym rynku Tesla i Google) coraz częściej interesują się rynkiem inwestycji budowlanych. Wśród najbardziej ofensywnych kierunków wdrożeń firmy wymieniają fotowoltaikę zintegrowaną z budynkami (BIPV) wykorzystującą panele jako elementy elewacji. Produkowane ogniwa słoneczne są instalowane nie tylko na dachach budynków, ale zastępują tradycyjne materiały budowlane. Technologie nadają też nowej dynamiki metodom prefabrykacji, skracając i standaryzując procesy budowlane. Także w budownictwie, podobnie jak w przemyśle, nowe przyczółki zdobywa druk 3D. Na wdrożenia za wcześnie, ale rzecz warta jest zauważenia, bo nad technologią pracują rodzimi naukowcy. Chodzi o drukarkę wykorzystującą mieszankę betonową i o międzywydziałowy zespół z Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. – Skupiliśmy się na testach – informował w sierpniu 2018 r. dr inż. Adam Zieliński z wydziału budownictwa i architektury tej uczelni. – Zbudowaliśmy stosunkowo małą drukarkę, wykonujemy elementy testowe służące do badań, w tym modele struktur budowlanych, takich jak ściany i słupy. Drukujemy też elementy małej architektury. 100
Przykładem zmagania się z konkretnymi, dość typowymi dla rodzimych firm problemami z obszaru integracji technologicznej jest krajowy producent materiałów budowlanych Ceramika Paradyż. Firma inwestuje też w informatyzację procesu produkcji. Świadomość konieczności zmian jest tu wysoka, etap zaawansowania – wstępny. Głównym motywem wyboru wdrażanych i planowanych w Ceramice Paradyż rozwiązań jest potrzeba kompleksowego opomiarowania i zinformatyzowania procesu produkcyjnego płytek na wszystkich jego etapach. Zbieranie w czasie rzeczywistym danych o procesie produkcyjnym oraz o przetwarzanych półproduktach i produktach, a także elektroniczna archiwizacja tych danych i szybki do nich dostęp pozwolą na zarządzanie procesem produkcyjnym online. – Posiadamy pewne rozwiązania, ale nie obejmują one całości procesu produkcyjnego, tylko jego wybrane fragmenty – wyjaśnia Ferdynand Gacki, dyrektor rozwoju technologii w Ceramice Paradyż. – Jest to związane z wykorzystaniem narzędzi informatycznych, które sterują poszczególnymi urządzeniami w naszych fabrykach. Problem polega na tym, że cały proces produkcyjny jest oparty na maszynach różnych producentów. Każdy z nich ma odmienne rozwiązania systemowe, związane ze sterowaniem tymi urządzeniami i niepracujące w jednym systemie. Dlatego istnieje potrzeba kompatybilności wszystkich systemów obsługujących wszystkie urządzenia w procesie w jeden system.
' 5 W Grupie Atlas inwestycje w zakresie cyfryzacji sprowadziły się w ostatnich latach do informatyki zarządczej – ściślej – do trzech dużych wdrożeń w trzech różnych obszarach. Chodzi o System SAS Visual Analytics w dziedzinie analizy i raportowania danych, w tym planowaniai budżetowania, IFS Applications w zakresie zarządzania procesami produkcyjnymi, ich harmonogramowania i monitorowania oraz Platformę IBM Connections – perspektywiczne narzędzie scalające podmioty Grupy w wirtualną firmę, w ramach której działają zespoły projektowe, niezależne od formalnych podziałów, struktury organizacyjnej i właścicielskiej. Motywy tych wdrożeń? System analizy i raportowania danych wdrożony został celem ujednolicenia prezentacji danych z dotąd różnych funkcjonujących w poszczególnych podmiotach Grupy Atlas systemów i – tym samym – zapewnienia bieżącego dostępu do danych i podejmowania na tej podstawie decyzji. Inwestycja w cyfrowe rozwiązanie w obszarze systemów produkcyjnych związana była z potrzebą optymalizacji procesu wytwarzania wyrobów i poprawy jego płynności. W przypadku Platformy IBM Connections celem była integracja, ale nie jak w Ceramice Paradyż na poziomie zakładu, lecz w obszarze zarządzania rozrośniętą i skomplikowaną strukturą biznesową. Atlas wymienia wśród celów „konkretne potrzeby w kwestii usprawnienia procesów zarządczych” i „optymalizację kosztów prowadzenia biznesu”. – Wdrożenie platformy IBM Connections miało wpłynąć na usprawnienie i przyspieszenie procesu konsolidacji dziaAUTOMATYKA
Polskie inicjatywy łających w ramach Grupy Atlas spółek o zróşnicowanych – Dla producentów takie podejście jest szansą na zwiększestrukturach, stylach zarządzania i odmiennej kulturze, ale nie atrakcyjności ich oferty i budowanie w ten sposób przebez ryzyka związanego z „nieostroşną� centralizacją – wyjawagi konkurencyjnej – zauwaşają specjaliści Orlenu. śnia Henryk Siodmok, prezes Grupy Atlas. – Potrzeba była PKN Orlen personalizuje ofertę dla członków swojego tu czytelna: przenoszenie dobrych praktyk, procesów oraz programu lojalnościowego, a techniki Big Data stwarzają tu kreowanie relacji biznesowych, komunikacji dwukierunkonowe moşliwości. Rozwój programu lojalnościowego w oparwej i śledzenie postępów zmiany. Korzyści z wdroşenia rozciu o aplikację mobilną to według Orlenu „dźwignia pogłęwiązań informatycznych w zarządzaniu produkcją to przede bionej wiedzy o kliencie�. wszystkim moşliwość harmonogramowania i monitorowania Konkurencja o klienta toczy się nie tylko wewnątrz branşy produkcji, co pozwala np. na wydłuşenie serii produkcyjnych, paliwowej – coraz większa jest teş rywalizacja między branşami. Uşytkownicy oczekują, şe będą mieć dostarczony taki a tym samym obnişanie kosztów produkcji (szacunkowo rzędu 4 proc. w skali firmy). Bieşący standard i taką szybkość obsługi, do Wyzwania dla budowania zdolności cyfrowych (w proc.) których przyzwyczaili się, korzystamonitoring zuşycia surowców, w tym np. funkcja śledzenia zapając ze smartfonów czy dokonując sów online, daje moşliwość szybzakupów w Internecie (np. moşliszej i bardziej skutecznej reakcji na wość korzystania z automatycznych 46 zagroşenia (np. braki). To przekłaterminali płatniczych na stacjach Wysokie wymagania inwestycyjne da się wprost na poprawę płynności paliw – przy dystrybutorach oraz procesów produkcyjnych i wyeliw pawilonach handlowych). 33 minowanie przestojów. Platforma Oferowanie produktów dopasowanych do potrzeb klienta IBM Connections zmienia profil ze strony kierownictwa będzie, co podkreślają specjaliści i zestaw kompetencji w firmie. z Orlenu, w duşym stopniu zaleDodatkowe elementy platformy 30 pozwalają zbierać i systematyzoşeć od sprawności systemu anaPartnerzy biznesowi lityki danych, które są pozyskiwać wiedzę. Tak pomyślana konwspółpracować wokół wane z inteligentnych czujników, solidacja oznacza otwarcie kanałów rozwiązań cyfrowych a takşe z innych źródeł, w tym komunikacji i wyrównywanie do najwyşszego poziomu standardów z mediów społecznościowych. 28 i praktyk zarządzania. Analizy takie jak bieşące badaNiejasne korzyści nie wzorców „współkupowania� to ! ! juş codzienna praktyka. Stworzenie W niemal wszystkich rozmowach rekomendacji kolejnego produk26 tu do zaproponowania klientowi z przedstawicielami firm przemyNierozwiązane stojącemu przy kasie jest łatwiejsłowych pojawia się w końcu rynek kwestie wokół sze dzięki statystycznej analizie i klient jako ostateczny cel wprowabezpieczeństwa danych dzania wszelkich innowacji techhistorii zakupów. Cyfryzacja rela0 20 40 60 80 100 nologicznych. Część z nich dotyczy cji z klientem dotyczy wszystkich ? " < : odbiorców bezpośrednio, wkracza branş – takşe tych „cięşkich� i traw obszar relacji producent–dysdycyjnych. ArcelorMittal uruchotrybutor–uşytkownik. Grupa Nowy Styl stosuje technologie mił platformę Steel Advisor for Industry. Ten internetowy i prowadzi prace rozwojowe w większości obszarów Przemysłu przewodnik pomaga klientom znaleźć odpowiedni produkt 4.0 – „w zaleşności od potrzeb wynikających z biznesu�. – w zaleşności od docelowego zastosowania. Praktycznie wszystkie systemy wspomagające realizację proW branşy spoşywczej zmienne trendy konsumpcyjne wymuszają na firmach ciągłą elastyczność i reakcje na nowe cesów obsługi klienta, produkcji i dystrybucji są zintegrowane i zautomatyzowane – deklaruje Tomasz Bardzik, dyrektor oczekiwania konsumentów. operacyjny w Nowym Stylu. – Tego rodzaju projekty, na róşną – Klienci, kierując się modą, wpływem mediów społeczskalę, prowadzimy ciągle w całej Grupie nie tylko na poziomie nościowych, globalizacją przepisów oczekują nowych, ciekaprodukcji, ale w całym łańcuchu wartości, jakie oferujemy wych produktów. Zmieniają się teş wymogi rynkowe związane swoim klientom. To naturalne – narzędzia 4.0 słuşące perz przestrzeganiem zasad higieny, świeşości produktów i bezsonalizacji i kastomizacji produktu wykraczają z fabrycznej pieczeństwa şywności, które stają się bardzo rygorystyczne. hali w kierunku rynku. To istotny segment innowacji zaleşny Produkty niespełniające określonych wymagań albo nie będą jednak ściśle od specyfiki firmy i jej ekspozycji na masowego mogły trafić na rynek, albo nie przyciągną klientów – uwaşa odbiorcę. Owszem, to masowość i efekt skali decydują o sile Marcin Zalasa, dyrektor ds. kluczowych klientów (przemysł wielkich firm, ale to narzędzia Przemysłu 4.0 dają odpowiedź spoşywczy) w firmie ABB. Dlatego Regionalne Centrum Aplikacji Zrobotyzowanych ABB w Warszawie projektuje na wymaganą przez rynek indywidualizację popytu; pozwalają zrealizować paradoks – masowe dostosowywanie produktów swoje systemy w taki sposób, aby łatwo moşna było przeprodo potrzeb klientów. gramować dane rozwiązanie i zastosować je dla szerokiego 10/2018
101
portfolio produktów, w ten sposób lepiej odpowiadając na trendy i oczekiwania rynku. Ceramika Paradyż widzi ścisły związek Przemysłu 4.0 z procesem kastomizacji. – Dziś produkujemy płytki ceramiczne, jutro praktycznie błyskawicznie będziemy mogli rozpocząć produkcję np. wielkoformatowych stołów, blatów, parapetów czy siedzisk wykonanych z ceramiki – uważa Ferdynand Gacki, dyrektor rozwoju technologii. – Przecież dzisiaj to potrzeby klienta rządzą rynkiem i jeżeli będą się one zmieniać, będziemy w stanie szybciej na te zmiany zareagować, oferując możliwość tworzenia własnej wizji wyrobu. Przykład Grupy Powen-Wafapomp, dostawcy urządzeń dla przemysłu energetycznego, wydobywczego oraz petrochemicznego, pokazuje inne oblicze nowoczesnego polskiego przemysłu – to firma równie mocno jak liderzy technologicznej rewolucji zorientowana na rynek i niezwykle wymagającego klienta. Powen-Wafapomp zdecydował się zainwestować 21,5 mln zł (projekt współfinansowany przez UE) we własne Centrum Badawczo-Rozwojowe. To przykład podmiotu z wielkimi tradycjami i renomą, stojącego dopiero u progu rozwiązań Przemysłu 4.0, ale produkującego zaawansowane technicznie układy, z własnym zapleczem projektowym, nagradzanego za innowacyjność. – Chcemy wchodzić na rynek z nowymi rozwiązaniami, dedykowanymi pod indywidualne potrzeby klientów. Dzięki Centrum BadawczoRozwojowemu będziemy mogli rozwijać nowoczesne technologie, weryfikować parametry projektowanych urządzeń. Dla Grupy Powen-Wafapomp innowacje to niekoniecznie „odkrywanie czegoś całkiem nowego”; raczej systematyczne usprawnianie istniejących rozwiązań. – Aby z powodzeniem funkcjonować na rynkach, szczególnie zagranicznych, musimy dysponować możliwie najlepszą bazą – argumentuje Piotr Kańtoch, prezes firmy. – Posiadanie nowoczesnego Centrum Badawczo-Rozwojowego pozwoli nam skupić się na optymalizowaniu efektywności energetycznej pomp i układów pompowych.
@ Niezależnie od tego, czy Przemysł 4.0 uznamy za re-, czy za ewolucję, oczywisty staje się wpływ tych przeobrażeń na rynek pracy. Aktualny aspekt tej wzajemnej zależności to deficyt na rynku pracy dotyczący przede wszystkim zawodów inżynierskich, informatyków programistów, ale także specjalistów z kompetencjami do obsługi urządzeń, systemów, zaawansowanej automatyki i robotyki. Druga strona medalu – dotycząca nieco bardziej odległej perspektywy – to obawy o miejsca pracy, które zapewne znikną w wyniku rozwoju technologii. Zgodnie z raportem firmy doradczej PwC „Rynek pracy przyszłości. Czynniki kształtujące rynek pracy do 2030 roku”, 40 proc. istniejących zawodów może zostać „zredukowanych” przez sztuczną inteligencję, która użyta w maszynach, robotach i oprogramowaniu jest w stanie zastąpić człowieka. W ich miejsce narodzą się nowe, dla których obecnie nie ma nawet nazwy. Kluczowe staje się w tym kontekście pytanie: co się nie daje zautomatyzować? Projektowanie, kreatywność, innowacyjność. Współczesny łańcuch wartości preferuje „twórców 102
biznesu”. Ci, którzy dostarczają materiały, części zamienne i podzespoły, mogą zostać – i zapewne będą – wyeliminowani przez tańszych dostawców. Dotyczy to zarówno firm, jak i całych gospodarek, które swoje modele rozwoju oparły na przewagach związanych z niskimi kosztami pracy. Więcej – analogia da się zastosować do poziomu pracowników, wśród których zagrożeni „wyeliminowaniem” z przyszłego rynku pracy mogą czuć się ci, którzy wykonują czynności proste, powtarzalne, niewymagające wyższych kwalifikacji. W gliwickich zakładach Opla zmniejsza się zapotrzebowanie na pracowników wykonujących proste i powtarzalne prace, ale z drugiej zwiększa się popyt na wykwalifikowanych. Przy czym niekoniecznie chodzi o inżynierów, a raczej o wyspecjalizowanych pracowników produkcyjnych i utrzymania ruchu, którzy potrafią obsługiwać roboty, linie zautomatyzowane, rozwiązywać podstawowe problemy techniczne. – Widzimy coraz większy udział inżynierów automatyków, IT oraz robotyków w naszym zespole – zaznacza Andrzej Korpak, dyrektor wytwórni. – Wiele rozwiązań o charakterze 4.0 wymyślamy i wdrażamy sami, dzięki temu, że siłą naszego zakładu są świetni inżynierowie. Stocznia Crist z Gdyni kupiła w tym roku roboty spawalnicze i rozpoczęła szkolenie pracowników, którzy będą je obsługiwać. Spółka chce poprawić efektywność i ograniczyć zapotrzebowanie na trudnych do pozyskania na rynku pracowników produkcyjnych. Nieco odległy od przemysłu, ale potencjalnie uniwersalny model biznesowy pokazuje, jak może wyglądać odpowiedź na powyższe dylematy. – Nasz model współpracy wygląda tak, że przychodzimy do klienta i zadajemy kilka pytań o wykonywane czynności. Jeżeli rozpoznajemy miejsca, w których robot mógłby być zaprzęgnięty do pracy, przygotowujemy go, a miesięczną opłatę pobieramy dopiero, kiedy robot zacznie wykonywać realną pracę. Opłata za robota jest niższa niż wynagrodzenie pracownika. Dlatego robotyzacja jest szybka, prosta, nie wymaga nakładów z góry ani kompetencji IT po stronie klienta – wyjaśnia Konrad Jakubiec, członek zarządu Digital Teammates, dojrzałego start-upu współpracującego z sektorem usług finansowych. Odpowiedzią PKN Orlen na trendy związane z gospodarką cyfrową jest uruchomienie programu szkoleniowego, którego celem jest przygotowanie specjalistów m.in. w zakresie wykorzystywania zaawansowanej analityki danych. – Mamy świadomość tego, że wejście w Przemysł 4.0 wymaga innych kompetencji niż te, które do tej pory stosowaliśmy w różnych obszarach funkcjonowania organizacji, jak np. te potrzebne do funkcjonowania zakładu produkcyjnego – twierdzą specjaliści z Orlenu. Wnioski? Konkretne rozwiązania? Systemy motywacyjne w gospodarce 4.0 powinny zachęcać do poszukiwania i testowania nowych rozwiązań, podejmowania ryzyka, dzielenia się najlepszymi praktykami. Naftowy potentat wdrożył więc „Rynek Szans” – platformę ułatwiającą zaangażowanie pracownika w projekty multidyscyplinarne, wykraczające poza specjalizację działu, w którym pracownik jest zatrudniony. W ten sposób pracownicy mogą wykorzystywać swoją wiedzę, dzielić się doświadczeniami, poszerzać kompetencje. AUTOMATYKA
Polskie inicjatywy Alstom Konstal ściśle współpracuje z polskimi uczelniami, widocznej i uwaşanej za mało groźną. Zmian nie ułatwia tram.in. Politechniką Śląską i Politechniką Krakowską. W ciągu dycyjna kultura organizacyjna objawiająca się m.in. w obawie ostatnich czterech lat firma zrekrutowała i wyszkoliła około przed „delegowaniem uprawnień� na roboty. Dotyczy to takşe stu inşynierów produkcyjnych, specjalizujących się w róşnych niektórych regulacji, które często uniemoşliwiają takie deledziedzinach projektowania pociągów. gowanie (np. potrzeba wystawienia „po drodze� dokumentu rozliczeniowego). Wśród barier infrastrukturalnych przedTo według Alstomu solidne fundamenty, aby co najmniej dwukrotnie zwiększyć tę liczbę w ciągu najblişszych dwóchsiębiorcy wskazują na niski poziom dostępu do stabilnego -trzech lat. Wartością biznesową moşe być‌ odsunięcie i szerokopasmowego internetu, który jest niezbędny przy planowanym zastosowaniu chmury obliczeniowej. W duşych pracownika od wykonywania pomiarów, niejednokrotnie obarczonych duşym błędem, i przekwalifikowanie go do aglomeracjach miejskich sytuacja wydaje się poprawna, natomonitorowania i nadzoru produkcji. System do zbierania miast w mniejszych miastach mamy juş powaşny problem. danych i ich analizy on-line pozwala (to przykład z Ceramiki Innym waşnym dla producentów elementem są niesprzyjaParadyş) łatwiej uczyć się na popełnianych błędach. Moşna jące i skomplikowane regulacje podatkowe oraz brak wiedzy krok po kroku odtworzyć proces produkcji z danego dnia o badaniach prowadzonych na wyşszych uczelniach, a zwiąi sprawdzić, na jakim etapie powstało najwięcej błędów, by im zanych ściśle – i bardzo uşytecznych z punktu wdraşania rozw przyszłości zapobiegać. Wyzwanie stanowi natomiast zwywiązań – z Przemysłem 4.0 w firmie. Moşna to wiązać ze zbyt kle zapewnienie wykwalifikowanej niskim poziomem (skutecznością) Polskie firmy między III i IV rewolucją kadry do obsługi systemów, a takşe współpracyprzemysłu z uczelniami samych maszyn i urządzeń. Dotyczy wyşszymi, co nadal ogranicza transto nie tylko pracowników wykonawfer tego typu technologii do sektoczych, bezpośrednio obsługujących ra przemysłowego. 76 Czynnikiem limitującym efekty maszyny, ale takşe kadry zarządzaczęściowo zautomatyzowanych jącej średniego szczebla. wdroşeń bywa człowiek lub struktura firmy. Implementując nowe 15 : ! # technologie na nieprzygotowany Jedną z barier moşe być nadal wysoorganizacyjnie grunt, firma wystazautomatyzowanych ki koszt (np. stanowisk zrobotyzowia się na duşe ryzyko, a przynajwanych), a więc i długi czas zwrotu mniej na ograniczenie korzyści 6 wprowadza z inwestycji w innowacyjne rozekonomicznych, co fatalnie rokuje Przemysł 4.0 wiązania technologiczne. W prakna przyszłość, zraşając do kolejnych projektów. Barierę stanowić tyce decyzje zaleşą od tego, jakie 0 20 40 60 80 100 cele stawia sobie dana organizacja. moşe czasem brak zaufania przedJeşeli jest nastawiona, poza oszczęd- ? " < ;' (6 siębiorców do wdraşania cyfrowych nościami czy zwiększeniem zysku, technologii. Wynikać on moşe po równieş na zrównowaşony rozwój, to jest bardziej prawdopoczęści z braku kompetencji i otwartości na nowe rozwiązania, dobne, şe zainwestuje w rozwiązania, których zwrot z inwez problemów kadrowych lub z lęku przed utratą kontroli i z stycji będzie dłuşszy. W przypadku mniejszych podmiotów preferowania ręcznego sterowania firmą. przyczyny mogą być bardziej prozaiczne. – Właściciele W przypadku mniejszych firm, m.in. z silnego przecieş małych i średnich firm zwyczajnie nie mają czasu na refleksektora rolno-spoşywczego, zwraca uwagę swoiste pęknięcie sję dotyczącą korzyści z wdroşenia rozwiązań z dziedziny IV między zdecydowanie deklarowaną chęcią wprowadzania rewolucji przemysłowej – uwaşa Tomasz Haiduk, członek rozwiązań technicznych, otwartością na innowacje przynoszące wymierne korzyści a świadomością własnych ogranizarządu, dyrektor branş przemysłowych w firmie Siemens. Jeśli duşą częścią małych i średnich firm zarządza jedczeń – nie tylko finansowych, ale i kompetencyjnych. noosobowo właściciel, to – zdaniem menedşera Siemensa „Chciałbym, ale nie stać mnie i nie wiem jak� – to formuła – jest zazwyczaj tak pochłonięty bieşącą działalnością firmy powtarzająca się w rozmowach z polskimi przedsiębiorcami. i dbałością o utrzymanie jej na powierzchni, şe po prostu nie ma czasu na refleksję dotyczącą innowacyjnych rozwiązań. – Dlatego wydaje się bardzo istotne, by nie bać się nowych techDynamika procesu wdraşania rozwiązań z obszaru technonologii i zaufać trochę bardziej swej młodej kadrze; przekazać logii cyfrowych w Polsce jest ściśle powiązana z kondycją jej część decyzji, bo ona lepiej rozumie, jak moşna zarobić na duşych podmiotów gospodarczych. Małe przedsiębiorstwa innowacyjnych technologiach – radzi Haiduk. (a jest ich przecieş 98 proc.) albo twierdzą, şe nie potrzebują takich wdroşeń, albo po prostu korzystają z usług zewnętrzW polskiej gospodarce tradycyjne modele biznesowe nadal radzą sobie całkiem dobrze. Mamy wysokie tempo wzrostu nych – np. istniejących kanałów sprzedaşowych typu e-comgospodarczego, wynikające z uruchamiania rezerw tradymerce i innych rozwiązań webowych. „Dla nas za wcześnie, cyjnych czynników wzrostu (poprawa organizacji pracy). nie mamy nic do zaprezentowania� – tego typu szczere odpoTo podstawowa przyczyna niedoceniania potrzeby zmian, wiedzi (za które jako autorzy ankiety i raportu jesteśmy, bez wynikających z presji konkurencyjnej, początkowo słabo şadnej ironii, wdzięczni) padały rzadko. Po pierwsze starali10/2018
103
śmy się celować z ankietami w firmy, które juş wkroczyły na drogę 4.0. Po drugie ci, którzy tę podróş dopiero rozpoczęli, woleli taktownie zamilknąć niş pozostawić rubryki pustawe. Tak czy inaczej – brak odpowiedzi jest tu symptomatyczny. Nie o rozliczanie z dokonań tu przecieş chodzi. Zaprawiony w boju polski biznes potwierdza swój rozsądek, doświadczenie, a moşe takşe instynkt. Owszem, temat Industry 4.0 jest interesujący dla wszystkich – ciekawość, deklaracje zainteresowania są powszechne. To dobry prognostyk. Jednak ryzyko „wyrwania się przed szereg�, przeinwestowania, zbyt długiego oczekiwania na zwrot z inwestycji kaşe zaczekać z decyzją o wydaniu pieniędzy. Czysta zdrowa kalkulacja kaşe wykorzystywać dostępne juş teraz przewagi – dostęp (to prawda – coraz trudniejszy) do nieźle wykwalifikowanej, a wciąş tańszej niş na Zachodzie siły roboczej czy importowane technologie, moşe nie z najwyşszej półki, ale dające nadal szanse skutecznego konkurowania – takşe na międzynarodowych rynkach. – Polskie firmy z branşy spoşywczej mają bardzo zróşnicowane podejście do zagadnień związanych z Przemysłem 4.0 – uwaşa Marcin Zalasa, dyrektor ds. kluczowych klientów (przemysł spoşywczy) w firmie ABB. – Widoczna jest róşnica pomiędzy duşymi koncernami, które, chociaşby ze względu na skalę działalności, intensywnie inwestują w robotyzację, a niewielkimi firmami, dla których zastosowanie niektórych rozwiązań wciąş pozostaje wyzwaniem. W przypadku małych polskich przedsiębiorstw wciąşpojawiają się wątpliwości, czy inwestycja w automatyzację i inteligentne systemy się zwróci. Duşych przedsiębiorstw, których inwestycje zdynamizowałyby rozwój technologii i wdroşeń cyfryzacyjnych, które mogłyby pełnić rolę „technologicznych lokomotyw�, jest w Polsce niewiele. Te, które realizują planowo i kompleksowo programy wdroşeń 4.0, to w duşej części zakłady międzynarodowych koncernów, z silnym zapleczem technologii, know-how i powaşnymi budşetami wdroşeniowymi. Dla tych, którzy myślą o Przemyśle 4.0 w swojej firmie, nie mając takiego handicapu, waşne są dwa czynniki mogące przyśpieszyć procesy wprowadzania w şycie Przemysłu 4.0: spadające koszty rozwiązań (np. stanowisk zrobotyzowanych) oraz wzrost kosztów pracy.
' A Pewne procesy w polskiej gospodarce inicjowane są jednak w sposób naturalny – wymusza je rynek, odbiorca, partnerzy biznesowi. Z natury konserwatywna branşa rolno-spoşywcza, w której zmiany nie zachodzą rewolucyjnie, dokonała 104
jednak w ostatnich latach potęşnego postępu. Chodzi przede wszystkim o automatyzację procesów związanych z produkcją, wykorzystanie coraz nowocześniejszych maszyn, co nie wyczerpuje istoty Przemysłu 4.0, ale jest prostym korytarzem, który do niego prowadzi. Postęp ten przyszedł do nas wraz z zastrzykiem unijnych funduszy, ale to właśnie dzięki nowoczesnym, technologicznym rozwiązaniom polska şywność ma dobrą opinię na świecie, a sektor rolno-spoşywczy, jeden z filarów polskiego eksportu, generalnie nadąşa za globalnymi trendami rynkowymi, proponuje nowe produkty, inwestuje w konfekcjonowanie, konsekwentnie promuje się poprzez hasło „zdrowej şywności�. Co waşne, technologia nie kłóci się z naturalnością. W produkcji ekologicznej, która jest bardziej pracochłonna, wprowadzenie rozwiązań zmniejszających nakłady ręcznej pracy jest jak najbardziej wskazane. Wśród deklaracji liderów zmian znaleźć moşna i taką konstatację, şe Przemysł 4.0 wspiera udostępnianie pełnego potencjału wartości, jakimi dysponuje firma, poprzez ułatwiony dostęp do często ukrytych wewnątrz firmy zasobów wiedzy, doświadczenia i kompetencji. W tym kontekście głównym parametrem staje się czas. Poprzednie rewolucje przemysłowe rozciągały się na wieki i dekady; IV rewolucja to coraz to nowsze technologie wdraşane w rytmie miesięcy. Wiele polskich firm podchodzi do tych wyzwań, szukając złotego środka (nie za wcześnie i nie za późno), przygotowując grunt, próbując wykorzystać nowe kompetencje młodych ludzi, dostępne wsparcie finansowe i instytucjonalne. Trzeba jednak pamiętać, şe wczesne zainicjowanie procesu zmian pod presją gospodarki 4.0 nie stanowi gwarancji, şe transformacja zakończy się powodzeniem. W duşej mierze zaleşy to od samego przedsiębiorstwa: jego strategii, kultury organizacyjnej i kompetencji. To w skali firmy. W skali makro – od tego, w jakim czasie, rytmie i tempie polski przemysł wejdzie na nową drogę zaleşy natomiast, czy IV rewolucja przemysłowa będzie okresem, w którym polska gospodarka skróci swój dystans do najlepszych, czy teş straci, osiadając na dobre na obecnie satysfakcjonujących, sprawdzonych pozycjach. Zapewne nie sięgniemy po pozycję liderów głównego nurtu technologicznych zmian, którzy juş odskoczyli od pel tonu. Moşemy jednak postawić na polskie specjalności (i wykorzystać ich potencjał, jednocześnie mądrze czerpiąc wiedzę, doświadczenie i zyski z kooperacji z największymi i najnowocześniejszymi). & ' ( AUTOMATYKA
$ ) * +
ITmatyk poszukiwany C ' # Dyrektor Akademii ASTOR
: # # # # ! # ! 5 5 ! $ , ! # " " # ,
& :4;: ' #
K
aşda rewolucja niesie ze sobą duşe zmiany, nie tylko w obszarze narzędzi i technologii wypierających poprzednie rozwiązania, ale teş w sferze ludzkiej. Zmieniała mentalność, sposób şycia i pracy ludzi. Zmieniały się takşe wymagania stawiane przed pracownikami, powstawały nowe zawody, były teş takie, które znikały z rynku pracy. Nie inaczej jest w przypadku czwartej rewolucji przemysłowej, która napędzana jest przez rozwój nowych technologii. Wiele rozwiązań, które są niezbędne do jej przeprowadzenia, juş istnieje: Internet, standaryzowane protokoły przesyłania danych dla zakładów produkcyjnych, oprogramowanie symulacyjne i oparte na współpracy portale ułatwiające realizację prac inşynierskich w czasie rzeczywistym.
10/2018
Przemysł 4.0 stawia na cyfryzację, tj. wymaga zmiany sposobu gromadzenia danych i korzystania z nich z analogowego na cyfrowy. Istotna jest teş moşliwość łączenia i interakcji dwóch światów – wirtualnego i fizycznego, aplikacja algorytmów sztucznej inteligencji w przestrzeni produkcyjnej, zaawansowane systemy zarządzania produkcją oraz złoşone systemy analizy danych. Aby skutecznie wdraşać nowe technologie zgodnie z potrzebami Przemysłu 4.0 niezbędny jest człowiek – inşynier specjalista posiadający kompetencje w obszarze IT, Automatyki i Robotyki. To ON będzie musiał łączyć wiedzę dotyczącą specyficznego procesu produkcji (np. pracę z robotami, przestrojenie maszyny) z umiejętnościami z zakresu IT. 105
Idealnym kandydatem spełniającym te kryteria byłby ITmatyk (ang. ITmation engineer), który w jednej osobie potrafiłby połączyć kompetencje i sposób myślenia: AUTOMATYKA, który rozumie / # ) ! " " F
'
" ' 3,G% %6 H,;= / # ) ! ! !' ! ! ' ! ' " B J 6 ) > ' K ' L>6 ? 6 L > ,G% % " H,B J ) L L' # !' $ = / < ! ,G% % # # # 3 " F
;
SPECJALISTY IT, ktĂłry rozumie / ' 3 ' 6 ' ; ' # " < = / ) !' ' ! ) " > ' !' ? B ' ' # E $ #
Programiści powinni bardzo dobrze rozumieć, jak i dlaczego produkcja korzysta z rozwiązań IT, a automatycy powinni mieć wiedzę i pełne zrozumienie wpływu rozwiązań IT na produkcję. Kontakty tych specjalistów powinny być realizowane w taki sposób, aby skomplikowane zadania IT w zakładzie były realizowane w płynny sposób, co rodzi potrzebę ich ścisłej współpracy. Warto zaznaczyć, şe nie szukamy osoby, która posiadałaby specjalistyczną wiedzę techniczną w tych dwóch zawodach, ale była otwarta na inne specjalizacje i miała świadomość, şe obecnie nie moşna zamknąć się tylko w obszarze swojej działalności. Specjalizacje są nadal bardzo waşne i Przemysł 4.0 będzie nadal potrzebował specjalistów w wąskich dziedzinach, ale bez współpracy i rozumienia wpływu róşnych technologii na ten sam proces w fabryce nie będzie moşliwa transformacja do Fabryki 4.0. Od Inşyniera Przemysłu 4.0 wymaga się nie tylko rozwijania umiejętności technicznych potrzebnych do obsługi nowych technologii, ale teş rozwoju kompetencji „miękkich�. Pracownicy muszą być bardziej otwarci na zmiany, umieć elastycznie dostosowywać się do nowych warunków, sytuacji i środowisk pracy. Szczególnie waşna będzie umiejętność skutecznego komunikowania się i efektywnej współpracy równieş w wirtualnych zespołach złoşonych z osób wywodzących się z róşnych kultur. Ogromy zalew informacji oraz róşnorodnych bodźców powoduje, şe kolejną bardzo waşną umiejętnością pracownika przyszłości będzie skuteczne radzenie sobie z przeciąşe106
niem informacyjnym, a będzie to moşliwe dzięki wykształceniu odpowiedniego sposobu myślenia i pracy, który pozwoli filtrować wartościowe informacje i ich źródła. Niezbędną kompetencją Inşyniera 4.0 będzie umiejętność zdobywania nowej wiedzy i nabywania nowych doświadczeń oraz oduczania się tych juş niepotrzebnych.
4 $4 D 8A Naturalnie nasuwa nam się odpowiedź, şe na uczelniach technicznych. I to prawda, bo to uczelnie są kuźnią inşynierów. Swoich studentów wyposaşają w niezbędną wiedzę, tworząc kierunki studiów, które są odpowiedzią na zapotrzebowanie ciągle zmieniającego się przemysłu. Szczególnie cenne jest łączenie kompetencji IT i inşynierskich, czyli uzupełnianie wiedzy z tradycyjnych inşynierskich dziedzin podstawowymi kursami z IT. Doświadczenie i kontakt z nowoczesnymi technologiami w „naturze� uczelnie realizują przez coraz bardziej popularną współpracę z przemysłem. Studenci coraz częściej wysyłani są na kursy lub warsztaty „do źródeł�, czyli do przedsiębiorstw, które w konkretnych branşach dostarczają innowacyjne produkty i rozwiązania. Współpraca między szkołami a firmami prywatnymi to świetna okazja, by pokazać młodym ludziom, jakie są najnowsze tendencje na rynku technologicznym i przygotować ich do realizacji zadań, jakie będą przed nimi stawiane w przyszłym miejscu pracy. Rolą uczelni technicznej powinno być równieş kształcenie „miękkich� umiejętności przyszłego inşyniera. To jest obszar, który jeszcze wymaga wiele pacy, poniewaş uczelnie w swoich działaniach nadal skupiają się głównie na kompetencjach twardych, pomijając budowanie u studentów świadomości istotności kompetencji społecznych. Kolejnym moşliwym źródłem pozyskiwania ITmatyka są juş funkcjonujący na rynku pracy inşynierowie. Są oni wyposaşeni w wiedzę i doświadczenie niezbędne w tym zawodzie. To, czego moşe im brakować a co stosunkowo łatwo jest uzupełnić, to otwartość na podnoszenie kompetencji miękkich. Pozwolą one kaşdemu Inşynierowi Przemysłu 3.0, specjaliście w swojej dziedzinie stać się Inşynierem 4.0, ITmatykiem. Do tego oczywiście potrzebna jest otwartość na zmiany ze strony samego inşyniera oraz wsparcie organizacji, w której pracuje. Dlatego kluczowym elementem składającym się na sukces transformacji przedsiębiorstwa do standardów Fabryki 4.0 jest zaangaşowanie kierownictwa oraz działów HR w budowaniu odpowiedniej polityki kadrowej uwzględniającej wsparcie rozwoju pracowników. Stworzenie kompleksowych programów rozwojowych wymaga pracy w kilku etapach. Pierwszy to rozpoznanie i opisanie kompetencji niezbędnych na poszczególnych stanowiskach. Drugi to stworzenie narzędzia pozwalającego na diagnozę, na jakim etapie jako pracownik jestem. Trzeci to stworzenie i wdroşenie programu szkoleń. To, co powinno być istotą tych programów to nacisk i promowanie interdyscyplinarności, która powinna być ich fundamentem. # , Dyrektor Akademii ASTOR AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
automatica 2018 Optimize your Production # ! C ( 5 :) 6 ' 6 $ % J "
& E F , % ! E ) F ! EG F / Leitmesse1 3 ! $ " 5 # ! # H , # 5 # # ! H # # ! " # , ! ! !, !, $ ! $ 5 " : D 8
argi automatica – 8. Internationale Leitmesse fßr intelligente Automation und Robotik (8th International Exhibition for Smart Automation and Robotics), które odbyły się w Monachium w dniach 19 do 22 czerwca 2018 r. były zachwycającą ekspozycją dzięki połączeniu techniki ze sztuką, w której miejsce i dla człowieka, i dla robota, przez liczne seminaria prowadzone w halach wystawowych w sąsiedztwie tych rozwiązań, o których aktualnie mowa, przez przenikanie się przestrzeni wystawowej firm i prezentowanie na şywo działań łączących ich własne lub wspólne produkty, wreszcie przez wydzielenie „wysp integracji� mechatroniki
10/2018
i informatyki, w których mogą tworzyć swoje projekty i studenci, i zafascynowane dziesięciolatki ‌ I nie tylko oni są tą moşliwością zachwyceni ‌ Mottem tegorocznego wydarzenia było Optimize your Production i sukces gwarantowało nie tylko to doskonale dobrane hasło na obecnym etapie transformacji przemysłowej 4.0. Juş
! A ! H A ; ! A : % 3 # I ' 5 J , & L # = !M
107
L I + , I 4 ! I ? # # ! # "
" 780N
poprzednia edycja, siódma, w 2016 r., ściągnęła 833 wystawców z 47 krajów i ponad 43 000 odwiedzających, w tym ich jedna trzecia przyjechała spoza Niemiec, z blisko 100 krajów. Prawie wszyscy, 98% ankietowanych, deklarowali swój przyszły kontakt z monachijską ekspozycją i polecali ją takşe innym! I tak teş się stało. Na tegoroczną ekspozycję przybyło do Monachium 890 wystawców i 46 000 odwiedzających, a więc statystycznie o 7% więcej niş w poprzedniej edycji, w tym 20% więcej zainteresowanych spoza Niemiec oraz 17% nowych wystawców. Szczególnie liczne, relatywnie w stosunku do wystawców z Europy, były prezentowane produkty przedsiębiorstw z Chin i Południowej Korei. Wystawców rozwiązań i usług organizatorzy starali się skupić na kilku głównych obszarach o podobnej tematyce, biorąc pod uwagę 66 000 m2 powierzchni podzielonej na sześć hal wystawienniczych, przedzielonych jeszcze ekologicznie zielonymi traktami łączącymi. Główne obszary tematyczne mające ułatwiać zwiedzanie to: • robotyka przemysłowa i serwisowa, • technologie montaşu, jego automatyzacji i robotyzacji, • przemysłowe systemy wizyjne i komunikacyjne, • technologie oprogramowania informacyjnego i teleinformacyjnego, • sensoryka, procesoryka i aktuatoryka procesów produkcyjnych, • technologie bezpieczeństwa i zasilania produkcji przemysłowej. Dodatkowo organizatorzy oznaczyli na nich obszary, na których miały się spotykać firmy i ich rozwiązania związane z koncepcją i realizacją transformacji przemysłowej 4.0. Ale wbrew organizatorom, absolutnie dominującymi, widocznymi w niezliczonych nowych produktach lub w ich propozycjach, prze108
nikającymi zresztą te wszystkie, naszkicowane a priori przez organizatorów obszary tematyczne targów automatica, były dwie grupy rozwiązań: • innowacji robotycznych (Innovation of Robotics) oraz • inteligentnej produkcji (Smart Factory).
4 ! Znaczenie pierwszej grupy wynika z kilku powszechnie znanych przesłanek. Najwaşniejszą jest odczuwalny coraz silniej przez przemysł, i nie tylko, brak pracowników, ten z kolei jest pochodną kryzysu demograficznego we wszystkich krajach o zaawansowanych rozwoju gospodarki przemysłowej. Według World Robotics Report 2017 – raportu Międzynarodowej Federacji Robotyki IFR (International Federation of Robotics), intensywność robotyzacji mierzona liczbą robotów osiągnęła w globalnej statystyce wartość 74 maszyn na 10 000 zatrudnionych (w 2015 r. – 66 maszyn). Globalna sprzedaş robotów wzrosła w 2017 r. o 29%, osiągając tylko w tym jednym roku liczbę 380 000 robotów dostarczonych światowemu przemysłowi i obroty producentów rzędu 17 mld euro. Zakłada się teş, şe liczba uruchomionych robotów tylko w Chinach wzrośnie w 2018 r. prawie o 100 000 jednostek. Porównując regiony świata, Europa ze średnio 99 maszynami manipulacyjnymi na 10 000 zatrudnionych (85 maszyn w 2014 r.) wyprzedza zarówno Amerykę (84 maszyny), jak i Azję (63 maszyny). Niemcy z 309 robotami są na pierwszym miejscu w Europie i dopiero na trzecim pośród krajów o najsilniej zautomatyzowanym i zrobotyzowanym przemyśle, za Koreą Południową i Singapurem. Nie dziwi więc przewaga rozwiązań robotycznych na monachijskiej Ekspozycji 2018. Nawet firmy, które nie mają nic wspólnego z produkcją robotów wykorzystywały maszyny AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
# < , J # # " # ! " ! " # # " 3 , # , > " ! H J @ O 6 ! ;Q'
firm robotycznych dla prezentacji swoich własnych, nierobotycznych produktów lub rozdawania materiałów informacyjnych. Organizatorzy w tej tak zróşnicowanej i dynamicznie się rozwijającej dziedzinie, jaką jest automatyzacja wspierana maszynami manipulacyjnymi, postanowili ją następująco posegregować, według oferowanych przez poszczególne firmy specjalności produktowych i usługowych, oraz ponazywać hasłowo ich główne obszary: – Montaş i technika manipulacyjna (Assembly and handling technology): • Stacje i urządzenia montaşowe (Assembly stations and devices), • Urządzenia montaşowe dla specjalnych obszarów aplikacji (Assembly systems for specific fields of application), • Urządzenia magazynujące (Equipment for storage), • Urządzenia do porządkowania, sortowania i zaopatrzenia (Equipment for organizing, sorting and feeding), • Urządzenia do przekazywania i transportowania (Equipment for linking and transport), • Komponenty urządzeń przekazujących i transportowych (Components for linking and transportation equipment), • Urządzenia do łączenia i ustawiania (Equipment for fastening and joining), • Urządzenia do oznaczania (Equipment for marking), • Systemy kontrolne i pomiarowe (Test systems), • Elementy konstrukcyjne (Basic nad construction elements), • Stanowiska pracy ręcznej (Manual workplace systems), • Wyposaşenie miejsc pracy (Workplace equipment), • Urządzenia pakujące (Packaging units), • Obróbka powierzchniowa (Surface treaatment), 10/2018
– Robotyka: • Roboty przemysłowe (Industrial robots), • Profesjonalne roboty serwisowe (Professional service robotics). Kaşdy z podanych terminów miał dodatkowo kilka, a czasem kilkanaście ich podterminów – w przypadku np. robotów przemysłowych było ich aş 26, nie moşe więc dziwić, şe prezentujące swoje produkty i usługi firmy opisane były na targach automatica najczęściej kilkunastoma specjalnościami produktowymi związanymi z automatyzacją i robotyzacją produkcji. Rzadkością byli wystawcy z jednym produktem lub usługą, firma ABB Automation GmbH miała ich w branşy robotyki najwięcej, bo aş 45 pozycji produktowych. Abstrahując od podziału produktowego i skupiając się na innowacjach robotycznych moşna je było podzielić na pięć grup: – koboty (niem. Koboter lub MRK: Mensch-Roboter-Kollaboration, takşe z ang. Cobots), – roboty hybrydowe, dla zastosowań konwencjonalnych i kobotycznych, – roboty serwisowe, w tym takşe koboty, – roboty dwuramienne, o dwóch równoległych łańcuchach kinematycznych, w tym takşe koboty, – roboty o zmniejszonej lub powiększonej ruchliwości w stosunku do rozwiązań standardowych, takşe roboty o bardzo duşej lub bardzo małej obciąşalności. Koboty albo roboty kolaboracyjne lub kooperacyjne (stąd zbitka słowna nazwy) są konstruowane dla współpracy z człowiekiem-operatorem i człowiekiem-pracownikiem obsługującym stanowiska, urządzenia i maszyny produkcyjne w tej samej przestrzeni roboczej. Pierwsze maszyny tej podklasy robotów 109
( R < ! J G@G; ;= 5 ! R S=: # ' # = !M T G=
powstały w 1996 r. na Uniwersytecie Northwestern w Illnois dla wspomagania (Intelligent Assist Devices) przemieszczeń cięşkich ładunków o ruchu kierowanym jednak bezpośrednio przez człowieka. Istotą aplikacji kobotów jest usunięcie z przestrzeni produkcyjnej zarówno urządzeń zabezpieczających przed wypadkami z konwencjonalnymi maszynami manipulacyjnymi, jak i obszarów zamkniętych, oddzielonych od obecności człowieka. Skokowy, wyraźnie widoczny na monachijskiej ekspozycji, wzrost zainteresowania kobotami wynika z dwóch względów. Pierwszy to przyspieszająca równie dynamicznie w ostatnich kilku latach konwencjonalna robotyzacja przemysłu i chęć zmniejszenia przez inwestorów kosztów wynikających z niewykorzystanych przestrzeni dla celów produkcyjnych i z wprowadzania dodatkowych, niepotrzebnych w produkcji, urządzeń zabezpieczających. Drugim względem, jeszcze moşe waşniejszym, okazała się sprawdzona w praktyce przemysłowej konieczna obecność pracowników w większości robotyzowanych procesów produkcyjnych i to nie tylko z powodów obsługowych (operacyjnych i serwisowych) samych maszyn manipulacyjnych, ale przede wszystkim z powodów technologicznych. Współcześnie istnieje wprawdzie hipotetyczna moşliwość zrobotyzowania kaşdego, nawet niskoseryjnego procesu produkcyjnego, ale koszt takiej inwestycji i czas jej amortyzacji są nieporównywalnie duşe, po prostu współcześnie nieakceptowalne, w stosunku do realizacji tego samego procesu z udziałem pracy ręcznej. Moşe to dotyczyć tylko części stanowisk wykonawczych, ale i w tym przypadku obecność kobotów w całym ciągu produkcji jest poşądana ze względów bezpieczeństwa pracy zatrudnionych w nim ludzi nawet na pozostałych, zrobotyzowanych konwencjonalnie stanowiskach. 110
Istotą budowy kobotów jest zblişenie konstrukcji, napędów i sterowania mechanizmu maszyny do ograniczonych moşliwości ruchowych ramienia/ramion człowieka oraz jego specyficznie bionicznych moşliwości sensualnych i aktuacyjnych, zarówno kinematycznych, jak i kinetycznych. Inaczej niş w przypadku konwencjonalnych mechanizmów budowanych z reguły z profili tłoczonych lub hutniczych, z zabudowywanymi na zewnątrz elementami i zespołami napędowymi lub pomiarowymi, człony mechanizmu kobotów są wykonywane z kształtek powłokowych, tworzywowych lub metalicznych (jeśli istnieje potrzeba równieş usztywnienia powłok zewnętrznych), kryjących we wnętrzu wszystkie niezbędne elementy i zespoły nośne oraz wykonawcze ruchu – od sensorów, przez silniki, przekładnie, zabudowę osi połączeń aş do prowadzenia przewodów zasilających, sygnałowych i sieciowych. W ten nowy, antropomorficzny lub bioniczny sposób zapewniona zostaje şądana geometria, struktura i sztywność łańcucha kinematycznego kobotów. Jednocześnie gładki, obły, często miękki (dzięki zastosowaniu zewnętrznej okładziny materiałowej lub tworzywowej) łańcuch mechanizmu maszyny spełnia większość poşądanych przez człowieka wymagań dotyczących kontaktu jego ciała i ramion z „obcym� obiektem. Stąd prawie nierozróşnialne podobieństwa wyglądu prezentowanych kobotów. W obszarze parametrów ruchu i sterowania koboty teş róşnią się od konwencjonalnych robotów, ale jednocześnie róşnią się teş wyraźnie od siebie, tu odgrywają rolę względy producenckie i preferowane aplikacje. Główne róşnice odnoszą się do spełnienia wymagań bezpiecznej kolaboracji oraz do wartości parametrów ruchu, udźwigu i pozycjonowania oraz ceny (dla przykładu: nişej podano wartości wymienionych parametrów dla dwóch maszyn z ekspozycji: pierwszej – jednołańcuchowej AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
L # ! / 1 ! # < ! J U # 6 V # ;= 5 J
Yumi firmy ABB Automation GmbH oraz drugiej – LBR iiwa 14 firmy KUKA AG): – spełnienia wybranych wymagań bezpiecznej, kolaboracyjnej współpracy z człowiekiem, – ograniczonej prędkości ruchu obrotowego efektora, 180– 400°/s oraz 85–135°/s, – ograniczonego udźwigu (obciąşalności łańcucha kinematycznego) maszyny, 7 kg oraz 14 kg, – ograniczonej przestrzeni ruchu (zasięgu ruchu efektora), 500 mm oraz 820 mm, – powtarzalności pozycjonowania, ¹0,02 mm oraz ¹0,15 mm, – ceny (wartości orientacyjne): 40 tys. USD oraz 70 tys. USD, – programowania trajektorii ruchu efektora: programowania prostego i programowania przez nauczanie polegającego na ręcznym prowadzeniu wybranego członu i przez to zmianie kształtu mechanizmu i połoşenia punktu TCP (Tool Center Point) – jest to najbardziej kobotyczny sposób programowania, obie juş wymienione metody prowadzone on-line oraz trzecia metoda, programowania odwrotnego, wspieranego komputerowo i prowadzonego off-line. W prezentowanych rozwiązaniach wszystkie trzy metody programowania były dostępne dla wszystkich kobotów, uwzględniając oczywiście róşnice wynikające z warunku bezpiecznej pracy z człowiekiem. Wymagania bezpiecznej współpracy człowieka z maszyną (Mensch-Roboter-Kollaboration) określa norma ISO/TS 15066 – są to cztery metody wzajemnego kontaktowania (lub kolaboracji): Metoda 1 – pewne zatrzymanie (niem. Sicherer Halt); mechanizm kobota (lub robota) zatrzymuje się po wejściu człowieka (nawet wsunięciu ręki) w przestrzeń roboczą maszyny, 10/2018
Metoda 2 – prowadzenie ręką (niem. Handfßhrung); po aktywacji włącznika bezpiecznej pracy (w przeciwnym przypadku mechanizm jest zatrzymany) istnieje moşliwość prowadzenia mechanizmu ręką człowieka po stwierdzeniu stosownego, mierzonego sensorem siły (momentu), oddziaływania na mechanizm, Metoda 3 – kontrola prędkości i oddalenia (niem. Geschwindigkeits- und Abstandsßberwachung); przestrzeń robocza maszyny podzielona jest na kilka stref, stwierdzone przekroczenie (np. przez skaner laserowy), pierwszej, zewnętrznej strefy powoduje redukcję prędkości ruchu, przekroczenie kolejnych stref – dalsze redukcje jej wartości, przekroczenie właściwej przestrzeni roboczej maszyny – całkowite zatrzymanie ruchu mechanizmu, Metoda 4 – ograniczenie siły i wydatkowanej energii (niem. Kraft- und Leistungsbegrenzung); podane w technicznej specyfikacji tej metody maksymalne wartości sił (momentów) lub wydatkowanej przez mechanizm energii, po ich inicjacji, są wartościami nieprzekraczalnymi. Szczególnie interesującym rozwiązaniem naleşącym do pierwszej grupy typowych rozwiązań kobotycznych był BionicCobot pokazany przez holding Festo Vertrieb GmbH und Co. KG. Rozwiązanie znane jest juş od 2017 r, ale wciąş budzi respekt ogromem problemów, które udało się pomyślnie rozwiązać. Mechanizm robota i jego rozległości geometryczne spełniają doskonale wymagania ergonomiczne sylwetki człowieka, takşe jego parametry prędkościowe, przyspieszeniowe i obciąşeniowe. Zapewniono moşliwość programowania jego ruchów wszystkimi trzema wspomnianymi metodami, onoraz off-line, szczególnie wygodne jest programowanie przez nauczanie spełniające wymagania kolaboracji przez prowadzenie mechanizmu ręką (Metoda 2). Uzyskano to przez konsekwentne zastosowanie serwonapędu pneumotronicznego z wykorzystaniem łopatkowych siłowników obrotowych. Dzięki temu mechanizm jest „miękki�, prowadzi się go ręką płynnie, ustawienie pozycji i toru ruchu jest bardzo łatwe, w stanie postoju nie zuşywa energii, realizowane siły odpowiadają tym znanym z pneumatyki napędowej (ciśnienie zasilanie 6 bar). Jest to jednak zdecydowanie najtrudniejszy, odnosząc się do rozwiązań robotów z napędami elektrycznymi, rodzaj napędu do sterowania pozycyjnego (na marginesie problemu pneumotroniki: został on rozwiązany dla firmy Festo w Instytucie Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej w latach przełomu XX i XXI stulecia). Świetnym uzupełnieniem mechanizmów kobotów jest prezentowana na automatyce, przez holding Schunk GmbH & Co. KG, rodzina efektorów Co-act. Składa się ona z czterech efektorów-chwytaków, ten najbardziej zaawansowany to Co-act JL1, który dysponuje: – pojemnościowymi sensorami zblişeniowymi sytuacji kolizyjnych, – własnym ekranem dotykowym umoşliwiającym komunikację chwytaka z pracownikiem-partnerem kobota, nauczanie przez pokazanie efektorowi chwytanego obiektu oraz przełączanie trybów pracy efektora, – umieszczoną między „palcami� chwytaka kamerą wizyjną dla identyfikacji chwytanego obiektu, 111
a)
b)
c)
U ! /U ! 1 # & W ! = !M G=< 1 # ! !1 # / 1 5 1 # # ! 3 / 1 # # 5
– dwoma rodzajami chwytania: noşycowym i imadłowym (równoległym), – moşliwością nastawienia şądanej siły chwytnej, – taktylnymi sensorami rozróşniającymi chwytany obiekt i rękę partnera, – optyczne powiadamianie „ludzkiego� partnera o statusie pracy efektora i identyfikacji chwytanego obiektu. Na targach automatica pokazano takşe pewną odmianę kobotów, spełniającą podwójne wymagania aplikacyjne związane ze wspomnianym juş problemem ich obecności w całym ciągu produkcyjnym. Mianowicie, dość wysoki koszt kobotów, obnişone prędkości ruchu, zmniejszone parametry rozległości przestrzeni roboczej i obnişona obciąşalność, skłaniają aplikujących robotyzację do korzystania na stanowiskach nieskobo112
tyzowanych z robotów o konwencjonalnych właściwościach i nişszych cenach. Tak powstała odmiana robotów nazywanych hybrydowymi, łączącymi (prawie) konwencjonalne ceny i właściwości uşytkowe z wymaganiami MRK. Są to właściwości ograniczone do pewnego zatrzymania (Metoda 1) lub kontroli prędkości i oddalenia (Metoda 3). Przykładem takiego robota hybrydowego jest Motoman HC10 firmy YASKAWA Europe GmbH z rozległością ruchu 1,2 m i obciąşalnością 10 kg (HC to oczywiście Human Collaborative). Robot ten jest przeznaczony zarówno do aplikacji standardowych, jak i kolaboracyjnych, które zapewnia mu nieco zmodyfikowana Metoda 4 MRK: został wyposaşony w sensoryczny nadzór sił i momentów we wszystkich sześciu stopniach ruchliwości mechanizmu. Moşliwe jest takşe wykorzystanie AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
6 ! # ! C M 08 J X;'G;); S = !M $ 5 R , J ' Y ; = !M
tylko chwytaka MRK lub specjalizowanego efektora-narzędzia o właściwościach MRK. Kolejną odmianą kobotyki są roboty, przeznaczone do wykonywania typowych zadań serwisowych, zarówno w odniesieniu do stacji obsługi i remontów róşnego rodzaju urządzeń i maszyn, w tym samochodów, jak i obsługi nas – ludzi, w konkretnych sytuacjach şyciowych, od obsługi mieszkania i wykonywania czynności dnia powszedniego, do obsługi pacjentów
10/2018
oddziałów szpitalnych, w tym sal chirurgicznych, rehabilitacyjnych i laboratoryjnych, do wspomagania osób przewlekle chorych, kalekich lub niedołęşnych oraz personelu lekarskiego i pielęgniarskiego, opiekującego się tymi osobami w domach opieki, domach spokojnej starości, domach senioralnych, szczególnie takşe w hospicjach. Bardzo ciekawym rozwiązaniem w grupie robotów serwisowych jest zaprezentowany przez szwajcarską firmę F&P Robotics AG kobot mobilny Lio mający słuşyć nam, ludziom, jako partner, jako ta druga osoba, właśnie w tych wszystkich wyşej wymienionych czynnościach i zadaniach, w których wymagamy bezpośredniego kontaktu z tą drugą osobą: lekarzem, pielęgniarką, fizjoterapeutą, rehabilitantem, a więc słuşyć jako robot osobisty. Lio jest maszyną mobilną, z posadowionym na jezdnej platformie mechanizmem kobota P-Rob. Ten zintegrowany mechanizm jezdny i manipulacyjny, chroniony miękką okładziną, ma zachęcać wręcz do bezpośrednich z nim kontaktów. Moşna go programować przez uczenie róşnych, nawet złoşonych czynności niezbędnych do wykonania w naszym, jakşe silnie zmieniającym się otoczeniu. Przygotowywana jest w firmie F&P Robotics wersja dwuramienna dla Chin, z dwoma łańcuchami mechanizmów P-Rob (nie była prezentowana na targach), juş o wyraźnych cechach humanoidalnych. Akceptacja obecności robotów serwisowych, zarówno przez personel lekarski, pacjentów, a nawet seniorów, w ostatnich latach pomyślnie wzrosła, jakkolwiek, w odróşnieniu od dobrej akceptacji w krajach azjatyckich, w tym w Japonii i Chinach, nadal preferujemy w Europie bardziej techniczną, nie humanoidalną naturę tych maszyn. Studium akceptacji maszyn serwi6 ! H # L
6 ! 4 3 ! # ! < " " ! Z " # "
113
a)
b)
' ! J &T: 6 ! ;=< 1 ! ! ! [ !1 ! :R ! ! # # ' # = !M T G=
sowych w naszym şyciu, wykonane przez Instytut Psychologii na Uniwersytecie w Bazylei, dowodzi, şe juş tylko od 10% do 20% osób, pacjentów i personelu lekarskiego, odmówiłoby stanowczo ich obecności i w swoim mieszkaniu, i w salach szpitalnych. Lio moşe kontaktować się z nami głosem (choć mógłby to czynić mniej monotonnie), monitorem wizyjnym, odczytem karty programowej, np. z zadanymi przez lekarza czynnościami i lekami, rozwoşąc po salach chorych w szpitalu i w domu opieki posiłki i medykamenty. Pierwsze zastosowania znalazł Lio juş w marcu 2018 r. w Domu Opieki Caritasu w niemieckiej Konstancji – pomyślne wyniki tego projektu powinny otworzyć drogę zastosowaniom w innych wspomnianych placówkach. Oczywiście pozostaje problem kosztu takiego mechatronicznego partnera – w zaleşności od wyposaşenia programowego od 60 000 do 80 000 euro. Dochodzi do tego koszt serwisu, aktualizacji oprogramowania, banków danych i procedur oraz dwumiesięczny koszt szkolenia personelu – łącznie mamy około 100 000 euro. Jak na razie sporo! Kolejny projekt firmy F&P Robotics to Lio pełniący rolę partnera personelu pielęgniarskiego, przy pobieraniu krwi i wykonywaniu zastrzyków, jako Robot Assistant for Nurses. Obok dominującej nowości, jaką były koboty, drugim niemal równie efektywnym i efektownym rozwiązaniem były prezentowane przez kilka firm producenckich modele i prototypy robotów dwuramiennych, w tym równieş o wybranych właściwościach MRK. Przeznaczeniem aplikacyjnym tej klasy maszyn jest przede wszystkim montaş, angaşujący zwykle obie ręce pracownika, zastąpione dwoma równoległymi łańcuchami kinematycznymi o identycznej budowie. Z tego względu parametry geometryczne tych robotów są, podobnie jak to opisano przy kobotach, dostosowane ergonomicznie do sylwetki, wzajemnego połoşenia i rozległości ramion człowieka, równieş jak ich parametry kinematyczne: prędkościowe i przyspieszeniowe oraz parametry obciąşeniowe. 114
W budowie dwuramiennych robotów i kobotów producenci korzystają ze swoich maszyn z jednym, szeregowym łańcuchem kinematycznym, powielając ten łańcuch w dwóch egzemplarzach połączonych pewnego rodzaju platformą, znaną zresztą z konstrukcji maszyn manipulacyjnych o strukturach równoległych typu dipody i tripody, ale o odwróconym połoşeniu. To moşe róşnić wykonania nawet w obrębie produktów jednego producenta, podobnie jak własne rozwiązania ale połączone z obcymi firmowo efektorami. Zwłaszcza ośrodki i instytucje naukowe i badawcze, zajmujące się wykonaniami modelowymi, dotyczącymi nowych rozwiązań efektorów, korzystają z maszyn innych firm, dołączając do nich swoje własne opracowania. Takim rozwiązaniem jest dwuramienny robot koncernu KUKA AG, wykorzystany w pracach klastru utworzonego przy Uniwersytecie Bielefeld, jako nośnik nowego dziesięciopalcowego, mechatronicznego chwytaka. Typowym przykładem produktu, dobrze wykonanego i mającego juş pierwsze aplikacje za sobą, jest kobot dwuramienny Yumi (nazwa z kobota jednoramiennego przeszła tu na kobota dwuramiennego) firmy ABB Automation GmbH. Maszyna ma masę 38 kg i moşe manipulować obiektem o masie do 500 g obciąşającym kaşde z ramion. Zastosowano go w pewnej firmie produkującej zawiasy meblowe. Zawias składa się z dwóch elementów, które muszą być odpowiednio dokładnie na siebie nałoşone i następnie razem, bez zmiany wzajemnego połoşenia, podłoşone pod dwa automatyczne wkrętaki. Proces montaşu kończy kontrola jakości. Tu sprawdził się dwuramienny kobot Yumi z zastosowaną w chwytaku kamerą wizyjną, analogicznie wykorzystaną jak w przypadku opisanego juş chwytaka Co-act JL1 firmy Schunk, identyfikując wzajemne połoşenie łączonych elementów i sprawdzając poprawność ich połączenia przez porównanie wykonanego zawiasu z zapamiętanym referencyjnym obrazem dobrze wykonanego elementu. Zaletą kobota Yumi jest moşliwość zastosowania tej dwuramiennej robotyzacji na innych stanowiskach (niewielka masa AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie a)
b)
6 ! J ;UU ; = !M " 5 # H # < 1 5 ! # ' # = !M T G= !1 5 R # ;UU
a)
b)
6 ! \ J # " < 1 # J G@G; @ O ] U 5 5 SV O 4 # / 4 S 1 !1 ! 4UL L # ? 5^ [ 5 R 6 5 # W /L[61 4 5^ 6 ! C #
własna) i programowanie o charakterze intuicyjnym, przez nauczanie, niewymagające długiego szkolenia pracowników wydziału firmy aplikującej. Interesujące były, zwłaszcza w odniesieniu do dwuramiennych robotów, rozwiązania antropomorficznych chwytaków budowanych na wzór ludzkiej dłoni. Umoşliwiła to dopiero współczesna miniaturyzacja zarówno elementów aktuacyjnych i sensorycznych, jak i elementów elektrycznych i elektronicznych. Doskonale wykonana przez niemieckie DLR mechatroniczna, dziesięciopalcowa dłoń ma jeszcze bardziej przyblişyć moşliwości chwytne i manipulacyjne kobotów do moşliwości ich ludzkich partnerów. 10/2018
Bardzo efektywnym i jednocześnie efektownym rozwiązaniem jest serwisowa maszyna Chairless Chair (Noonee) będąca swego rodzaju uproszczonym szkieletem zewnętrznym pełniącym zadania mobilnego siedziska, stołka dostosowującego się zarówno do osoby z niego korzystającej, jak i do zmieniających się warunków, np. wysokości, na której jest wykonywana praca oraz zmiany miejsca osoby na niej posadowionej. Wraşenie na kaşdym z odwiedzających monachijską ekspozycję robiły roboty o duşym udźwigu. Przyjmuje się, şe w przypadku robotów duşy udźwig zaczyna się od 100 kg, największym udźwigiem – 2300 kg, dysponował robot M-2000A/2300L firmy Fanuc Deutschland GmbH o masie 11 ton, sześciu stop115
a)
116
b)
# J ! , $ L # ? 5^ [ 5 R 6 5 # W /L[61 "
$ #
'
# # ! !,
V J , +
/WLC; 6 ! _ ; 1 ! # #
niach ruchliwości, powtarzalności pozycji centralnego punktu narzędzia TCP ¹0,18 mm i zasięgu ruchu ponad 3,7 m. Jeszcze większy zasięg – ponad 4,6 m, przy nieco mniejszym udźwigu – 1700 kg, ma jego sąsiad w rodzinie cięşkich maszyn firmy Fanuc: M-2000A/1700L. Roboty o takim udźwigu, wbrew powszechnym przekonaniom, są, w całym szeregu istotnych dla gospodarki przemysłów, bardzo potrzebne. Przykładowe pola aplikacji to przemysł samochodowy, w tym czynności serwisowe i naprawcze samochodów bez potrzeby korzystania z kanałów i podnośników hydraulicznych, przemysły hutniczy (odlewnie) i maszynowy
(środki lokomocji kolejowej, okrętowej, lotniczej, maszyny obróbcze, obsługa i sprzęganie tłoczni i kuźni), przemysł oponiarski, przemysł wydobywczy (kamieniołomy) itp. Na drugim końcu skali wielkości są roboty miniaturowe o bardzo małym udźwigu – przyjmuje się dla tej klasy maszyn 1 kg jako ograniczenie udźwigu. Przykładem takiej kompaktowej maszyny 6 ! , % " # C # < CR7888;Q7`88[ ! 7`88 00 888 J & L # = !M # ! # / " H # 1 J =^ =
;=
AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
? /; 6 1 " J , / 1 ! , # L # ? 5^ [ 5 R 6 5 # W /L[61
z miniaturowym mechanizmem jest pokazany po raz pierwszy, właśnie w Monachium, robot MotoMINI firmy YASKAWA Europe GmbH o obciąşalności 500 g, sześciu stopniach ruchliwości, powtarzalności pozycji TCP ¹0,03 mm i zasięgu ruchu nieprzekraczającym 350 mm. Mechanizm jest sterowany równie kompaktowym sterownikiem Motoman YRC1000micro, opracowanym specjalnie dla takich małych maszyn. Kilka zaledwie kilogramów masy i kompaktowe wymiary MotoMINI ułatwiają, bezfundamentowe ustawianie robota w róşnych, zmieniających się miejscach ciągu produkcyjnego.
4 Przekonanie, şe najblişsze lata będą charakteryzowały się w obszarze inteligentnej automatyzacji procesów produkcyjnych dwoma koniecznymi do praktycznego rozwiązania tematami, tzn. informatyzacją i internetyzacją tych procesów, najogólniej dalszymi postępami cyfryzacji produkcji oraz realizacją robotyki realizującej zadania bezpośredniej współpracy z człowiekiem, czyli równie najogólniej – kobotyki, było na targach automatica 2018 masowo wyraşane i na spotkaniach towarzyszących ekspozycji, i w rozmowach z tzw. ludźmi z przemysłu. Charakterystyczne jest, şe oszczędnie wykorzystywano w tych rozmowach hasło Industry 4.0, częściej za to IT2 (Insider. Insights), odnoszące do problematyki biznesowej i prawnej towarzyszącej Platformie 4.0 i mającej istotne przełoşenie na horyzont czasowy realizacji idei Przemysłu 4.0. Podobnie jak w przypadku Innowacji robotycznych organizatorzy zaproponowali w tej tak waşnej dla realizacji Platformy 4.0 dziedziny, jaką jest inteligentna produkcja, następującą segregację specjalności produktowych i usługowych prezentowanych na targach automatica: – Przemysłowe przetwarzanie obrazów (Machine vision): • Urządzenia pomiarowe do przetwarzania obrazu (Measuring systems for machine vision), 10/2018
• Komponenty do przetwarzania obrazu (Components for machine vision), • Systemy wizyjne do specjalnych zastosowań (Machine vision systems for specific fields of application), • Wbudowane systemy wizyjne (Embedded vision systems), • Rozszerzona rzeczywistość (Augmented reality vision), – Sensoryka (Sensor Technology): • Sensory zblişeniowe (Proximity switches), • Sensory obrotowe (Rotary switches), • Sensory pozycyjne (Mechanical limit switches), • Sensory długości i drogi (Linear displacement transducers), • Sensory odstępu, odległości i grubości (Sensors for distance and thickness), • Sensory siły i momentu (Force torque sensors), • Sensory optoelektroniczne (Optoelectronic sensors), • Sensory ultradźwiękowe (Ultrasonic sensors), • Sensory identyfikacyjne RFID (Identification sensors RFID), • Mikrosensory (Mikro-sensors), – Sterowanie i przemysłowa komunikacja (Control systems technology and industrial communications): • Sterowanie elektroniczne (Controls, electronic), • Sterowanie mechaniczne, krzywkowe (Controls, mechanical, cam-controlled), • Sterowanie pneumatyczne (Controls, pneumatic), • Sterowanie CNC (CNC-control systems), • Sterowanie programowalne SPS (Freely programmable controls, FPCs), • Komputery przemysłowe (Industrial PCs), • Systemy sieciowe (BUS systems), • Złącza sieciowe (BUS terminals), • Komponenty magistrali sieciowych (Components for fieldbus systems), 117
• • • • •
Wyspy zaworowe (Valve islands), Serworegulatory (Servo controler), Karty CPU (CPU-cards), Urządzenia zasilające (Power supply units), Monitory i urządzenia operatorskie (Display and operating equipment), • Komponenty elektryczne dla sterowników (Electrical components for controls), • Obudowy i szafy (Industrial enclosures and control cabinets), • Transmisja informacji radiowa i mobilna (Transmitting data via wireless or mobil communications), • Transmisja optyczna (Optical data transmission), • Transmisja bezprzewodowa (Wireless data transmission), • Zdalna kontrola i diagnoza systemów (Remote maintenance and diagnostic systems), • Interfejsy maszyna-maszyna M2M (Machine-to-machine M2M communications), • Interfejsy człowiek-maszyna HMI (Human-machine interfaces HMI), • Wirtualna rzeczywistość do zastosowań przemysłowych (Virtual reality systems for industrial applications), – Aktuatoryka (Aktuatoric and drive technology): • Moduły (Modules), • Chwytaki (Grippers), • Urządzenia mocujące (Clamping devices), • Urządzenia zatrzymujące (Stop devices), • Pneumatyczne systemy pozycjonujące (Positioning systems, pneumatic), • Pneumatyczne jednostki posuwowe (Feed units, pneumatic), • Mikrosystemy pozycjonujące (Micro-postitioning systems), • Šoşyska (Bearings), • Prowadnice liniowe (Linear guides), • Elementy i systemy napędów liniowych (Linear motion drive elements and systems), • NC-sterowane napędy obrotowe (Numeric controlled rotation axes), • NC-sterowane napędy liniowe (Numeric controlled linear axes), • Przekładnie (Gears), • Silniki przemysłowe, urządzenia sterowania i ochrony (Industrial motors, motor controls, motor protection devices), • Napędy specjalne (Special drives), • Systemy wielonapędowe (Multiple systems). – Oprogramowanie i chmury obliczeniowe (Software and cloud computing): • Oprogramowanie robotyki, montaşu i manipulacji (Software for robotics, assembly and handling technology), • Oprogramowanie dla przemysłowych systemów wizyjnych (Software for machine vision), • Oprogramowanie i systemy dla inteligentnych systemów produkcyjnych (Software and systems for the smart factory), 118
M ! ! J U # 6 V # ;= ! J G@G; ;=
• Usługi dla inteligentnych systemów produkcyjnych (Smart factory services), • Chmury obliczeniowe (Cloud computing), • Systemy i rozwiązania dla aplikacji wielkich zbiorów danych (Systems and solutions for Big data applications), • Integracja systemów i doradztwo dla aplikacji wielkich zbiorów danych (System integration and consulting for cloud computing and Big data). Takşe w tym przypadku kaşdy z podanych terminów miał co najmniej kilka ich podterminów, takşe i tu rzadkością byli wystawcy z jednym produktem lub usługą, holding Beckhoff Automation GmbH & Co. KG miał ich w branşy inteligentnie automatyzowanej produkcji najwięcej, bo aş 48 pozycji produktowych. Szczególne znaczenie dla rozwoju inteligentnej automatyzacji procesów produkcyjnych mają, na obecnie realizowanym etapie cyfrowej optymalizacji przemysłu, zintegrowane platformy i środowiska programistyczne. Takim wiodącym w skali światowej opracowaniem jest platforma, raczej ze względu na wielkość środowisko PLM (Product Life-cycle Management), opracowane w 2012 r. przez koncern Siemens AG po przejęciu w USA szeregu firm z dostępnymi cząstkowymi opracowaniami. PLM prowadzi produkt przez całe jego şycie techniczne, rozpoczynając od podania koncepcji i dokumentacji wirtualnej, drukowania modeli, ich badań symulacyjnych, laboratoryjnych i przemysłowych, decyzji o podjęciu produkcji, wirtualnej dokumentacji produkcyjnej, wytworzenia produktu w wirtualnym środowisku produkcyjnym, sprawdzenia jego poprawności, przejścia z wirtualnego środowiska produkcyjnego do środowiska realnego, opracowania wspomaganej programowo i dokumentowanej komputerowo dokumentacji produkcyjnej i montaşowej, logistyki magazynowej, transportowej i sprzedaşnej, kontroli poprawności eksploatacji, przestrzegania terminów przeglądów, napraw i remontów, wskazywania miejsca i wykonawcy tych czynności, wreszcie sterowanego recyklingu. Takşe prowadzenia w całym tym łańcuchu rachunku wytwarzanych wartości dodanych, towarzyszących produktowi od jego powstania aş do wykorzystania jego odpadów. AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
) " ! , 3 ! , X;'G;); S = !M
Podobnie globalne znaczenie ma opracowana w holdingu Bosch Rexroth AG interaktywna platforma komunikacji ActiveCockpit – jest jeszcze silniej niş PLM zorientowana na realne środowisko produkcyjne – interaktywne przetwarzanie i wizualizację danych produkcyjnych on-line. Istotą jest stałe monitorowanie procesów produkcyjnych i szybkie reagowanie na pojawiające się usterki dla utrzymania sprawności produkcji. Kolejnymi informacjami, które powinny być dostępne operatorowi i to moşliwie jak najblişej urządzeń i maszyn linii produkcyjnej, są dane dotyczące zapasów i bieşących zamówień, co ma juş bezpośredni związek z załoşeniami Przemysłu 4.0 i szybkiego, inteligentnie elastycznego reagowania celem spełnienia şyczeń klienta. To samo dotyczy wspierania w posługiwaniu się interfejsami sterowania produkcją, a nawet uruchamiania niektórych z nich ręcznie. W tym celu twórcy ActiveCocpit wyposaşyli go juş w 2014 r. w interaktywne monitory dotykowe. Oznacza to, şe wszyscy pracownicy biorący udział w realizacji procesu mają stały dostęp do najbardziej aktualnych danych potrzebnych inteligentnej, ciągle doskonalonej, optymalizowanej i reagującej decyzjami na zgłaszane na bieşąco potrzeby, produkcji. Świetnym uzupełnieniem ActiveCocpit są dwa środowiska programistyczne prezentowane przez holding Bosch Rexroth: Actve Assist oraz Open Core Engineering, które w ramach kompleksowej oferty rozwiązań łączą odrębne dotychczas obszary automatyzacji: sterowniki PLC i nowoczesne technologie informatyczne, obejmujące otwarte standardy, narzędzia programowe, pakiety funkcji oraz interfejs Open Core. To nowe, zintegrowane podejście uwzględnia standardowe projektowanie IEC, opcje dostępne dzięki programowaniu w językach wysokiego poziomu oraz dzięki lepszemu dostępowi do podstawowych mechanizmów sterowania zapewnia w czasie rzeczywistym, szybką i niezaleşną od siebie w obu wymienionych przypadkach, implementację procedur. Charakterystyczną cechą współczesnego etapu transformacji przemysłowej 4.0 jest sięganie firm zajmujących się dotychczas automatyzacją procesów produkcyjnych po uzupełnienia swojego profilu produkcyjnego i usługowego o rozwiązania inteligentne, w tym nawet po rozwiązania innych firm i to w dwóch obszarach: 10/2018
– sprzętowym – po inteligentne maszyny robotyczne i kobotyczne oraz – informatycznym – inteligentnego wsparcia własnych środków produkcji i inteligentnej realizacji automatyzacji procesów produkcyjnych. Dobrym przykładem takiego działania jest Festo V. GmbH und Co. KG, holding od wielu dziesiątków lat wytyczający w skali światowej drogi rozwoju automatyzacji systemów produkcyjnych. Własnym uzupełnieniem sprzętowych środków automatyzacji jest juş wspomniany wcześniej kobot (BionicCobot), w przypadku działań informatycznych jest to inwestycja w dziedzinę sztucznej inteligencji polegająca na podpisaniu 17 kwietnia 2018 r., krótko przed targami automatica, umowy z firmą Resolto Informatik GmbH, która stała się częścią grupy Festo. Jej specjalnością są produkty programistyczne sztucznej inteligencji dla realizacji działań automatyzujących i robotyzujących, przy czym są one interpretowane właśnie w czasie rzeczywistym i w bezpośredniej bliskości maszyn i urządzeń produkcyjnych. Ma to umoşliwić oszczędzanie energii, krótsze czasy cyklów produkcyjnych i przede wszystkim istotne ograniczenie awarii linii produkcyjnych, takşe ograniczenie strat od powstających odrzutów i braków. W pewnej perspektywie czasowej Festo przewiduje aplikacje oprogramowania Prognos, identyfikującego predykcyjnie anomalie i awarie występujące w liniach produkcyjnych oraz związanie dostępnych dzięki umowie z Resolto algorytmów sztucznej inteligencji i duşych, przechowywanych w chmurze obliczeniowej, zbiorów danych z własnymi produktami. Z podobnymi działaniami moşna było na targach automatica spotkać się w firmie Pilz GmbH & Co. KG, średniej wielkości przedsiębiorstwie specjalizującym się w automatyzacji procesów produkcyjnych i technologiach zabezpieczeń tych procesów. Firma pokazała tu nowe podejście i do problematyki robotyki, i do jej inteligentnego oprogramowania. Nie będąc şadnym kla; : 5 : D 8 ,
# # & W = !M G=
119
sycznym producentem robotyki, firma pokazała opracowany przez nią modułowy system robotyczny złoşony z czterech modułów: – modułu kinematycznego – mechanizmu o 6. stopniach ruchliwości, udźwigu 6 kg, masie własnej 19 kg i właściwościach MRK, – modułu sterowania serwonapędów mechanizmu i współpracy z sensorami 2D i 3D, – modułu obsługi z własnym oprogramowaniem wizualizacji oraz programowania ruchu i działań efektora, – modułu platformy ROS na bazie IPC, innowacyjnego, otwartego standardu programowania, który ma stanowić w przyszłości bazę do realizacji pozostałych modułów informatycznych systemu. Firma Pilz zdecydowała się na wykorzystanie w tym systemie programistycznej platformy ROS (Robot Operating System) nie tylko ze względu na jej innowacyjność (ROS jest znany od 2010 r., w praktyce od 2014 r.), ale przede wszystkim na jej otwartość oraz dostęp do zbioru wielu bibliotek procedur sterowania i symulacji ruchu, w tym sterowania niskopoziomowego, komunikacji międzywątkowej, implementacji róşnych przydatnych funkcji oraz zarządzania pakietami. Jednocześnie zdając sobie sprawę z trudności, jakie moşe sprawiać ROS części przedsiębiorstw ze słabym zapleczem informatycznym, firma Pilz pozostawiła tym przedsiębiorstwom moşliwość korzystania z modułu kinematycznego i z dotychczas stosowanego przez firmę klasycznego sposobu sterowania i programowania zautomatyzowanych i zrobotyzowanych gniazd produkcyjnych, korzystając ze znanego juş modułu sterowania MCS (Motion Control System) i systemu automatyzacji PSS4000. To przyjęcie, dwupoziomowe, właśnie np. z ROS dla firm o zaawansowanym poziomie przyjmowania innowacyjności oraz klasyczne, dla firm o konwencjonalnym podejściu do problematyki sterowania i programowania procesów automatyzacyjnych, jest charakterystyczne takşe dla innych firm na dzisiejszym etapie realizacji transformacji przemysłowej 4.0 i to nawet w kraju z przemysłem o bardzo zaawansowanym poziomie stosowanych i proponowanych nowości oraz innowacji technologicznych.
a)
) Jak juş wspomniano targi automatica to takşe wydarzenia i spotkania naukowe. Ekspozycji 2018 towarzyszyły obrady i wykłady: – AUTOMOBIL PRODUKTION Congress, – International Symposium on Robotics (ISR), – OPC Foundation Day Europe at automatica i we wszystkie dni ekspozycji, z wolnym dostępem dla kaşdego zainteresowanego: – Automatica Forum na tematy: cyfryzacja, sztuczna inteligencja, praca 4.0, współpraca-człowiek-maszyna, roboty serwisowe/przyszłość robotyki, – IT2 Industry 4.0 Forum (Insider. Insights. Industry 4.0) z przedstawieniem sprawdzonych modeli biznesowych dla Przemysłu 4.0 oraz dla IoT, jak i uczenia się postępowania z usieciowionymi produktami i urządzeniami produkcyjnymi na przykładzie kilkudziesięciu zrealizowanych projektów z tej dziedziny. Dodatkowo zapewniony był dostęp dla kaşdego zainteresowanego do: – Servicerobotik Demopark z prezentacjami szczególnie ciekawych rozwiązań sprzętowych z moşliwością ich wypróbowania „na własnym ciele�, np. exoszkieletu francuskiej firmy RB 3D wspierającego pracę robotników zatrudnionych przy budowie dróg lub spotkania z humanoidalnym robotem Ego włoskiej firmy qbrobotics, – Smart Maintenance Pavillon z równie ciekawymi prezentacjami, ale informatycznymi, w tym wymiany doświadczeń dotyczących praktyki utrzymania poprawnego działania usieciowionych produktów, produkcji i procesów technologicznych. Uzupełnieniem tej platformy dialogowej były prowadzone w małych grupach spotkania quasikursowe nazwane Meet the Experts Workshop, odnoszące się do najbardziej aktualnych problemów Smart Maintenance z uczeniem ich praktycznego rozwiązywania. Równie interesujące propozycje spotkań zaproponowało stowarzyszenie VDMA (niem. Verband Deutscher Maschinenund Anlagenbau), m.in.:
b)
U , 5 3 /[ ! L L 1 # 4 4 " < 1 ! ! ! !1 , ! ! SW ` ! " Q " ! 6 ! ' ' / (' ; 1 ! ! ! R; U
# L TL /G = !M1
120
AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie – Special show: People in the Smart Factory z prezentacjami sprzętowymi i informatycznymi dotyczącymi obecności, roli i zadań pracownika w produkcji inteligentnie zautomatyzowanej i zrobotyzowanej, – The Production of the Future. On Display Today z modelowymi demonstratorami sprzętowymi działania Przemysłu 4.0 w trzech przemysłach: spoşywczym, opakowań a nawet zindywizualizowanej, elastycznej produkcji samochodów. Nie mniej, a moşe nawet bardziej interesujące od powyşszych, były trzy wydarzenia o charakterze biznesowym: – Dialoque Space Platform Economy poświęcona problemowi konkurencji na rynku o wartości miliardów euro, rosnącej wraz z powiększającą się liczbą średnich i duşych przedsiębiorstw informacyjnych, telekomunikacyjnych, automatyzacyjnych i robotyzacyjnych, powodowanych m.in. powszechniejącą obecnością IoT, – Start-up Arena prowadzona przez Mobile World Capital Barcelona, której celem było znalezienie 30 chętnych i młodych (takşe jeszcze potencjalnych) przedsiębiorców, z obszaru mechatroniki, automatyki i robotyki, dla wsparcia ich innowacyjnych koncepcji, odnosząc się do zainteresowanych inwestorów i przedstawicieli przemysłu szukających nowych partnerów do współpracy, – Investors’ Day – Finance Meets Robotics and Automation, prowadzone przez EUnited Robotics spotkanie kontaktowe nowych, potencjalnych inwestorów, zainteresowanych rosnącą dynamicznie branşą automatyki i robotyki, z analitykami i doradcami finansowymi, przedstawicielami banków kredytowych, firm maklerskich i inwestycyjnych. I jeszcze te juş wspomniane na początku „wyspy� młodzieşowo-dziecięcej techniki Learning by Digital Doing: • automatica Makeathon – we współpracy z internetowymi sieciami sprzedaşy internetowej sprzętu elektronicznego i oprogramowania, ITQ i Conrad Electronic: 30-godzinny konkurs dla 120 młodych profesjonalistów i studentów mechaniki, mechatroniki i informatyki przemysłowej polegający na utworzeniu zespołu, zespołowym opracowaniu projektu programowego i sprzętowego z zakresu automatyki, robotyki oraz IoT, nawiązującego do rozwiązań potrzebnych w Przemyśle 4.0, • Integration Islands, z podobnym jak wyşej wsparciem, ale dla nastolatków, od 10 lat, uczniów szkół podstawowych i średnich, młodych emigrantów i ‌ zainteresowanych techniką seniorów. Wszyscy oni mogli brać udział w zajęciach prowadzonych przez instruktorów, wprowadzających w świat techniki, od lutowania i toczenia rozpoczynając, przez drukowanie 3D, do uruchamiania sterowań procesorowych klasy Arduino i programowania ruchu miniaturowych robotów mobilnych – a więc czyniąc pierwszy krok w mechatronikę, a przez nią w automatykę i robotykę.
' Na koniec kilka uwag dotyczących spostrzeşeń, które moşna było poczynić na monachijskiej ekspozycji: • automatica jest bezsprzecznie najwaşniejszym w skali światowej spotkaniem firm i specjalistów zajmujących się szeroko rozumianą automatyzacją i robotyzacją procesów 10/2018
produkcyjnych, w tym głównie nowościami i innowacjami w tych dziedzinach. Od Chin. Południowej Korei i Japonii przez Turcję i Portugalię, aş do Kanady. Niekoniecznie juş sprawdzonych w praktyce przemysłowej, jeszcze często w modelach i prototypach, ale juş z duşą dozą prawdopodobieństwa wytyczających kierunki dalszego rozwoju firm je prezentujących i rozwoju obu wspólnych dziedzin. Obok znanych powszechnie, duşych i bardzo duşych korporacji, dla których obecność na targach jest obowiązkowa, pojawiły się te jeszcze nieznane, jak np. południowokoreański, wielobranşowy koncern Doosan świętujący europejską premierę swojego oddziału Doosan Robotics rozpoczynającego produkcję robotów serwisowych z duşym udziałem MRK. I coraz liczniej obecne małe i średnie przedsiębiorstwa świetnie uzupełniające sprzętem, informatyką i dostępem do Internetu te od nich większe, • automatica 2018 dowiodła ostatecznie, şe roboty i manipulatory stały się obecnie podstawowymi narzędziami automatyzacji, tak jak kiedyś, w latach 70., sterowniki programowalne, w latach 80. procesorowe regulatory napędów i później, w latach 90. XX wieku, nastawniki częstotliwościowe silników prądu przemiennego. Szczególną rolę w tej nowoczesnej „autorobotyzacji� zaczynają odgrywać roboty kolaboracyjne, zapełniając lukę i wspomagając niezbędną technologicznie i ekonomicznie pracę ręczną maszynami manipulacyjnymi zmniejszającymi wysiłek fizyczny i monotonię tej pracy w wydaniu seryjnym, zwiększającymi jej wydajność i jakość wytwarzanych produktów i jeszcze korzystającymi z tych pracowników-partnerów maszyn (bionicznej) inteligencji i sprawności motorycznej. Jest to właśnie potrzebne w transformacji przemysłowej 4.0, zakładającej z definicji nieseryjne, więc potrzebujące inteligencji wytwarzanie róşnorodnych produktów, – automatica 2018 wyraźnie zracjonalizowała obowiązkową jeszcze teraz gdzie-niegdzie euforię i zachłyśnięcie się oczekiwaniem na natychmiastową, w gruncie rzeczy niezdefiniowaną blişej (R)ewolucję 4.0. Transformacja przemysłowa 4.0, której jesteśmy świadkami lub czynnymi uczestnikami, wymaga najpierw dokończenia optymalizacji etapu Przemysłu 3.0 (pamiętaj, najpierw ‌ Optimize your Production), a więc skutecznej i zaawansowanej robotyzacji i cyfryzacji, a dopiero potem stopniowego przechodzenia z coraz większym udziałem informatyzacji i internetyzacji produktów i środków produkcji, do zdefiniowanego przez Platformę 4.0 – etapu Przemysłu 4.0. To było widać nawet przez zniknięcie, nad „wszystkim� na róşnych targach, spotkaniach i prezentacjach, napisów Oto juş jest Przemysł 4.0 i rozumne sygnalizowanie, şe Przyszłość to kobotyka. I nie tylko oczywiście, bo interesujące było takşe obserwowanie przenikania się produktów i środków produkcji między firmami – juş nie dziwi i nie wstydzi napis firmowy na sprzęcie uzupełnionym przez inną firmę jej zespołami. Ta cecha: „więcej współpracy firmowej, mniej konkurencji firmowej�, to właśnie jedna z oczekiwanych cech etapu Przemysłu 4.0, – automatica to takşe, o czym w tekście było niewiele, pola i przykłady aplikacji prezentowanych rozwiązań i sprzętowych, i usługowych, w przemysłach, które z nich korzystają. 121
, # ! ! 4 D 8 E F # # # 780N ! # ! 5 # &
Szybko wymieniając, dla zwrócenia uwagi – to przemysły samochodowy, budowlany, chemiczny, elektromaszynowy, odnawialnej energii, napojów i produktów spoşywczych, przetwórstwa drewna, technik informacyjnych i telekomunikacyjnych, przetwórstwa tworzyw sztucznych i gumy, logistyki, lotniczy i kosmiczny, metalowy, hutniczy, papierowy i drukarski, farmaceutyczny, kosmetyczny i medyczny, takşe opakowań, – automatica 2018 pokazała teş, şe jednym z głównych problemów, o ile nie problemem najwaşniejszym, transformacji przemysłowej 4.0 jest pilne przygotowanie kadr, Inşyniera 4.0. Czy ma to być „człowiek renesansu�, wiedzący i umiejący wszystko? I tak, i nie, bo wiedza w czasach renesansu była drobiną tej wiedzy, która pojawia się „dzień w dzień� w naszych czasach. Dziedziną wiedzy, która ewidentnie buduje podstawy transformacji przemysłowej 4.0, jest oczywiście mechatronika i dzięki niej moşe postępować mechatronizacja produktów i środków produkcji. Bo mechatronika to synergiczne w skutkach połączenie mechaniki, elektronicznego sterowania i systemowego myślenia przy projektowaniu i wytwarzaniu produktów. Moşna było to przekonanie zobaczyć, odczytać i odsłuchać w wielu miejscach na targach. Takşe uczestniczyć jako młody profesjonalista lub student w przejściu od idei do jej urzeczywistnienia we wspomnianym juş 30-godzinnym konkursie automatica Makeathon oraz jako nastolatek w zajęciach z mechatroniki na wspomnianych wyşej Integration Islands, – w targach automatica 2018 uczestniczyliśmy przez liczne zagraniczne firmy-matki firm-córek pracujących w polskiej gospodarce. W krajach o zaawansowanym rozwoju technologii przemysłowych dzieje się to często na odwrót, to właśnie firmy-córki firm-matek były obecne na targach, np. japoński wielobranşowy koncern Kawasaki prezentowała niemiecka Kawasaki Robotics GmbH. Zabrakło na targach automatica autentycznie polskich firm przemysłowych z wyjątkiem dwóch: pierwszej – Future Processing z jedną specjalnością produktową (software do przetwarzania obrazów) i drugiej – Rob-Tech teş z jedną specjalnością (robotyzacja klejenia i uszczelniania) oraz prezentacja miasta średniej wielkości bez şadnej specjalności. Trudno było je nawet odszukać, ale pomijając ten fakt, to było dramatycznie mało – polskich nowości i innowacji w stosunku do tych polskich firm, w tym młodych, start-up’owych, postakademickich, prezentujących dobry a nawet bardzo dobry poziom produktów mechatronicznych i informatycznych, dający się bez naciągania porównać z produktami firm obecnych na spo122
tkaniu monachijskim. Cytowany w czerwcowym numerze miesiÄ™cznika branĹźowego AUTOMATYKA 6/2018, Jan Filip StaniĹ‚ko, dyrektor Departamentu Innowacji Ministerstwa PrzedsiÄ™biorczoĹ›ci i Technologii, odnoszÄ…c siÄ™ do Raportu o innowacyjnoĹ›ci MĹšP (Smart Industry Polska 2018) wykonanego na zlecenie firmy Siemens, zatytuĹ‚owaĹ‚ swoje uwagi PaĹ„stwo przeszkadza, paĹ„stwo pomaga ‌, a gdyby tak ten tytuĹ‚ zamienić w kolejnych dwĂłch latach lub jeszcze szybciej na PaĹ„stwo nie przeszkadza, tylko pomaga‌ – wĹ‚aĹ›nie za dwa lata kolejna edycja monachijskiej ekspozycji! Bibliografia i netografia • automatica, Optimize your Production. Official Catalog. Messe MĂźnchen GmbH, 2018. • automatica, Optimize your Production. Face the Future of Manufacturing. Final Edition. Messe MĂźnchen GmbH, 2018. • Mechatronik. Design, Entwicklung, Integration. Special automatica, 5 (2018) 126, creativ management AG, Mainleus 2018. • „Robotik und Production, Integration, Anwendung, LĂśsungen.â€? Highlights der automatica, 3 (2018) 3, TeDo Verlag GmbH, Marburg 2018. • Batorska S., Smart Industry Polska 2018. Raport o innowacyjnoĹ›ci MĹšP. „Automatykaâ€?. Nr 6, 2018, 93–100. • KaliczyĹ„ska M., Big data nie tylko dla PrzemysĹ‚u 4.0. „Automatykaâ€?, Nr 6, 2018, 101–108. • KaliczyĹ„ska M., Kluczowe technologie PrzemysĹ‚u 4.0. „Automatykaâ€?, Nr 1-2, 2018, 95–96. • Olszewski M., Basics of Servopneumatics. VDI Verlag, DĂźsseldorf 2007. • Olszewski M., Bionika. „Automatykaâ€?, Nr 6, 2018, 111–116. • Olszewski M., Mechatronizacja produktu i produkcji – PrzemysĹ‚ 4.0. “Pomiary Automatyka Robotykaâ€?, Nr 3, 2016, 6–28. • PolitaĹ„ska A., Stoch M., Co ma wspĂłlnego InĹźynier 4.0 z czĹ‚owiekiem renesansu? „Automatykaâ€?, Nr 6, 2018, 109–110. • Stoll W., Bionik. Lernen von der Natur – Impulse fĂźr Innovation. Edition Festo, Esslingen 2018. • www.targiwmonachium.pl – Biuro TargĂłw Monachijskich w Polsce. • www.automatica-munich.com – Bord of Management, Messe MĂźnchen GmbH. • www.abb.de/robotics – ABB Automation GmbH. • www.beckhoff.de – Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. • www.boschrexroth.de – Bosch Rexroth AG. • www.dlr.de/m - Deutsches Zentrum fĂźr Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut fĂźr Robotik und Mechatronik. • www.doosanrobotics.com – Doosan Robotics Inc. • www.eu-nited.net/robotics – EUnited Robotics – The European Robotics Association. • www.fanuc.eu - Fanuc Deutschland GmbH. • www.festo.de - Festo Vertrieb GmbH und Co. KG. • www.fp-robotics.com – F&P Robotics AG. • www.gudel.com – GĂźdel Group AG. • www.kuka.com – KUKA AG. • www.pilz.com – Pilz GmbH & Co. KG. • www.qbrobotics.com – qbrobotics srl. • www.schunk.com – Schunk GmbH & Co. KG. • www.siemens.com – Siemens AG. • www.universal-robots.com - Universal Robots A/S. • www.cit-ec.de – Universität Bielefeld, Cluster of Excellence Cognitive Interaction Technology (CITEC). • www.vdma.org/r+a – VDMA Robotik + Automation. • www.yaskawa.eu.com – YASKAWA Europe GmbH. Politechnika Warszawska AUTOMATYKA
28-30.11.2018
KONFERENCJA
www.topautomotive.pl R E K L A M A
WSPÓŁPRACA
ABB SP. Z O.O. TEL. 22 223 70 00, WWW.ABB.PL .............................................................................................................................................. 10
AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ......................................................................................................66
AUTOMATION24 GMBH TEL. 22 439 65 00; 00 800 24 2011 24, WWW.AUTOMATION24.PL ................................................................. 21
AUTOMATYKA-POMIARY-STEROWANIE SA TEL. 85 748 34 00, 85 748 34 03, WWW.APS.PL .............................................................................................................. 9
AXON MEDIA GROUP TEL. 533 344 700, WWW.AXONMEDIA.PL ....................................................................................................................... 123
B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA SP. Z O.O. TEL. 61 846 05 00, WWW.BR-AUTOMATION.COM ......................................................................................13, 44–45
BALLUFF SP. Z O.O. TEL. 71 382 09 00, WWW.BALLUFF.PL, WWW.LEUZE.PL ......................................................................... 19, 67–69
DANFOSS POLAND SP. Z O.O. TEL. 22 755 06 68, WWW.DANFOSS.PL/NAPEDY ................................................................................ I OKŁ., 74–76
PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ ............................................................................................................................... 14, 17
ELESA+GANTER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 22 737 70 47, WWW.ELESA-GANTER.PL .................................................................................................. 3, 78–79
ELMARK AUTOMATYKA SP. Z O.O. TEL. 22 541 84 65, WWW.ELMARK.COM.PL ......................................................................................................31, 48–50
ENDRESS+HAUSER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 773 00 00, WWW.PL.ENDRESS.COM ............................................................................................................72–73
FAULHABER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 61 278 72 53, WWW.FAULHABER.COM ............................................................................................................. II OKŁ.
HF INVERTER POLSKA S.C. TEL. 56 653 99 16, WWW.HFINVERTER.PL ...............................................................................................88–90, IV OKŁ.
IGUS SP. Z O.O. TEL. 22 863 57 70, WWW.IGUS.PL .............................................................................................................................. 11, 42, 77
KUKA CEE GMBH SP. Z O.O. , ODDZIAŁ W POLSCE TEL. 32 730 32 14, WWW.KUKAROBOTICS.PL ................................................................................................ 29, 52–53
124
AUTOMATYKA
WSPÓŁPRACA PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP TEL. 22 874 00 00, WWW.PIAP.PL ..............................................................................................................................10, 27, 83
PHOENIX CONTACT TEL. 71 39 80 410, WWW.PHOENIXCONTACT.PL .................................................................................. 15, 17, 80–82
PILZ POLSKA SP. Z O.O. TEL. 22 884 71 00, WWW.PILZ.PL ............................................................................................................................ 33, 46–47
PPH WOBIT E.K.J. OBER S.C. TEL. 61 222 74 22, WWW.WOBIT.COM.PL ..................................................................................................................... 37, 51
PTAK WARSAW EXPO TEL. 48 518 739 124, WWW.WARSAWEXPO.EU ............................................................................................................... 92
RADWAG WAGI ELEKTRONICZNE TEL. 48 384 88 00, WWW.RADWAG.PL ................................................................................................... 84–87, III OKŁ.
RS COMPONENTS TEL. 22 223 11 11, PL.RS-ONLINE.COM ......................................................................................................................................5
SCHMERSAL-POLSKA SP. J. E. NOWICKA, M. NOWICKI TEL. 22 816 85 78, WWW.SCHMERSAL.PL ......................................................................................................................... 23
SCHUNK INTEC SP. Z O.O. TEL. 22 726 25 00, WWW.SCHUNK.COM .......................................................................................................... 39, 40–41
SELS SP. Z O.O. SP. KOMANDYTOWA TEL. 22 848 08 42, WWW.SELS.PL ................................................................................................................................... 57, 63
STAUBLI ŁÓDŹ SP. Z O.O. TEL. 42 636 85 04, WWW.STAUBLI.COM ............................................................................................................................. 35
STEMMER IMAGING TEL. 664 921 922, WWW.STEMMER-IMAGING.PL ............................................................................................... 64–65
TEAM PREVENT TEL 32 326 30 08, HTTP://WWW.TEAMPREVENT.PL ................................................................................................ 123
TARGI LUBLIN SA TEL. 81 458 15 11, WWW.TARGI.LUBLIN.PL ............................................................................................................................92
Your Global Automation Partner
TURCK SP. Z O.O. TEL. 77 443 48 00, WWW.TURCK.PL ..................................................................................................................................17, 61
ZIMMER-GROUP TEL. +48 884 626 300, WWW.ZIMMER-GROUP.DE/PL .............................................................................................43
10/2018
125
STANOWISKO: ! ! J
?5> FIRMA: Bosch Rexroth
Z
tematem Przemysłu 4.0 spotkał się zaledwie dwa lata temu, wówczas nie zdawał sobie sprawy, şe tak szybko będzie miał okazję wdraşać konkretne rozwiązania u klientów firmy Bosch Rexroth. Połączenie automatyki, metod LEAN, sieci neuronowych, sterowników PLC, plików JSON, REST-API - to wszystko, plus dotychczasowa wiedza z zakresu IT, to główne obszary jego działania. Wszystko zaczęło się w wojsku. W latach 1989–1994 studiował na Wydziale Cybernetyki Wojskowej Akademii Technicznej, gdzie miał okazję zapoznać się z najnowszymi systemami IT, które nie były jeszcze dostępne w biznesie cywilnym. Poznał i wdroşył rozwiązania bazodanowe m.in. AS/400 firmy IBM, VAX firmy Digital oraz systemy zbierania informacji z pola walki. Miał okazję współpracować z kolegami z agencji NACISA w zakresie interoperacyjności polskich systemów IT z systemami uşywanymi w Siłach Zbrojnych innych Państw NATO. Zajmował się symula-
126
cją komputerową pracy sieci danych oraz rozproszonego przetwarzania danych. Jako odskocznię od „powaşnych� tematów potraktował realizację systemu zbierającego dane z czytników czasu pracy dla pewnej jednostki wojskowej. Ponadto publikował artykuły w czasopiśmie „Telecom Forum�, w stałej rubryce na temat sieci inteligentnych, dronów i interoperacyjności systemów. Po rozstaniu z mundurem w 1997 r. jego zawodowa ścieşka związała się z firmą Bosch Rexroth. Pracując jako specjalista IT i administrator sieci komputerowej miał okazję poznać specyfikę pracy informatyka (tak czasem odpowiadał swoim współpracownikom: „A u mnie działa!�). Zaczął równieş interesować się systemami zarządzania przedsiębiorstwem klasy ERP. Był szefem projektów wdraşających m.in. systemy zarządzania magazynem WMS, SAP w spółce krajowej i filiach europejskich, czy zaawansowane systemy bazodanowe dla obsługi sieci dystrybucji towarów na rynku rosyj-
skim. Specjalizował się w ratowaniu tzw. upadających projektów. W 2016 r. został kierownikiem projektu Przemysł 4.0, promującego rozwiązania IT w nowoczesnych zakładach przemysłowych. Wraz z zespołem stworzył przykładowe dema monitoringu maszyn, linii produkcyjnej i procesów – przedstawiał je na licznych konferencjach z zakresu Przemysłu 4.0. W 2018 r. dotychczasowy projekt I4.0 w firmie Bosch Rexroth został przekształcony w Dział Rozwiązań Przemysłu 4.0. Jako kierownik działu Adam ma za zadanie wdraşać projekty transformacji cyfrowej w fabrykach chcących poprawiać wydajność i jakość swoich procesów. W czasie prywatnym fan gier na konsoli, filmów Marvela oraz miłośnik wszelkich podróşy. Ostatnia z nich, odbyta wraz z córką ósmoklasistką do Genewy, zaowocowała zwiedzaniem ośrodka naukowo-badawczego CERN oraz wizytą pod Mont Blanc. ŝona oraz pies Sherlock tym razem niestety zostali w domu. AUTOMATYKA
( 5 $ 3 $
Adam Piszczatowski