VTT:n robotti-innovaatio automatisoi lyhyet tuotantosarjat

11.1.2016

VTT:n kehittämä pikaohjaus lyhentää merkittävästi teollisuusrobottien ohjelmointiaikaa, mikä mahdollistaa automatisoinnin myös kappaletavaran lyhyissä tuotantosarjoissa. Innovaatio lisää Suomen kilpailukykyä valmistusmaana.

VTT on kehittänyt kappaletavaran valmistuksessa käytettäviin teollisuusrobotteihin ohjausjärjestelmän, joka lyhentää ratkaisevasti robotin asetus- ja ohjelmointiaikaa. Nyt tehtyjen innovaatioiden ansiosta robotin ohjelmointi toimintavalmiiksi lasketaan parhaimmillaan minuuteissa, kun perinteisillä ohjelmointimenetelmillä sama on voinut kestää tunnin tai enemmän.

"Uusi ratkaisu tehostaa merkittävästi tuotannollista toimintaa ja avaa uusia tapoja hyödyntää robottia", sanoo VTT:n johtava tutkija Tapio Heikkilä.

Uudessa ohjausjärjestelmässä ainutlaatuista on muun muassa kahden voima-anturin käyttö, kun perinteisesti voima-antureita on yksi tai se puuttuu kokonaan.  Voima-anturin tehtävä on tunnistaa työkaluun kohdistuva voima.  VTT:n ratkaisussa toinen anturi on langattomassa ohjaussauvassa, jolla robottia voi ohjata "taluttaen".

Ohjaussauva ja reaaliaikaisesti toimiva ohjausjärjestelmä mahdollistavat sen, että ihminen voi toimia robotin kanssa samassa työtilassa ja ohjata suoraan robotin liikkeitä robottiin tai taakkaan kiinnitetyllä ohjaussauvalla.

Kun ihminen voi ohjata robottia läheltä, helpottuu ihmisen ja robotin vuorovaikutus.

"Vuorovaikutteinen ratkaisu mahdollistaa sen, että ihmisen havainnointikyky voidaan hyödyntää annetun tehtävän suorittamisessa", sanoo Heikkilä.

Vuorovaikutteisuuden ansiosta sekä uusien tehtävien ja jatkuvien ratojen opettaminen robotille että robotin suora ohjaaminen on huomattavasti aiempaa nopeampaa. Tästä on erityistä hyötyä muun muassa koekappaleiden ja yksittäiskappaleiden valmistuksessa, koska raskaiden kappaleiden siirtely ja jopa kokoonpano tapahtuu joustavasti.

Perinteisessä ratkaisussa robotin liikeradan ohjelmointi tapahtuu hitaasti piste kerrallaan, ja robotti tekee ennalta määriteltyä tehtävää kaavamaisesti. Uusien ohjelmien tekeminen ja pienetkin vaihtelut esimerkiksi käsiteltävien kappaleiden paikoissa aiheuttavat välittömästi virhetilanteita.

Internet-ajan ratkaisu

Robotin nopea ohjelmointi sekä ihmisen ja robotin vuorovaikutus ovat entistä tärkeämpiä ominaisuuksia teollisen internetin aikakaudella, jolloin joustava tuotanto ja lyhyet sarjat ovat oleellisia kilpailuaseita yrityksille. Tällaisiin vaatimuksiin perinteinen kova automaatio vastaa huonosti.

"Kun asiakkaalla on monipuolinen kirjo yksilöllisiä kappaleita käsiteltävänä, voi tehokas osittaisautomaatio olla kilpailukykyinen ratkaisu", sanoo Heikkilä.

VTT:n kehittämä robottiratkaisu lisää osaltaan Suomen mahdollisuuksia valmistusmaana. Ratkaisu sopii korkeaa osaamista vaativiin tehtävin, joissa robotti hoitaa raskaat tehtävät ja ihmiselle jää ajattelu.

Uusi ratkaisu mahdollistaa myös teollisen internetin aikaan yleistyvät palvelumallit. Robottiin ohjelmoitavat tiedot voidaan tallentaa pilvipalveluun, mikä mahdollistaa erilaiset analyysit etäpalveluna.  Robotin suorituskykyä voidaan seurata myös reaaliajassa internetin kautta.

Nyt kehitetty ohjausratkaisu voidaan liittää kaikkiin robotteihin, joissa on avoin ohjausrajapinta. Tämä koskee käytännössä useita suuria robottivalmistajia. VTT odottaa EU:n 7. puiteohjelman HEPHESTOS-projektissa kehitetyn ratkaisun kiinnostavan robottivalmistajien lisäksi myös robotteja käyttävää teollisuutta sekä järjestelmätoimittajia.

Lokakuussa päättyneessä kolmivuotisessa HEPHESTOS-projektissa oli yhdeksän tutkimusorganisaatiota ja yritystä kuudesta maasta: Fraunhofer IPK, Easy-Robot ja ME Messsysteme Saksasta, Universidad Politechnica de Madrid Espanjasta, G-Robots Unkarista, Universiteit I Agder Norjasta, Comau Robotics Italiasta sekä Jot Automation ja VTT Suomesta.

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00