Maximiser le ROI avec les cobots : 7 conseils éprouvés pour une intégration réussie

Ajouter un cobot aux opérations de fabrication ne se résume pas à un bras robotique. Suivez ces conseils pour tirer le maximum de votre investissement.

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Achèteriez-vous un équipement, disons une nouvelle machine CNC, pour le laisser prendre la poussière dans un coin de votre installation au lieu de l'utiliser ? Bien sûr pas ! L'équipement est un gros investissement en capital qui doit tourner pour contribuer au ROI.

Pourtant, dans les grandes comme les petites usines, des robots collaboratifs (cobots) restent dans leurs boîtes non ouvertes au lieu de faire ce qu'ils font de mieux : améliorer la productivité. Nous voyons cela encore et encore lorsque nous visitons des fabricants qui nous demandent conseil sur l'automatisation par cobots.

Pourquoi une entreprise achèterait-elle un cobot sans l'implémenter ? Dans de nombreux cas, cela revient à un manque de temps ou de savoir-faire. Les cobots d'aujourd'hui sont très différents des robots industriels d'il y a à peine deux décennies, mais ils nécessitent tout de même une certaine planification et des compétences pour être mis en service.

Ne laissez pas cela vous dissuader d'ajouter des cobots à vos opérations ! Vous pouvez vous préparer au succès si vous savez quelles capacités et fonctionnalités rechercher dans un cobot (et un fournisseur de cobots), et en anticipant les tâches de configuration qui accompagnent l'intégration d'un cobot vous-même. Voici nos sept conseils pour y parvenir avec succès.

1. Déterminer comment le cobot interagira avec son environnement

Nous nous concentrons souvent sur le bras du cobot, mais ce n'est vraiment qu'un composant d'un espace de travail ou d'une cellule automatisée. Avant de pouvoir le mettre au travail, répondez à ces questions :

• Où sera-t-il situé dans la zone de travail ? Pouvez-vous rouler le cobot dans l'espace où se tenait l'employé auparavant ou la zone de travail doit-elle être repensée d'abord ?
• Une fois le cobot en place, limite-t-il l'accès des employés à la zone ?
• Si le cobot doit charger/faire fonctionner une machine CNC, comment s'interfacera-t-il avec cette machine ? Doit-il être intégré électroniquement, ou le cobot peut-il actionner des commandes physiques (par exemple, ouvrir et fermer les portes de machine, charger et décharger des pièces, ou appuyer sur le bouton de démarrage) ?

Il est important de se rappeler que les zones de travail sont conçues pour les êtres humains, dont la flexibilité et la dextérité inhérentes permettent une variété de mouvements. Les cobots typiques (et robots industriels) ont six articulations, ce qui les rend substantiellement moins manœuvrables qu'un bras et une main humains. En revanche, les cobots comme l'OB7 de Productive Robotics ont sept axes (ou articulations), ce qui leur donne un niveau de manœuvrabilité similaire à un bras humain.

En général, plus d'axes égalent plus de flexibilité et de polyvalence : les cobots à sept axes peuvent s'adapter à des espaces plus étroits, atteindre autour, entre et à travers les obstacles, ou être situés sur le côté de la zone de travail, vous offrant plus d'options de placement. Recherchez un modèle qui n'exigera pas que l'espace de travail soit repensé pour accueillir à la fois le cobot et un employé.

2. Déterminer si vous avez vraiment besoin d'un intégrateur

Un intégrateur d'automatisation peut être une option pour implémenter des cobots pour la fabrication ; cependant, de nombreuses applications de cobots n'en nécessitent pas. Les cobots OB7 ont de nombreuses capacités et fonctionnalités intégrées qui en font des solutions presque « plug-and-play » pour une variété de tâches. Quelques exemples incluent :

• Bras à sept axes pour atteindre autour des obstacles et dans des endroits plus étroits
• Étapes simples pour « enseigner » physiquement le travail au lieu de la programmation traditionnelle
• Fonctionnalités de sécurité intégrées comme des vitesses de fonctionnement réduites ou des réglages de vitesse variables, des capteurs pour détecter la présence d'une personne, et des surfaces lisses et froides au toucher

Considérez que tous les intégrateurs ne sont pas familiers avec les cobots et peuvent traiter le projet comme un robot industriel nécessitant un programme d'intégration à grande échelle. En conséquence, beaucoup de choses qu'un intégrateur fait, comme la programmation ou la conception de systèmes de sécurité, ne sont pas requises pour la plupart des applications de cobots, si elles sont correctement conçues.

Demandez à votre fournisseur de cobot quelle aide il peut fournir et combien coûte chaque service, avant de décider de dépenser des fonds supplémentaires pour un intégrateur. Vous découvrirez probablement qu'en planifiant la zone de travail et en choisissant les bons accessoires, vous pouvez faire la configuration vous-même avec un peu d'aide de votre fournisseur de cobot.

3. L'importance de la mise en scène du travail que le cobot va manipuler

Ne sous-estimez pas l'importance d'une mise en scène et d'une présentation des pièces appropriées pour une performance optimale du cobot. Bien que les cobots soient hautement précis dans leurs mouvements et assurent une répétition constante, ils ne peuvent pas discerner entre une pièce orientée correctement et une pièce mal alignée.

Pour cette raison, la préparation et la planification minutieuses de la mise en scène du travail que le cobot manipule sont critiques. Les exemples peuvent inclure :

• Aligner les pièces dans un plateau
• Dispositif usiné CNC avec pièces mobiles
• Convoyeurs alignés avec goulottes et plateaux, fonctionnant à la bonne vitesse

La construction de dispositifs qui maintiendront les pièces en position pour le cobot est un coût de maintien de pièce que de nombreux clients potentiels ne réalisent pas qu'ils devront engager. C'est souvent la raison principale pour laquelle les implémentations de cobots échouent au départ. Être conscient de cette étape importante est crucial pour assurer une implémentation réussie. Votre fournisseur de cobot peut être une excellente source d'expérience et d'assistance.

4. Envisager la vision machine pour une implémentation plus simple

Un moyen de soulager de nombreux défis et exigences du dispositif de serrage est d'ajouter un système de vision machine. Bien que les systèmes de vision machine soient traditionnellement complexes à programmer et aient une courbe d'apprentissage difficile, une nouvelle génération de systèmes de vision, comme OB-Vision, arrive sur le marché.

OB-Vision guide le cobot pour saisir des pièces sans avoir besoin de dispositifs de serrage. Il n'y a aussi aucune programmation requise. La caméra du système de vision est intégrée au bout du bras du robot et « regarde » la zone de travail pour trouver les pièces à saisir. Au lieu d'écrire du code, il suffit de « montrer » à la caméra un échantillon de pièce, d'appuyer sur un seul bouton, et c'est parti.

5. Trouver le bon effecteur de bout de bras pour votre application

Les effecteurs de bout de bras sont fondamentaux pour le succès d'un cobot. Tout comme vous n'utiliseriez pas une perceuse pour enfoncer un clou, vous devez déterminer le meilleur effecteur de bout de bras (aussi appelé outillage de bout de bras) pour l'application. Ce que vous utiliserez dépendra entièrement des pièces que le cobot manipule. Par exemple, si le cobot peint, polit, ponce, ébarbe ou charge une machine CNC, cela nécessitera un type d'effecteur différent.

Les effecteurs de bout de bras peuvent être actionnés par air (pneumatiques), mécaniques, contrôlés électroniquement, ou par le vide avec des ventouses ou d'autres surfaces à vide. Il est même possible de concevoir sur mesure des effecteurs pour des fonctions hautement spécialisées.

Si vous n'êtes pas sûr du type d'effecteur de bout de bras le mieux adapté à vos besoins, demandez à votre fournisseur de cobot d'examiner les pièces et opérations pour lesquelles vous l'utiliserez.

6. S'attendre à affiner et optimiser au fur et à mesure

Une fois votre cobot configuré et au travail, il n'est pas rare de devoir faire des ajustements. Les pièces entrantes doivent être mises en scène avec précision, et des changements d'emplacement de mise en scène peuvent nécessiter d'ajuster la position du robot pour compenser. Ou, les composants peuvent se déplacer légèrement hors position tout en restant dans les tolérances. Ou, un changement de matières premières peut être plus difficile à saisir pour le préhenseur, etc.

Les robots industriels traditionnels nécessiteraient une mise hors ligne pour reprogrammation, mais un cobot enseignable comme l'OB7 est beaucoup plus facile et rapide à ajuster. Il « apprend » en étant montré ce qu'il doit faire et est « enseigné », plutôt que « programmé ». Il suffit de déplacer le bras à travers les mouvements souhaités.

L'avantage est qu'un ingénieur ou programmeur n'est pas requis pour faire des modifications de base aux instructions de travail du cobot. La plupart du personnel de production peut modifier le chemin ou les mouvements du robot rapidement et facilement. Cela maintient la productivité élevée et les temps d'arrêt au minimum.

7. Planifier des opérations sûres

Chaque fois que la robotique et l'automatisation sont introduites dans un environnement de fabrication, une évaluation des risques doit être effectuée. Cela vise à s'assurer qu'un cobot peut être implémenté en toute sécurité dans l'application, et à identifier ce qui doit être changé pour garder les travailleurs en sécurité. Cela inclut des choses comme :

• Rechercher les points de contact/collision potentiels entre les personnes et le cobot (à l'arrêt et en mouvement)
• Évaluer le trajet du bras en mouvement par rapport à la circulation et aux espaces de travail à proximité
• Prévoir suffisamment d'espace entre les opérateurs et les effecteurs de bout de bras (surtout les plus tranchants)
• Déterminer la probabilité de collision, points de pincement ou autres blessures
• Déterminer la gravité des blessures possibles

Recherchez un cobot avec des fonctionnalités de sécurité intégrées qui protègent les travailleurs. Celles-ci peuvent inclure :

• Vitesses de fonctionnement ne dépassant pas 25 cm/seconde (10 pouces/seconde)
• Réglages de vitesse multiples (par exemple, une vitesse « collaborative » plus lente et une vitesse « standard » plus rapide)
• Capacités de limitation de puissance et de force qui ralentissent automatiquement la vitesse et l'élan du bras lorsqu'une personne ou un membre est détecté
• Contrôles verrouillés ou protégés par mot de passe pour les ajustements de vitesse

Vous préparer au succès avec un fournisseur sur qui vous pouvez compter

En suivant les conseils ci-dessus, vous saurez quelles capacités et fonctionnalités rechercher dans un cobot – et vous serez prêt pour les tenants et aboutissants de sa configuration ! Il est crucial de trouver un fournisseur sur qui vous pouvez compter pour des suggestions et de l'aide quand vous en avez besoin. Chez Productive Robotics, nous avons l'expérience et les compétences qui peuvent vous faire gagner du temps et de l'argent – contactez-nous !