Integracja cobota z linią produkcyjną w branżach produkcyjnych – krok po kroku

Szacowany czas czytania: ok. 8 minut

TL;DR

• Coboty to roboty współpracujące zaprojektowane do bezpiecznej pracy ramię w ramię z ludźmi.
• Integracja cobota obejmuje analizę procesów, dobór modelu, projekt stanowiska i dokładną konfigurację.
• Wdrożenie pozwala zwiększyć wydajność i odciążyć operatorów od monotonnych lub ciężkich czynności.
• Należy zachować normy bezpieczeństwa i przeprowadzić ocenę ryzyka (ISO 10218, ISO/TS 15066).
• Wsparcie specjalistów przyspiesza proces i zapobiega błędom na etapie projektowania oraz uruchamiania.

Spis treści

• Wprowadzenie
• Dlaczego branże produkcyjne stawiają na coboty?
• Kluczowe kroki integracji cobota z linią produkcyjną
• Praktyczne wskazówki dla branż produkcyjnych – jak uniknąć błędów
• Integracja cobota z istniejącą linią produkcyjną – studium krótkiego przykładu
• Czy w każdej branży produkcyjnej opłaca się integracja cobota?
• Wsparcie specjalistów od integracji – klucz do sukcesu
• Bezpieczeństwo i przepisy – najważniejsze normy
• Wyzwania w integracji i sposoby ich rozwiązywania
• Najważniejsze korzyści z wdrożenia cobota dla branż produkcyjnych
• Rekomendacje i wnioski praktyczne
• Podsumowanie
• FAQ

Wprowadzenie

Branże produkcyjne coraz częściej sięgają po zrobotyzowane rozwiązania, aby podnosić efektywność procesów i optymalizować koszty. Jednym z najciekawszych trendów w tym obszarze jest integracja cobotów, czyli robotów współpracujących, z istniejącymi liniami produkcyjnymi. W odróżnieniu od tradycyjnych, odgrodzonych robotów przemysłowych, coboty mogą bezpiecznie pracować ramię w ramię z ludźmi. Gwarantuje to większą elastyczność oraz skrócenie czasu cyklu produkcyjnego. Jeśli zastanawiasz się, jakie korzyści możesz zyskać dzięki wdrożeniu cobotów i jak samodzielnie przystąpić do integracji, w tym artykule znajdziesz praktyczne wskazówki i sprawdzone metody.

W tym tekście wyjaśnimy krok po kroku, jak wygląda proces konfiguracji cobota i jak zapewnić płynność współpracy między maszyną a pracownikami. Przybliżymy też kwestie bezpieczeństwa i opowiemy o możliwościach, jakie stwarza współpraca z firmą Michale Automatyka, oficjalnym dystrybutorem robotów SIASUN i doświadczonym integratorem w dziedzinie budowy maszyn i linii produkcyjnych. Po lekturze dowiesz się, jak przygotować zakład do pierwszych testów cobota i na co zwracać uwagę w codziennej eksploatacji.

Dlaczego branże produkcyjne stawiają na coboty?

Branże produkcyjne stoją przed wieloma wyzwaniami, takimi jak:

• Wysokie koszty pracy w obliczu braków kadrowych.
• Konieczność utrzymania wysokiej jakości przy dużej zmienności zamówień.
• Presja na szybszą realizację zleceń i krótkie terminy dostaw.

Coboty, czyli roboty współpracujące zaprojektowane do bezpiecznego działania w obecności człowieka, wpisują się w te potrzeby. Ich wdrożenie umożliwia:

• Zwiększenie elastyczności produkcji – łatwo je przezbroić i przenieść do innych zadań.
• Odciążenie ludzi od monotonnych lub obciążających czynności jak pakowanie czy załadunek.
• Utrzymanie wysokich standardów bezpieczeństwa dzięki zaawansowanym systemom wykrywania kontaktu.
• Możliwość współpracy z istniejącym parkiem maszynowym przy minimalnych zmianach w infrastrukturze.

Koszty inwestycji w coboty są z reguły niższe niż koszty dużych robotów przemysłowych, a czas zwrotu z inwestycji (ROI) bywa niezwykle atrakcyjny. W efekcie firmy z różnych gałęzi przemysłu – od spożywczego po metalowy – coraz śmielej wprowadzają współpracujące roboty do swoich hal produkcyjnych.

Kluczowe kroki integracji cobota z linią produkcyjną

W praktyce integracja cobota z linią produkcyjną wymaga dobrej organizacji i starannego planowania. Poniżej przedstawiamy najważniejsze etapy, które powinny poprzedzić uruchomienie pierwszego zautomatyzowanego stanowiska.

1. Analiza procesów i identyfikacja potrzeb

Pierwszy krok to ocena, gdzie w procesie produkcyjnym cobot może przynieść największe korzyści. Zadania powtarzalne (np. układanie elementów, montaż drobnych komponentów), potencjalnie niebezpieczne lub wymagające grupy operatorów to naturalne punkty startowe. Na tym etapie warto ocenić nie tylko obecne, lecz także przyszłe potrzeby zakładu, żeby mieć pewność, że inwestycja będzie skalowalna w dłuższej perspektywie.

2. Wybór odpowiedniego modelu cobota

Na rynku – oprócz tradycyjnych robotów przemysłowych – dostępnych jest wielu producentów cobotów. Kluczowe parametry to przede wszystkim:

• Udźwig.
• Zasięg pracy ramienia.
• Liczba osi.
• Możliwość rozbudowy o dodatkowe narzędzia (np. chwytaki, wizyjne systemy pomiarowe).

Przykładem wszechstronnego urządzenia w tym segmencie jest robot SIASUN SR25A-12-2-01 (zobacz opis w zakładce Produkty na stronie Michale Automatyka), który można dostosować do różnorodnych zadań w obrębie jednej linii produkcyjnej. Szukając także innych robotów o zbliżonych możliwościach, zwróć uwagę na poziom bezpieczeństwa oraz łatwość programowania.

3. Projekt stanowiska i ocena bezpieczeństwa

Coboty umożliwiają częściową rezygnację z odgradzania maszyn specjalnymi przegrodami, lecz w dalszym ciągu wymagają przeprowadzenia oceny ryzyka oraz uwzględnienia norm bezpieczeństwa (zwłaszcza ISO 10218 i ISO/TS 15066). Pozwala to ustalić parametry pracy, takie jak maksymalna prędkość ruchu czy dopuszczalny udźwig, tak aby zapewnić pełne bezpieczeństwo operowania zarówno dla człowieka, jak i maszyny.

Z perspektywy projektowej najważniejsze jest zdefiniowanie strefy pracy cobota, by uniknąć kolizji z innymi urządzeniami i personelem. Warto także uwzględnić ergonomię: w jakiej pozycji pracownik będzie odbierał półprodukty i czy dostęp do sterowania cobotem jest intuicyjny.

4. Instalacja i konfiguracja oprogramowania

Konfiguracja cobota obejmuje m.in. podłączenie interfejsów wejść i wyjść (tak zwanych I/O), a także integrację z systemem sterowania linii. Cobot musi wiedzieć, kiedy ma odebrać detal z przenośnika i przekazać go do kolejnej operacji. W dalszej kolejności czeka nas kalibracja – dopasowanie ustawień do konkretnych wymagań zadania oraz sprawdzenie, czy chwytaki i czujniki reagują poprawnie na ruchy w przestrzeni.

Praktyczne wskazówki dla branż produkcyjnych – jak uniknąć błędów

Żeby integracja przebiegła płynnie i przyniosła oczekiwane rezultaty, należy zwrócić uwagę na kilka kwestii organizacyjnych i technicznych.

Zadbaj o elastyczność stanowiska

W przeciwieństwie do stacjonarnych robotów przemysłowych, coboty często wykorzystuje się do różnych zadań w obrębie jednego obszaru produkcyjnego. Jeśli w danym momencie potrzebujesz robotyzacji pakowania, ale za kilka tygodni planujesz wdrożenie zautomatyzowanego szlifowania, warto przewidzieć taką zmianę już w projekcie stanowiska. Dobrze zaprojektowana przestrzeń i modułowe rozwiązania (np. stoły robocze na kółkach, łatwe w przezbrojeniu chwytaki) pozwolą na płynne przenoszenie cobota, gdy pojawi się nowe zadanie.

Jeśli zastanawiasz się, które procesy najlepiej zrobotyzować w pierwszej kolejności, przydatne informacje znajdziesz w ofercie Automatyka Michale w dziale Robotyzacja pakowania lub Robotyzacja szlifowania. To przykłady gotowych rozwiązań, które można dostosować do warunków panujących w wielu zakładach przemysłowych.

Pamiętaj o szkoleniach pracowników

Coboty w założeniu mają być maszynami przyjaznymi użytkownikom. Nadal jednak potrzebne jest podstawowe przeszkolenie załogi w zakresie bezpiecznej obsługi i najprostszych zmian w programie. Pozytywnym efektem takich szkoleń jest też podniesienie motywacji – operatorzy poczują, że ich praca zyskuje nowe perspektywy i zaczynają rozumieć, w jaki sposób cobot odciąża ich w wykonywaniu monotonnych lub ciężkich czynności.

Wdrażaj testy i mierz efekty

Podczas pierwszych uruchomień testuj różne warianty pracy cobota. Sprawdzaj, czy parametry prędkości w określonych fazach ruchu przekładają się na optymalną wydajność. Analizuj dane z czujników i rejestratorów (np. czas cyklu, ilość przetworzonych detali), by ciągle ulepszać proces. Jeżeli zależy Ci na potwierdzeniu opłacalności wdrożenia, kalkulację zwrotu z inwestycji możesz oprzeć na wskaźnikach, które znajdziesz w Kalkulatorze ROI udostępnianym przez Automatyka Michale. Choć dotyczy on przede wszystkim spawania, sposób liczenia można przenieść też na inne procesy zrobotyzowane.

Integracja cobota z istniejącą linią produkcyjną – studium krótkiego przykładu

Przykładem może być firma z sektora spożywczego, która zdecydowała się na zautomatyzowanie procesu paletyzacji gotowych paczek. Po analizie zauważono, że pracownicy codziennie układają tysiące pudełek na drewnianych paletach i często narzekają na bóle kręgosłupa związane z długotrwałą, powtarzalną pracą.

• Zadanie: automatyczne układanie opakowań na paletach.
• Rozwiązanie: wprowadzenie cobota o udźwigu do 10 kg, wyposażonego w uniwersalny chwytak do pobierania kartonów.
• Etapy wdrożenia:
  1. Określenie wymiarów opakowania oraz wysokości poszczególnych warstw na palecie.
  2. Zaprojektowanie modułowego stanowiska, które można łatwo przenieść w pobliże nowego przenośnika taśmowego.
  3. Kalibracja i testy bezpieczeństwa, aby zminimalizować ryzyko zgniecenia paczek i zapewnić płynność współpracy z ludźmi.
• Efekty: wyraźne skrócenie czasu trwania operacji układania, ograniczenie kontuzji pracowników i wzrost wydajności o kilkanaście procent.

Dzięki takiemu wdrożeniu firma z branży spożywczej mogła usprawnić pracę na ostatnim etapie produkcji, przesuwając część załogi do bardziej złożonych zadań związanych z kontrolą jakości i przygotowaniem dokumentacji wysyłkowej.

Czy w każdej branży produkcyjnej opłaca się integracja cobota?

Nie wszystkie branże produkcyjne w równym stopniu skorzystają z wdrożenia cobota. Przykładowo, jeśli główny problem to konieczność transportowania bardzo ciężkich ładunków (powyżej 100 kg), to wciąż lepszym wyborem pozostaje tradycyjny robot przemysłowy o dużym udźwigu. Z drugiej strony wiele branż takich jak spożywcza, kosmetyczna, farmaceutyczna czy elektroniczna świetnie odnajdzie się w technologiach współpracy z robotem kooperatywnym:

• Procesy pakowania i sortowania małych detali.
• Lutowanie i montaż elementów elektronicznych.
• Zadania związane z konfekcjonowaniem, np. odkładanie butelek na taśmę.
• Prace pomocnicze, w których liczy się delikatność czy precyzja ruchu.

Przy systemach zautomatyzowanych w branży metalowej lub automotive, gdzie występują wysokie prędkości produkcyjne i potrzeba dużego udźwigu, cobot może być dobrym uzupełnieniem w tych strefach, gdzie wymagane jest częste przechodzenie operatora lub precyzyjna kontrola jakości.

Wsparcie specjalistów od integracji – klucz do sukcesu

Wdrożenie cobota nie musi być skomplikowanym procesem, jednak wymaga wiedzy z zakresu automatyki przemysłowej, mechaniki oraz przepisów BHP. Firmy takie jak Michale Automatyka oferują kompleksową obsługę, zaczynając od audytu procesowego, przez projekt stanowiska i dobór robotów, aż po serwis i konserwację. Dzięki profesjonalnemu podejściu możesz uniknąć błędów, które kosztowałyby Cię przestoje bądź dodatkowe modernizacje.

Bezpieczeństwo i przepisy – najważniejsze normy

Coboty funkcjonują w środowisku, w którym pojawia się człowiek, więc bezpieczeństwo jest priorytetem. Najistotniejsze obowiązki prawne dotyczą:

• Oceny ryzyka i redukcji zagrożeń zgodnie z normą PN-EN ISO 10218-1 i 10218-2, które zawierają wytyczne dla producentów robotów i użytkowników.
• Dostosowania się do wymagań zawartych w ISO/TS 15066, opisującej limit stref kontaktu człowieka z robotem.
• Upewnienia się, że każdy pracownik został przeszkolony w zakresie obsługi i bezpiecznej interakcji z cobotem.

Tego typu prace najlepiej zlecić specjalistom, którzy mają doświadczenie w prowadzeniu testów bezpieczeństwa i wiedzą, jak odpowiednio ograniczyć parametry ruchu cobota, aby zminimalizować ryzyko wypadków.

Wyzwania w integracji i sposoby ich rozwiązywania

Choć coboty są relatywnie łatwe w konfiguracji, wciąż mogą pojawić się problemy na etapie integracji:

Brak odpowiedniej przestrzeni wokół linii

Zdarza się to szczególnie w starszych halach, gdzie dotychczasowe maszyny ustawione są ciasno. Dobrą praktyką jest przeorganizowanie layoutu produkcji tak, by cobot miał wyznaczoną strefę pracy, a w razie potrzeby był łatwy do przestawienia.

Zmiana mentalności pracowników

W niektórych zakładach istnieje obawa ludzi przed zastąpieniem ich miejsc pracy przez roboty. Wyjaśnienie rzeczywistych celów wdrożenia – odciążenia w powtarzalnych czynnościach i poprawy bezpieczeństwa – często budzi zrozumienie i akceptację kadry.

Integracja ze starszym systemem sterowania

Aby zapewnić płynną komunikację między nowym cobotem a dotychczasowymi elementami linii, czasem potrzebne są dodatkowe bramki komunikacyjne, modernizacje sterowników lub aktualizacja oprogramowania PLC. Warto przemyśleć to już w momencie planowania inwestycji.

Najważniejsze korzyści z wdrożenia cobota dla branż produkcyjnych

• Zwiększenie wydajności i stabilności procesu.
• Poprawa ergonomii i bezpieczeństwa pracowników (mniej urazów i wypadków).
• Elastyczność – możliwość szybkiego przepięcia cobota na inną operację lub inną część hali.
• Możliwość zaprojektowania mobilnych stanowisk i wprowadzania tymczasowych udoskonaleń w produkcji.
• Łatwe rozszerzenie o dodatkowe funkcje, np. wizyjne rozpoznawanie obiektów, co skraca czas przezbrajania i konfiguracji.

Rekomendacje i wnioski praktyczne

• Dokładnie przeanalizuj procesy w swoim zakładzie, by zidentyfikować etapy, w których cobot przyniesie najszybszy zwrot z inwestycji.
• Przy wycenie i szacowaniu ROI bierz pod uwagę również czynniki “miękkie”, czyli ograniczenie ryzyka kontuzji i wyższy komfort pracy.
• Zainwestuj w szkolenia operatorów i menedżerów, aby zrozumieli, jak programować i prowadzić podstawową konserwację cobota.
• Wybieraj modułowe rozwiązania i akcesoria, które sprawdzą się w różnych operacjach (manipulowanie różnymi detalami, obsługa kilku stacji).
• Jeśli brakuje Ci wiedzy lub zasobów, skorzystaj z pomocy doświadczonych integratorów. Wsparcie zewnętrzne na etapie projektowania pozwoli uniknąć kosztownych błędów i przestojów.

Podsumowanie

Integracja cobota z linią produkcyjną to szansa na poprawę efektywności, elastyczności i bezpieczeństwa w wielu branżach produkcyjnych. Dzięki możliwości pracy ramię w ramię z operatorem i szybkiej adaptacji do nowych zadań, coboty stają się odpowiedzią na potrzeby zarówno dużych, jak i mniejszych przedsiębiorstw.

Dobrze przeprowadzona analiza, staranne projektowanie stanowiska oraz dbałość o bezpieczeństwo i szkolenia pracowników to klucz do udanego wdrożenia. W razie wątpliwości warto skorzystać z doradztwa firm takich jak Automatyka Michale, które pomogą w doborze optymalnych rozwiązań i konfiguracji zrobotyzowanych stanowisk w konkretnych warunkach produkcyjnych.

Jeśli szukasz inspiracji, jak zautomatyzować kolejne obszary w zakładzie, zajrzyj do sekcji Robotyzacja i sprawdź proponowane rozwiązania. Zastanów się, czy włączenie cobota w procesy okołoprodukcyjne (np. pakowanie czy przygotowanie półproduktów) nie przyspieszy rozwoju Twojej firmy.

Zachęcamy też do komentowania artykułu i zadawania pytań. Chętnie doradzimy, jak skutecznie przejść przez poszczególne etapy robotyzacji. Subskrybuj nasz newsletter, aby być na bieżąco z nowościami i trendami w zakresie automatyzacji i robotyki – dzięki temu poznasz rozwiązania, które pozwolą Ci wyróżnić się na rynku i wyprzedzić konkurencję. Powodzenia w drodze do tworzenia nowoczesnego, zautomatyzowanego środowiska produkcyjnego!

FAQ

Jak długo trwa wdrożenie cobota?
Czas wdrożenia zależy od złożoności procesów oraz zakresu integracji z istniejącą linią produkcyjną. Może to być kilka tygodni przy prostych procesach lub kilka miesięcy w przypadku bardziej skomplikowanych projektów.

Czy cobot zastąpi operatora na stanowisku?
Celem wdrożenia jest optymalizacja procesów i odciążenie pracowników od monotonnego lub ciężkiego zajęcia. Operatorzy nadal będą potrzebni do zadań nadzoru, kontroli jakości czy programowania, dzięki czemu ich funkcja w firmie często staje się bardziej kreatywna.

Jak wybrać odpowiedni model cobota?
Przy wyborze należy zwrócić uwagę na udźwig, zasięg, liczbę osi, a także możliwość rozbudowy o dodatkowe narzędzia. Pomocne będzie wstępne określenie potrzeb, a następnie konsultacja ze specjalistami, którzy doradzą optymalne rozwiązanie.