Díky rostoucí individualizaci produktů se velikost dávky 1 stává výrobní šarží, která bude v budoucnosti stále více žádaná. Proto je nutné výrobní procesy reorganizovat. To na jedné straně znamená potřebnou flexibilizaci výrobních procesů a na druhé straně vytvoření nových bezpečnostních konceptů pro nové výrobní situace.
Stacionární výrobní linky s chronologicky stanovenými výrobními postupy patří minulosti. V budoucnosti ve velkých výrobních halách uvidíme ve zvýšené míře výrobní stanice, které umožňují flexibilní průchod polotovarů. Výroba různých obrobků o „velikosti dávky 1“ nutně vyžaduje tuto restrukturalizaci. Obrobky tak budou předávány přímo do dalšího pracovního kroku, který je pro ně vhodný. V síťově propojené továrně Industry 4.0 aktivuje výrobní proces automaticky nejbližší volnou výrobní stanici, a realizuje tak co nejrychlejší průchod výrobou.
Dynamické výrobní procesy však znamenají nejen flexibilně stanovitelné ovládání jednotlivých stanic, ale také vlastní flexibilitu zpracování. Automatizované výrobní prostředí zde naráží na hranice svých možností: zatímco roboty sice přesně a neúnavně vyrábějí, není flexibilita jejich silnou stránkou. Bez naučeného vzoru a parametrů není robot schopný jednat. Pro flexibilitu potřebujeme kreativní výpočetní centrum – lidský mozek.
Pozornost se tak při plánování výrobních ploch stále více soustředí na spolupráci člověka s robotem. V poloautomatických výrobních stanicích lze optimálně využít výhody obou „spolupracujících členů“. Zatímco robot např. montuje těžký a tuhý prvek, doplňuje ho pracovník o takzvané „obrobky s tolerancí“. Například montáž hadic a kabelů je pro robota obtížný, leckdy dokonce neřešitelný úkol, protože tyto prvky nemají jasně detekovatelné a uchopitelné obrysy.
Aby byla spolupráce člověka s robotem ekonomicky efektivní, vyžaduje velmi předvídavou přípravu: rozsáhlá posouzení rizik všech možných pracovních kroků a všech možných, i úmyslných chyb při obsluze, dodržování mezinárodně odlišných norem a bezpečnostních předpisů, ale také akceptace bezpečnostních opatření u všech zapojených subjektů.
Eliminuje spolehlivá detekce rizika nebezpečí?
Další výzvou ohledně velikosti dávky 1 jsou různé obrobky, které se vyrábějí v jedné stanici, a z toho vyplývající jednání posouzená jako riziková. Na základě layoutu stanic a segmentování prostoru pro spolupráci samozřejmě vznikají určité rozdíly. Sekvenční obrábění např. vylučuje možnost, aby se člověk a robot současně zdržovali v pracovní oblasti, a vyžaduje tak méně intenzivní bezpečnostní opatření. Simultánní obrábění naproti tomu definuje současné obrábění stejného objektu, a vyžaduje tak rozmanitá bezpečnostní opatření, protože možnosti interakce jsou mnohem větší. Nicméně i zde je nutné rozlišovat mezi stanicemi, v nichž robot a člověk pracují současně, ale v oddělených oblastech, nebo zda skutečně dochází ke spolupráci, to znamená, že člověk a robot bezprostředně jednají společně.
Při plánování nesmí být podceňován faktor „člověk“. Máme sklon k domnělému „situačnímu zvýšení účinnosti“ našich pracovních procesů: volíme nejkratší cestu, protože robot právě pracuje v jiném koutě. Sáhneme „co nejrychleji“ do bedny, protože pak nemusíme vyčkávat, než uplyne celý proces. Aretujeme otevřené dveře bezpečnostního ohrazení, protože přece musíme ještě třikrát projít… Spolupráce člověka s robotem však funguje jen tehdy, když jsou akceptovány změněné pracovní postupy. Nehledě na všechny technické výpočty je tedy komunikace s personálem zcela rozhodujícím faktorem úspěchu. Je nutné odbourat obavy z kontaktu a prohloubit bezpečné chování. Náročnost plánování spolupráce člověka s robotem je beze sporu vysoká, ale je esenciální pro úspěch a hospodárnost budoucích scénářů výroby.
Nové požadavky síťově propojené výroby
Ve scénáři Industry 4.0 přicházejí další výzvy pro spolupráci člověka s robotem. Integrovaná senzorika v robotu je kontinuálně dále vyvíjena a z těchto rostoucích schopností robotů vyplývají samozřejmě také nové bezpečnostní scénáře. V síťově propojené továrně mohou mít datově řízené změny procesů samozřejmě vliv také na další výrobní kroky. Digitální dvojče každého objektu výroby umožňuje lepší sledovatelnost jednotlivých výrobních procesů a flexibilní reakci na změny u jednotlivých výrobních stanic.
Síťové propojení dat samozřejmě vzbuzuje také bezpečnostní otázky, které přesahují spolupráci člověka s robotem. Zabezpečení dat je velkým, ne-li přímo rozhodujícím tématem konceptu Industry 4.0. Nad tím se zamyslíme také příští týden znovu na tomto místě.
