Konsten att få flera robotar att samarbeta optimalt

jun 15, 2017 | Automation

Emile Glorieux har utforskat hur man planerar robotars rörelser i förväg så att de gör ett perfekt jobb direkt vid produktionsstart. Hans forskningsresultat innebär att företag som Volvo Cars kan producera plåtkomponenter snabbare, mer energieffektivt och utan defekter. Den 9 juni presenterade han sin doktorsavhandling på Högskolan Väst i Trollhättan och kan nu titulera sig doktor i produktionsteknik.
Emile Glorieux har tagit fram nya datorbaserade metoder som gör det möjligt att helt automatiskt planera rörelserna i flerrobotssystem där man flyttar produkter och delar från en maskin till en annan. Det handlar om att skapa ett optimalt arbetsflöde i automatiserade produktionssystem där robotarna rör sig och genomför sina uppdrag på ett effektivt sätt redan före produktionsstart. Hans forskning är speciellt inriktad på robotar som flyttar plåtkomponenter, till exempel karosspaneler i bilindustrin.
– Inställningar av parametrarna som styr robotars rörelser görs ofta manuellt idag, både före och även under produktionen. Man testar olika ad-hoc-lösningar tills robotrörelserna och flödet fungerar, berättar Emile Glorieux.
– Det här är rätt så opålitligt eftersom det hänger på operatörens erfarenhet och man riskerar skador på utrustningen. Därför behövs det verktyg som systematiskt planerar robotars rörelser i materialhanteringssystem.
– Med de nya datorbaserade metoderna justeras de olika parametrarna automatiskt före produktionsstart med hjälp av en virtuell modell av multirobotsystemet. På så vis kan inkörningstiden för produktionsmomentet minimeras och produktiviteten ökar.
Ger kortare produktionstid
Rörelseplaneringen handlar till exempel om att få robotarna att röra sig i rätt hastighet, i rätt banor och koordinera dem så att de inte krockar med varandra. Med optimal rörelseplanering och koordinering av robotarnas rörelser blir det möjligt att korta produktionscykeltiden. Dessutom blir produktionen blir mer energieffektiv, slitaget på robotarna minskar och produktkvaliteten ökar.
Unikt helhetsgrepp
– Under mitt forskningsarbete blev det tydligt hur viktigt det är att ta hänsyn till kritiska moment i multirobotsystemen och att hantera dem som ett tvärvetenskapligt problem. I forskningen ingår därför att även undersöka hur man till exempel optimerar designen av vaccumsugkopparna som lyfter plåtkomponenten så att designen blir anpassad till rörelseplaneringen. För att uppnå optimal balans måste man se till helheten. Detta har varit en utmaning, men det är också det som är unikt med min forskning. I tidigare forskningsprojekt har man enbart behandlat de olika problemen var för sig.
Lovande tester hos Volvo Cars
Genom att utveckla nya effektiva simuleringsmodeller, nya matematiska modeller och datoralgoritmer har Emile Glorieux skapat nya metoder som optimerar produktivitet, energieffektivitet och slitage på robotarna. Metoderna har sedan testats i fallstudier i Volvo Cars pressfabrik med mycket lovande resultat. Testerna visar att stora förbättringar kan uppnås vid volymproduktion med hjälp av Emiles metod.
– Bara att få robotarna att arbeta några tiondelar av en sekund snabbare betyder mycket för ett volymproducerande företag som Volvo Cars, där tiden är en oerhört viktig faktor.
Emile har samarbetat med kolleger på Chalmers tekniska högskola kring energieffektivisering och när det gäller undersökningen av hur gripdesign och produktkvalitet kan optimeras, har han bildat ett internationellt samarbete med forskare vid det universitetet i engelska Warwick. Även det Trollhättebaserade teknikföretaget Binar AB har varit delaktigt eftersom de tillverkar robotar till Volvo Cars.
Vill testa i fler fabriker
I nästa steg vill Emile Glorieux gå vidare och genomföra fler tester i verklig produktionsmiljö för att kunna utveckla verktyg.
– Jag ser fram emot nya utmaningar inom det här forskningsområdet. Jag har fler idéer om hur man kan utveckla applikationer för volymproduktion.
Efter nästan fyra års forskningsarbete kan Emile Glorieux nu titulera sig doktor i produktionsteknik.
Merparten av hans arbete med doktorsavhandlingen har genomförts i forskningsmiljön Produktionsteknik Väst vid Högskolan Väst.
Hans forskning har finansierats av Västra Götalandsregionens projekt PROSAM som ska stimulera strategisk forskningssamverkan inom produktionsteknik mellan Högskolan Väst och Chalmers tekniska högskola. I det här forskningsprojektet har samverkan mellan lärosätena inneburit kunskapsutbyte och olika former av samarbeten mellan forskargrupper.
Text och Foto: Christina Axelson

ABB-robotar lyfter produktivitet och hållbarhet på Fårbo Mekaniska
Automation är nyckeln till Fårbo Mekaniskas konkurrenskraft. Tack vare den senaste investeringen ökade produktiviteten i tillverkningen med 85 procent. Den visade också...
Kvalitetslego från Hälsingland – med 100% Okuma och Sveriges första FPT från Fastems
Det började i en bysmedja i Alfta 1913, det som skulle bli ÖSA skogsmaskiner och växa från 3 till 700 anställda på den lilla orten mellan Bollnäs och Edsbyn i...
Marknaden för digitala tvillingar växer explosionsartat
Rockwell Automation, Inc. (NYSE:ROK), världens största företag inom industriell automation och digital transformation, har etablerat ett nytt nordiskt nätverk för att...
Skärkraftsövervakning
Ett sätt att nyttja verktygen bättre, minska risken för dyrbara maskinhaverier och underlätta obemannad drift Artikel från Aktuell Produktion nummer 4/2022 Skriven av...
Dynamate optimerar produktionsutrustning
Hos Dynamate träffar vi Lars Davidsson, som är platschef för Dynamates verksamhet i Värnamo.   Artikel från Aktuell Produktion Nummer 4/2022 Skriven av Tord Käck -Att...
United Components startar bolag i Sverige
Niels H. Sörensen (tv) är grundare och CEO hos det danskaUnited Components och Fredrik Petersson (th) blir vd för det nybildade svenska bolaget. Efter betydande...
Digitala tvillingar skapar helt nya möjligheter
Det kan gälla hela samhällen, städer, fabriker och allt där det finns någon form av processer och/eller flöden – det mesta går i dag att bygga upp i en virtuell värld,...
Optimal resursanvändning för hållbar tillverkning och produktivitet
Ett framgångsrikt hållbarhetsarbete kräver konkreta, mätbara, kommunicerbara och relevanta mål och faktabaserad realtidsinformation för analys, insikt och beslut på...
Gripdon för cobots
SMC lanserar ett antal gripdon baserade på olika tekniker och anpassade för de största robottillverkarna på marknaden. Pneumatiska gripdon samt vakuum- och...
Sverigepremiär för Okuma Armroid hos Stenbergs
En CNC-svarv med inbyggd robot. Som är fullt integrerad med maskinens styrsystem. Jodå, du läste helt rätt. Maskinen heter Okuma Armroid och visas för första gången i...
Ökad produktivitet med globalt använd teknik
Förebygg driftstopp, öka din produktivitet och få bättre koll på din energiförbrukning – i Wexoes monter på Elmia Automation diskuteras lösningar för smarta maskiner...
ABB visar intelligenta robotar för en flexibel industri
YuMi, GoFa och Swifti. På Elmia Automation visar ABB hela bredden av kollaborativa robotar – plus flera andra innovativa lösningar för en flexibel och hållbar industri....
SCHUNK öppnar CoLab och ingår strategiskt samarbete med Örebro universitet
I september öppnar SCHUNK det nationella robotlabbet ”CoLab” i Södertälje som ska hjälpa svensk industri att accelerera och intensifiera framtagandet av...
Trådlös operatörspanel med nödstopp – nu med roaming
Mobila kabelbundna operatörspaneler har sina fördelar men också begränsningar. Kabelns längd och vikt är ett par nackdelar. Man kan snubbla över kabeln, kabeln kan bli...
SCHUNK öppnar CoLab, Sveriges första robotlab för validering av lösningar inom gripsystem och robotiserad materialborttagning.
Sverige ligger långt fram när det gäller att skapa automationslösningar för att öka den svenska industrins konkurrenskraft. Nu tar SCHUNK ett nationellt ansvar och...
Ny robothubb byggs i Skandinavien
Om några veckor börjar bygget av toppmoderna gemensamma huvudkontor för Universal Robots (UR) och Mobile Industrial Robots (MiR) i Odense, Danmark. Byggnaden kommer att...
Fokus på mjukvaror och ”More Than Robots” på Elmia Automation
Den 10 maj startar Elmia Automation och KUKA kommer att vara på plats. Förutom robotnyheter fokuserar företagets monter på mjukvaror för simulering samt lösningar för...
Automatisera mera på mässa
Den 10–13 maj är det dags för den stora mässan Elmia Automation i Jönköping. Universal Robots, världsledande inom kollaborativa robotar (cobotar), kommer vara på plats....
Ännu starkare teamwork med MOTOMAN HC20DTP
HC står för Human-Collaborative Robot. På svenska brukar vi säga samarbetsrobot eller cobot. Oavsett ordval definierar tekniken en ny relation mellan robot och...
Automatisering för alla!
Automatisera enkelt med låg investeringskostnad - på Elmia Verktygsmaskiner blir det världspremiär för OK-Vises nya projekt ELVA (Extra Low Voltage Actuation).  ELVA...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör