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

”Cobotarna får ta kvällsskiftet”
Ständig övertid för att hinna bli klar. Med cobotar försvann både övertid och stress, samtidigt som produktionskapaciteten ökade. Nu tittar Norden Machinery på...
Roboten Quantec PA-2 skapar flera nya möjligheter
Snabbare, med uppgraderade viktklasser och med hygieniska oljor som tillval – nu är KUKA:s nya palleteringsrobot ute i sortimentet. – Det är en rejäl facelift från den...
Från nållager till modern mekatronik och systemlösningar
Det började 1949 med lösningen för att hålla nålrullarna på plats i nållagren. Det var början till det som det som i dag är Schaffler Group, med 84 000 anställda och 12...
Gerardi firar 50 år och växer sig allt starkare
Det var 1971 som Ivani Gerardi, efter över 20 år inom skärande bearbetning, startade Gerardi S.p.A. strax utanför Milano. I dag är företaget över 200 anställda och...
Fastems tar CNC tillverkning till nya höjder
Fastems höll nyligen ett uppskattat virtuellt Live event med temat ”Elevate your CNC Production”. Direkt från deras R&D center i Tampere Finland körde man demon med...
Bilindustrin måste anpassa sig till en förändrad och varierande drivsystemsmix
ABB-sponsrad rapport lyfter fram utmaningarna som biltillverkarna ställs inför när övergången till elfordon tar fart och för med sig behovet att hantera mycket komplexa...
”Hög effektivitet är det nya normala”
Kenji Yamaguchi, som är VD och koncernchef för FANUC Corporation, talar om det ökade intresset för automatisering, hållbar produktionsutrustning och FANUC:s egna smarta...
FlexLoader™ M-familjen lyfter maskinbetjäning med modularitet
Smarta maskinbetjäningsceller med standardiserade moduler möjliggör enkel expansion av framtida robotbehov Flexibilitet att hantera olika krav; nya arbetsstycken kan...
Ravema tar fram modulbaserad automationslösning!
Automation är ju, som de allra flesta känner till, på mångas läppar i maskinbranschen just nu. Antalet lösningar som finns att välja på är nog lika många som de som...
Logistikbranschen påskyndar robotautomatiseringen efter pandemin
ABB släppte den 6:e oktober sin rapport om framtidens logistikindustri: ”The new norm: How COVID-19 has accele-rated the switch to robotic automation”, som beskriver...
ABB lanserar AC500-eCo V3
ABB har i början av Oktober utökat sin AC500-portfölj i och med lanseringen av AC500-eCo V3, en helt ny kompakt PLC-serie i sju olika utföranden. Serien är designad för...
Coboten sparar miljoner och hälsan
För att vara konkurrenskraftig inom en mycket konkurrensutsatt bransch är det ett måste för norska Maskinpakking AS att vara automatiserat, flexibelt och pålitligt....
ABB utvidgar SCARA robotsortimentet
ABB utvidgar sitt sortiment av SCARA-robotar i och med lanseringen av IRB 920T. Roboten är utformad att uppfylla elektronikbranschens krav på höghastighetsproduktion i...
Hexagon lanserar plattform som ökar den autonoma kvalitetsgarantin för Industry 4.0.
Hexagons Manufacturing Intelligence-avdelning, som förser stora bolag som Volkswagen och Boeing med smarta tillverkningstekniker, har tagit fram HxGN Robotic...
MDH och ABB intensifierar samarbetet för att utveckla framtidens energisystem i industrin
MDH och ABB har under 2021 fördjupat sitt strategiska samverkansarbete i syfte att stärka och utveckla samarbetet inom utbildning, forskning och innovation. Med start i...
Ny innovation bidrar till ökad automations- grad och bättre miljö.
Alla tillverkande företag av i dag jobbar stenhårt med att automatisera och optimera sin tillverkning. För dom som jobbar med skärande bearbetning så är smartare/...
Toplus premium chuck sätter ny standard med sina ≤ 5 μm noggrannhet
Tyska spännutrustningsspecialisten Hainbuch vidareutvecklar sin sexkantiga chuckserie och lanserar Toplus premium chuck. År 2006 såg den första Toplus chucken med...
Nyheter i KUKA.Sim 4.0 – ett enklare liv för systemintegratörer
Möjlighet att skapa kompletta robotprojekt, att inkludera PLC och HMI, en speciell add-on för bågsvetsning och att programmet nu säljs som årligt abonnemang med mycket...
Hainbuch ökar sitt utbud av spännanordningar för arbetsstycken
Genom förvärvet av Vischer & Bolli Automation, den Tyska tillverkaren av högprecisions spännutrustning för arbetsstycken har Hainbuch inte bara utökat sin expertis...
MRP 8081 Vinkelgivare i modulformat
MRP 8000 är en vinkelgivare som kombinerar många viktiga funktioner som krävs för roterande axlar med krav på hög precision inom mätteknik och elektronik-industrin i en...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör