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

Digitalt verktyg mäter koldioxidnivåer, temperatur, belysning och akustik i industriella kontrollrumsmiljöera
ABB har lanserat Operator Wellbeing Service (OWS), ett digitalt verktyg, vars syfte är att leverera den optimala arbetsmiljön för personal i industriella...
Omrons syn på morgondagens flexibla tillverkningslösningar
Omron höll sin Flexible Manufacturing Roadshow i Malmö förra veckan. Här demonstrerade Omron en rad automations- och robottekniker som mycket väl kan komma att dominera...
Tredje gången för robotevenemanget i Odense
Stort europeiskt robotevenemang lägger fokus på AI, den gröna omställningen och framtidens arbetsmarknad.Dessa tre av dagens mest aktuella ämnen står högst upp på...
Smarta robotslösningar stöttar deras hållbarhetsmål
ABB:s nya sortiment av energieffektiva stora robotar och OmniCorestyrenheter kommer hjälpa Volvo Cars att göra energibesparingar på upp till 20 procent och uppnå sina...
Förenar säljkårer i Skandinavien & Baltikum
Från och med mars 2024 Leine Linde kommer att integrera sin försäljningsverksamhet med HEIDENHAIN i Skandinavien och Baltikum. Detta strategiska beslut syftar till att...
TUC Yrkeshögskola fortsätter att förse teknikbranschen med rätt kompetens.
 TUC Yrkeshögskola fortsätter leverera utbildningar som leder till arbete. Den 11 januari kom Myndigheten för yrkeshögskolans beviljande, där de redovisar vilka sökta...
Högpresterande identifieringssystem
Med IQH3-FP-V1 och IQT3-FP-IO-V1 RFID läs/skrivenheter, introducerar Pepperl+Fuchs två nya högpresterande produkter avsedda för att lösa identifieringsuppgifter, där...
Slitstarka styrningar för manuella skenor med profilglidare
Oavsett om det gäller skjutdörrar, utdragbara lådor, glidskenor eller glidvagnar passar norelems profilglidare som är utformade för att användas i alla typer av...
Steute Technologies strukturerar om sina affärsområden
Steute Technologies, ett internationellt teknikföretag för högkvalitativa switchar, intelligenta sensorer och innovativa trådlösa system, har aviserat en omfattande...
Lanserar Lexium Cobot för att effektivisera svensk industri
Schneider Electric introducerar nästa generations robotteknik för industriell automation – Lexium Cobot. Teknologin skiljer sig från konventionella robotar genom sin...
Robotar som lär av varandra gör industrin mer effektiv
Robotar skulle kunna klara av flera och mer komplexa uppgifter än vad de gör i dag. Robotar skulle också kunna lära av varandra vilket skulle göra hela...
Enkel och individuell konfigurering av verktygshållare
 Nytt digitalt verktyg från SCHUNK – easyToolholder produktkonfigurator. Denna kan användas för optimal online-anpassning av standardverktygshållare till deras...
Ny robot förbättrar plock och montering
Framtagen för att möta tillväxtmöjligheter på viktiga marknader som elektronik, fordonsbranschen och förnybar energiproduktion • Ger 10 procents ökad genomströmning...
ABB utökar kodfri Wizard Easy Programming till industrirobotar
ABB Robotics har utvidgat omfattningen av sin kostnadsfria programvara Wizard Easy Programming till att omfatta sina sexaxlade industrirobotar med OmniCoreTM-styrenhet...
AI sänker tröskeln för automation
AI är inget nytt, men de senaste årens hårdvaruutveckling har banat väg för ett AI-genombrott. Medan chatbotar fortfarande befinner sig i ett tidigt skede av att...
Svensk industri ser positivt på framtiden
Svensk industri har en mer positiv syn på framtiden jämfört med övriga europeiska länder visar Protolabs undersökning om innovation. 87% ser den största drivkraften för...
Ny positioneringsenhet för pneumatiska gripdon
Den nya pneumatiska positioneringsenheten (PPD) från SCHUNK tillåter fri positionering med pneumatiska gripdon. Tack vare PLC-funktionsblock är idrifttagningen också...
Flexibel produktion med KUKAs nya AMR:er
KUKA har ökat si- sor/ment av utrustning nischad för modern logis/k och industri 4.0. Det handlar om de självkörande plaBormarna (AMR) KMR iisy och KMP 1500P. –...
Maskinbetjäning med robot öppnar dörren till nästa industriella revolution
Ett genomsnittligt trafikflygplan består av över 350 000 enskilda delar. För att tillverka dessa delar, oavsett om de är av metall eller plast, är en process avgörande:...
Automationsnivåer i 4 olika steg 
Cellro, som är ytterligare en av dom större spelarna inom maskinautomation, skapades 2004 ur ett tillverkande företag, i Nederländerna. Bram de Koning, grundare av...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör