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

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...
Cobot skapar morgondagens lösningar och teknikambassadörer
Värme- och kylteknikföretaget Danfoss med verksamhet i 22 länder, däribland Sverige, satsar på cobotar för att bli ännu mer konkurrenskraftiga och utveckla produkterna....
Hexagons affärsenhet R-evolution lanserar projektportfölj inom förnybar energi som syftar till att digitalisera produktion av solenergi
Hexagon AB, en ledande global leverantör av sensorer, mjukvara och autonoma lösningar, offentliggjorde idag R-evolutions första förvärv och investering, med fokus på...
Pernilla har fått en ny kollega
KB Components tar ytterligare ett steg i utvecklingen av enheten i Örkelljunga och I dagarna har en ny medarbetare tagit plats, en tvåarmad robot som kan arbeta med...
Tätad snabbväxlingschuck för små till medelstora batcher
Om du vill svarva mer effektivt, få minimalt underhåll och säkra uppspänningar så är chucken SCHUNK ROTA THW3 det rätta valet. ROTA THW3 är snabbväxlingschucken med ny...
Växande industri med innovativ lösning som bidrar till något riktigt stort
Lugnets plantskola ligger i framkant med automatiserade processer inom sin bransch. De arbetar för en fossilfri produktion och med den nya innovativa lösningen med...
ABB:s nya allt-i-ett reläskydd erbjuder innovativ enkelhet
I takt med att elnätet utvecklas är REX610 utformad för att förenkla skydd och kontroll av grundläggande kraftdistributionsapplikationer Då världens energianvändning...
Automation svara upp på ökade krav – sju enkla steg
Ökade krav och volymer inom till exempel e-handel och lagerhantering har skapat större behov av effektiv packning och palletering. En cobot från Universal Robots kan...
Utvecklingsmöjligheter med flexibel automation
Artikel Aktuell Produktion nummer 4/2021 Skriven av Gabriella Mellergårdh Vågar och visionsystem har varit nycklar när marknadsledande Thule Group har utvecklat sin...
Edströms lanserar ny automationslösning till Haas-maskiner!
Under maj lanserar Edströms en purfärsk automationslösning med Fanuc-robot till alla sina Haas- maskiner. Detta öppnar upp helt nya produktionsmöjligheter för såväl...
Universal Robots cobot UR10e – nu med 25% större nyttolast
Universal Robots bästsäljande robot UR10e lanseras nu med en ökad nyttolast, vilket gör det möjligt för coboten att nyttjas inom ännu fler applikationer och hantera...
KUKA:s programvara lyfter robotarna in i framtiden
För att nå industri 4.0 fullt ut, behöver produktionsutrustning vara uppkopplad och distribuera data. Och det måste ske mer eller mindre sömlöst medan pro-duktionen är...
Teamster väljer Siemens som leverantör av automationsutrustning
När Teamster fick i uppdrag att leverera en ny kundorderplock till Pågens bageri i Malmö föll valet på leverantör av automationsutrustning på Siemens Digital...
Affärsnytta med datadriven analys
Skandinavisk industri digitaliserar mot ökad hållbarhet, effektivisering och konkurrenskraft på en global marknad och detta påverkar företagens organisation och...
Tätare samarbete mellan KUKA och Teamster
Systemintegratören Teamster har gått in i ett systempartnerskap med KUKA Nordic. – KUKA har en hög kompetens inom Industri 4.0 och digitala tvillingar. Det är saker som...
”Flaggskeppsfabriken digital” – ett industriprojekt om digitaliseringens möjligheter
Den teknologiska utvecklingen pågår med full kraft. Digitalisering, automatisering, artificiell intelligens och elektrifiering innebär att både företag och medarbetare...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör