Projekt DIH2 aktívne podporuje inovatívne riešenia a nové nápady, ktoré zlepšujú výrobu v malých a stredných podnikoch (MSP) pomocou robotiky. Prostredníctvom otvorených výziev bude financovať až 26 kvalifikovaných konzorcií pozostávajúcich aspoň z jedného MSP a jedného poskytovateľa technologických riešení – druhé kolo sa začne koncom roka 2020.

Otvorené výzvy sú určené pre výrobné malé a stredné podniky (MSP) a mierne väčšie spoločnosti s až 500 zamestnancami a maximálnym obratom 100 miliónov eur, ako aj pre systémových integrátorov a poskytovateľov technológií (vrátane výskumných a technologických organizácií, kompetenčných centier, spoločností so strednou kapitalizáciou alebo začínajúcich podnikov). MSP a poskytovatelia technologických riešení sú najskôr vyzvaní, aby sa prihlásili individuálne. Po výberovom konaní budú vytvorené konzorciá pozostávajúce z najmenej jedného MSP a jedného poskytovateľa technologického riešenia a následne požiadajú o financovanie projektu, ktorý by mohol rozšíriť využitie robotiky vo výrobe. Je však zrejmé, že je oveľa efektívnejšie, ak sa do systému prihlásia už existujúci partneri, t. j. MSP a ich systémový integrátor alebo poskytovateľ technológií.

Prvých 11 projektov je financovaných z prvého kola a sú z rôznych odvetví vrátane spracovania potravín, výroby odevov, elektroniky, zdravotníckych pomôcok a stavebného priemyslu. Každé z vybraných konzorcií preukázalo, že ponúkajú vhodné robotické riešenia, pokiaľ ide o inovácie vo výrobe MSP; každé z nich dostane až 248 000 eur vo forme financovania bez vlastného kapitálu. A ktoré to teda sú?

  1. FIREFIT – Fiware Ready Quality Control for Packaging Systems in the Food Industry (Portugalsko)
  2. RoboWeldAR – Cognitive Robotic Welding Solution for Enabling Shipbuilding 2.0 (Grécko)
  3. STAR – Stitching & Taping Assisted by Robotics (Írsko)
  4. JS 2 SF – From Job Shop towards Smart Factory in Stone Processing Industry (Belgicko)
  5. SMB – Development of SmartMachine Base (SMB): a Modular Production Line for Automated Production (Holandsko)
  6. FEATS – Fiware-Enabled Autonomous Transport System (Portugalsko)
  7. A2CS – Agile and Adaptable Cobotic System (Fínsko)
  8. CONTRA 2.0 – A System Supporting Manufacturing and Warehousing Processes in the Company (Poľsko)
  9. HWFlexCell – High Flexible Welding Cell (Dánsko)
  10. AGILPLAS – Agile Plastic Moulding (Španielsko)
  11. W2 – Work Whisper (Begicko)

V nasledujúcej časti si priblížime obsahové zameranie a ciele uvedených projektov.

1. FIREFIT – Fiware Ready Quality Control for Packaging Systems in the Food Industry

Kontrola kvality spracovaných a balených potravín môže byť nákladným a zbytočným procesom, ktorý zahŕňa odstránenie produktu z výrobnej linky a jeho zničenie počas testovania. Akýkoľvek neštandardný produkt, ktorý sa v tomto nákladnom procese nezistí, sa potom dostane na trh a potenciálne poškodí značku skôr, ako sa vráti a zničí na náklady dodávateľa. FIREFIT vyvinie aplikáciu na sledovanie výroby v reálnom čase, ktorá vykoná automatické zabezpečenie kvality procesu sušenia a balenia šunky. Na dosiahnutie tohto cieľa integruje multispektrálne kamery, aby identifikovali akékoľvek problémy s kvalitou šunky alebo jej obalov. Robot SCARA na konci výrobnej linky automaticky triedi hotové výrobky podľa výsledkov inšpekcie v reálnom čase (obr. 1). Použitie technológie FIWARE tiež umožňuje skrátiť čas uvedenia na trh prostredníctvom spoločného zberu a spracovania údajov. A analýza big-data pomáha identifikovať potenciálne problémy, ako je napríklad kontaminácia hubami.

2. RoboWeldAR – Cognitive Robotic Welding Solution for Enabling Shipbuilding 2.0 (vlastníctvo DIH2)

Európsky podiel na svetovom lodiarskom trhu je malý. Dôvodom sú nízke mzdy a vládne dotácie v Ázii, ktoré narúšajú konkurenčné prostredie. Zavedenie systému RoboWeldAR by však mohlo zvýšiť podiel Európy na spomínanom trhu poskytnutím automatizovaného riešenia zvárania pre flexibilné a vysoko prispôsobené výrobné linky. RoboWeldAR je inovatívne riešenie robotického zvárania, ktoré spôsobí revolúciu v stavbe a oprave lodí. V tomto experimente sa na vrchol platformy FIWARE pridajú štyri opakovane použiteľné služby Smart Factory Services (obr. 2). Všetko možno adaptovať na rôzne pružné výrobné procesy (rezanie, maľovanie, brúsenie atď.) a montážne úlohy. RoboWeldAR sa snaží znížiť výrobné náklady a zároveň zlepšiť kvalitu zvárania monitorovaním kľúčových ukazovateľov. Dôležité je, že RoboWeldAR zvýši bezpečnosť pracovníkov tým, že zabráni ich vystaveniu škodlivému žiareniu a toxickým výparom.

3. STAR – Stitching & Taping Assisted by Robotics

Spôsoby automatizácie výroby špecializovaných akustických panelov boli doteraz obmedzené. Priemyselní partneri VEN a MAL sa spojili, aby vyvinuli a investovali do projektu STAR (obr. 3), ktorý bude digitalizovať, snímať a robotizovať proces viazania a šitia, ktorý sa vyžaduje pri výrobe akustických panelov na mieru. Identifikácia súčiastky bude umožnená kombináciou RFID a vizuálneho systému. Uľahčí to identifikáciu dráhy viazania/šitia, ktorú môže robot sledovať, aby sa optimalizovala rýchlosť a kvalita výroby. Úspech STAR sa bude merať na základe zvýšenia pružnosti výroby a štandardizácie robotiky.

4. JS 2 SF – From Job Shop towards Smart Factory v oblasti výroby stavebných materiálov

Udržať flexibilitu a zisk výrobnej linky je skutočnou výzvou. Preto sa Renier Natuursteen, výrobná spoločnosť, ktorá vyrába produkty z prírodného kameňa pre stavebníctvo, spojila s Optidrive – technologickou spoločnosťou a integrátorom robotov. Ich experiment sa zameriava na optimalizáciu výrobného prostredia, ktoré už zahŕňa pokročilé robotické bunky a CNC stroje, ako aj nedigitálne vybavenie, ako sú palety (obr. 4). Premenia to, čo je v podstate dielenskou prácou, na inteligentnú a pružnú továreň. A to umožní okamžité zmeny vo výrobe tak, že každý výrobok z kameňa sa môže líšiť a ľahko začleniť do výrobného toku. Dôležité je, že experiment sa tiež snaží demonštrovať, ako môžu malé a stredné podniky využívať robotiku na prekonávanie konkurencie, skrátenie dodacích lehôt, zlepšenie kontroly nákladov, zvýšenie zabezpečenia kvality, ako aj na zníženie ľudských chýb a zlepšenie výkonnosti na trhu (rýchlosť zavádzania nových produktov), a vytvoriť rozšíriteľnú platformu, ktorá umožňuje ľahkú integráciu riešení od rôznych poskytovateľov.

5. SMB – Smart Machine Base – modulárna výrobná linka na automatizovanú výrobu bezdrôtových slúchadiel

Aké prvé kroky podnikáte pri vývoji štandardizovaného riešenia modulárnej automatizácie? Projekt SmartMachine Base (SMB) sa to rozhodol dosiahnuť a overiť v prípade použitia vo výrobe: montáž prispôsobených bezdrôtových slúchadiel. To je spoločný cieľ poskytovateľa technológií a strojárskej spoločnosti Demcon Industrial Systems Enschede B.V. (DISE) a výrobného podniku z kategórie MSP Dopple Technologies B.V. Obe sídlia v Holandsku. Dopple vyrába vysoko kvalitné bezdrôtové slúchadlá vyrobené na základe 3D skenovania kanála vnútorného ucha zákazníka, čím sa maximalizuje pohodlie a komfort. V kombinácii so špičkovou technológiou potlačenia zvuku a šumu vytvára vynikajúci produkt. Dopple v súčasnosti používa manuálnu výrobu založenú na postupoch, ktoré chce automatizovať. Vďaka prispôsobenej povahe produktu spoločnosti Dopple si koncepcia automatizácie vyžaduje veľkú flexibilitu. Je to perfektný základ pre DISE na realizáciu jej dlhodobého cieľa vytvoriť štandardizovanú a modulárnu automatizačnú platformu (SMB, obr. 5), ktorá poskytne menej nákladné, modulárne a flexibilné automatizačné riešenia pre menšie spoločnosti, mocný nástroj na zlepšenie pružnej výroby.

6. FEATS – Fiware-Enabled Autonomous Transport System

Vývoj štandardného rozhrania pre automatizovaný výrobný dopravný systém bol základným kameňom spoločnosti Dalmasys Lda. (Dalma) a Durit Metalurgia Portuguesa do Tungsténio Lda. (Durit). Založili konzorcium FEAT, ktorého cieľom je vyvinúť automatizačné riešenie schopné optimalizovať intralogistické úlohy pružným a škálovateľným spôsobom. Autonómny dopravný systém poskytla spoločnosť Dalma, ktorá už vyvinula autonómny mobilný robot (AMR), zatiaľ čo systém na plánovanie podnikových zdrojov (ERP) poskytla spoločnosť Durit. Spoločne sa usilujú o automatizáciu intralogistických úloh prepojením systému ERP a automatizovaného skladu prostredníctvom kontextového open-source rámca (obr. 6). Očakávaným výsledkom je, že používateľ, či už Durit, alebo iný MSP, ušetrí čas a peniaze v priamom výrobnom procese a bude ťažiť z presnejšieho, bezpečnejšieho a kvalitnejšieho pracovného postupu.

7. A2CS – Agile & Adaptable Cobotic System

Konzorcium Agile and Adaptable Cobotic System (A2CS) vytvorilo experiment, ktorý kombinuje technológiu počítačového videnia, robotiku a inteligenciu s cieľom riešiť výzvy výrobných procesov. Ich myšlienkou je vytvoriť flexibilné, rekonfigurovateľné, opakovane použiteľné systémy, konkrétne na elektronickú montáž výrobkov a ďalšie výrobné úlohy nízkoobjemovej povahy s vysokou variabilitou (obr. 7). Očakáva sa, že výsledky ich experimentu budú použiteľné vo viacerých odvetviach.

8. CONTRA 2.0 – systém podporujúci výrobné a skladové procesy v spoločnosti

Spoločnou črtou tovární je veľká rôznorodosť veku strojov, ich funkcií a typu a škála často nekompatibilných komunikačných technológií, ktoré používajú. To sa stáva problémom, keď spoločnosť plánuje integrovať svoju infraštruktúru s výrobným rozhodovacím systémom (MES), systémom na správu skladových činností (WMS) a/alebo systémom na plánovanie podnikových zdrojov (ERP). Špecifickosť týchto systémov vyžaduje, aby si všetky ich prvky mohli medzi sebou voľne vymieňať údaje. Výrobná spoločnosť ACORD spolupracovala s CONTRA na riešení tejto výzvy. Usilujú sa o vdýchnutie nového spôsobu spolupráce strojov pomocou platformy FIWARE na pripojenie vybraných zariadení k systému CONTRA (obr. 8). Po pripojení získajú všetky stroje a roboty možnosti IoT riešení na získavanie a zdieľanie údajov z výrobných liniek. Okrem toho CONTRA 2.0 ako inteligentná služba umožní prispôsobenie skladových úloh s cieľom optimalizovať výrobný proces a doručenie just-in-time.

9. HWFlexCell – High Flexible Welding Cell

Pokiaľ ide o automatizáciu výroby, menší výrobcovia sa často snažia konkurovať veľkým hráčom. Poskytovateľ technického riešenia, spoločnosť Flex Hex, má v úmysle vyrovnať podmienky hry pomocou plug & play, automatizovaného riešenia zvárania s názvom FlexCell. Riešenie pozostáva z bunky, ktorá integruje niekoľko hexapodov, robotické rameno a softvér na programovanie pridržiavacieho nástroja (obr. 9). Flex Hex vytvoril konzorcium s výrobnými MSP a spoločnosťou LT Technologies, aby ďalej vyvíjal a testoval automatizované riešenie. LT Technologies zvyčajne využíva náročný zvárací proces. Aj keď sa používa zvárací robot, je nevyhnuté aj značné zapojenie človeka. Flex Hex ponúka FlexCell ako systém, s ktorým môžu MSP dosiahnuť väčšiu pružnosť pri zváraní. Umožňuje rýchlu a flexibilnú rekonfiguráciu zváracích výrobných liniek pre všetky spoločnosti bez ohľadu na veľkosť ich výrobnej linky. Spoločnosť Flex Hex už získala pozitívnu spätnú väzbu od výrobných spoločností, ktoré použili prototyp Hexapod pri vývoji svojich vlastných riešení, vrátane spoločností Elvez a BMW, takže existuje veľa dôvodov, aby sme dúfali, že jej riešenie pre MSP bude rovnako úspešné.

10. AGILPLAS – pružné vstrekovanie plastov

Výroba plastov nie je vždy plynulá. V skutočnosti sa výrobné procesy často spomaľujú a ak sa problém včas neidentifikuje, môžu sa náhle a nákladne zastaviť. Táto výzva inšpirovala výrobcu strojov na vstrekovanie plastov pre MSP, XIMA a poskytovateľa technológií BOSONIT, aby spolupracovali na aplikačnom experimente AGILPLAS (Obr. 10). Plánujú nasadiť IIoT platformu založenú na využívaní FIWARE, aby sa umožnilo rozhodovanie v reálnom čase. Dosiahne sa to monitorovaním robotických ramien a senzorov, aby sa zistili potenciálne problémy so spomalením výroby skôr, ako sa vyskytnú. Projekt tiež poskytne základné informácie potrebné na prediktívnu údržbu. Výsledkom bude pružnejšie a prepojenejšie výrobné zariadenie, ktoré bude lepšie slúžiť zákazníkom, ako sú výrobcovia automatov, supermarkety, automobilový priemysel a ďalšie.

11. W2 – Work Whisper

V moderných výrobných prevádzkach sa nič nehlási ústne a hlučne. Všetky informácie potrebné na efektívnu prevádzku sa zvyčajne zbierajú v absolútnom tichu. Senzormi. Konzorcium W2 inšpirované touto realitou sa rozhodlo nazvať experiment work-whispers (pozn. pracovní našepkávači), digitálne riešenie, ktoré využíva nový a existujúci automatizačný hardvér na monitorovanie výrobných údajov a stavu strojov s automatickou spätnou väzbou na ERP, MES a operátorov výroby (obr. 11). W2 je tvorená spoločnosťou Aluro CNC s dlhoročnou tradíciou vo svojom odbore a RoboJob, tvorcom používateľsky prívetivých robotizačných systémov. Spoločnosť Aluro CNC sa snaží využívať automatizačné technológie na zvýšenie efektívnosti svojich operátorov strojov, ako aj na zlepšenie pružnosti a živosti spoločnosti so spätnou väzbou v reálnom čase pre svoje plánovacie a ERP moduly. Naopak RoboJob využíva experiment ako príležitosť na rozvoj ďalších služieb, ktoré sa spájajú so systémami riadenia výroby.

Výzva aj pre slovenské firmy

Veríme, že tieto príklady vás dostatočne motivovali, aby ste sa do druhého kola takejto výzvy zapojili aj vy. Slovensko v projekte DIH2 zastupuje Národné centrum robotiky a je teda kontaktným bodom (www.nacero.sk). Ak by ste sa chceli dozvedieť o projekte DIH2 viac alebo ak by ste chceli sledovať aktuálne informácie (napríklad kedy bude otvorená ďalšia výzva), môžete tak urobiť na stránke http://dih-squared.eu/.

Poďakovanie

Tento projekt získal financie z výskumného a inovačného programu Európskej únie Horizont 2020 na základe dohody o grante č. 824964.

prof. Ing. František Duchoň, PhD.
Ing. Jozef Rodina, PhD.
Národné centrum robotiky
www.nacero.sk