Roboti | Reportáže | Průmysl 4.0

Jak se modernizuje průmysl: Podívali jsme se do fabriky, kde staví robotické linky

  • České firmy investují do automatizace
  • Jak se vlastně taková robotická linka staví?
  • Podívali jsme se do jedné z laboratoří ICE

Když vyrazíte ze Žďáru nad Sázavou směrem na Velké Dářko – největší rybník Českomoravské vrchoviny – minete i malou obec Škrdlovice. Na první pohled je to jedna z mnoha ospalých vesniček Žďárských vrchů, ale zdání klame.

K dominantám obce patří moderní kostelík sv. Cyrila a Metoděje, betonové sousoší hrochů a na severním okraji pak vysoký komín a pod ním několik drobných staveb. Co se nachází uvnitř? Na traktory a zemědělskou techniku zapomeňte, v nitru nenápadné budovy vás totiž překvapí hromada mohutných robotů.

Stavitelé strojů

Nacházíme se v jedné z montoven české firmy ICE Industrial Services, která se živí budováním a programováním velkých automatizačních strojů. Se svými šedesáti vývojáři patří k těm největším v republice.

Klepněte pro větší obrázek
V nenápadné budově na kraji vesnice najdete místo zemědělské techniky jednu z montoven robotických strojů Tomáše Vránka, šéfa ICE Industrial Services (vlevo). 

Svobodná firma, jejíž další specialitou jsou prvky holokratického řízení, loni utržila 200 milionů korun (25% meziroční růst) a je jedním z příkladů, jak se postupně modernizuje, automatizuje a robotizuje tuzemská průmyslová scéna, ačkoliv Tomáš Vránek, šéf ICE Industrial Services a jeden z jejích zakladatelů, slovíčko Průmysl 4.0 nemá zrovna v oblibě.

No dobrá, ale co tedy programátoři, konstruktéři, elektroprojektanti a další experti na automatizaci – dohromady jich má ICE okolo 120 – v podobných halách vlastně dělají? Machine building. Přesně tak se tomu řemeslu dnes říká a Vránek své zaměstnance hrdě nazývá staviteli strojů.

Když roboti nahrazují člověka

Ostatně, jeden takový velký stroj právě kompletoval tým ve Škrdlovicích, a tak si ho pojďme prohlédnout. V tomto případě se jedná o automatizační linku pro velkého výrobce elektrospotřebičů pro domácnosti – konkrétně o robotickou linku, která do kostry myčky nádobí přišroubuje čerpadlo a předá těleso k dalšímu zpracování.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Celá robotická scéna na ovládacím počítači, 3D model jednotlivých komponent a trojice mohutných robotických paží Stäubli, které odvedou veškerou manuální práci.

Tuto činnost doposud prováděl člověk ve výrobní hale, v rámci modernizace si ale fabrika objednala stroj, který to všechno zvládne během několika sekund. Právě tak dnes mohou vypadat tolik potřebné investice do zvyšování výrobní efektivity českých podniků, a tedy i konkurenceschopnosti na světovém trhu.

Tunový elektrický kolos

ICE celý stroj postaví a naprogramuje u sebe. To znamená, že v nenápadné škrdlovické hale vznikne dokonalá kopie linky zákazníka, aby mohli posléze programátoři přesně nastavit pohyb jednotlivých strojů a vytvořit perfektně synchronizovanou soustavu tří robotických ramen. První rameno na vstupu převezme kostru myčky, další rameno připraví čerpadlo a třetí vše sestaví dohromady.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Robotické paže Stäubli TX200 si dokážou s milimetrovou přesností předávat jednotlivé komponenty a vše kompletovat dohromady. Jedna paže je vybavená úchytem myčky, druhá hlavou pro práci s čerpadlem atp.

Mohutné robotické paže Stäubli TX200 zvládnou díky soustavě kloubů pohyb s přesností opraváře hodinek až v šesti osách a poradí si se zátěží až 130 kilogramů, kostra myčky pro ně tedy není žádný problém. Samotný kolos váží téměř tunu a společně s další chytrou elektronikou na ploše několika desítek metrů čtverečních komunikuje s centrálou skrze ethernetovou síť a průmyslovou datovou sběrnici PROFINET.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Masivní kabely napájení a datové sběrnice. Stroje kvůli velikosti linky zpravidla komunikují pomocí ethernetové sítě a datové sběrnice PROFINET.

Každá podobná linka je tedy vedle silného zdroje napájení vybavená i síťovou řídící jednotkou, která na první pohled připomíná spíše rozměrný switch a router kdejaké serverové místnosti.

Každý šroubek ve 3D

Tunové kolosy natřené žlutým lakem doplňuje další chytrá elektronika – třeba vlastní měřící zařízení, které na vstupu detekuje přesnou, a hlavně správnou orientaci myčky. Suma sumárum, jakmile začne linka bezchybně pracovat a kompletovat myčku nádobí, může dlouhé hodiny a dny pracovat zcela autonomně a bez zásahu člověka.

Klepněte pro větší obrázek
Vývojáři mají k dispozici 3D modely všech komponent linky, kterou konstruují a programují. Díky tomu mohou provádět softwarové simulace.

Aby to bylo možné, je třeba jednotlivé stroje ještě naprogramovat. Robotické paže Stäubli tedy musejí správně koordinovat pohyby s ostatními prvky linky a nesmí zároveň narážet do žádných překážek okolo. Vzhledem k jejich brutální hybné síle by totiž jeden jediný chybný pohyb dokázal celou linku během okamžiku rozdrtit na šroubky.

Jak naprogramovat tunu oceli

Programování pokročilé průmyslové techniky překvapí každého laika. Zapomeňte na tuny kódu v assembleru nebo jiném nízkoúrovňovém jazyku. Doba pokročila, takže stroje se nastavují relativně jednoduchými sekvencemi instrukcí třeba v prostředí Stäubli Robotics Suite a k dispozici je i kompletní 3D model všech zařízení linky a celého prostoru.

Ještě před spuštěním lze tedy veškeré pohyby simulovat na monitoru a díky 3D se nabízí i průmyslové využití virtuální a rozšířené reality. Architekti a stavitelé strojů z ICE se tedy možná jednou podívají na celou scénu virtuálně s brýlemi na hlavě, aby si dokázali lépe představit, jak bude budoucí linka vlastně vypadat a jak se budou jednotlivé stroje vzájemně pohybovat.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Chování průmyslových robotů a linky lze naprogramovat různými způsoby

Když je po dlouhých týdnech sestavování, programování a ověřování funkčnosti linka konečně hotová, nastal čas na její opětovné rozložení, přesun do fabriky zákazníka a konečně spuštění v ostrém provozu.

Právě podobné stroje dnes tvoří páteř automatizace a robotizace výroby v mnoha českých podnicích, které se postupně mění. Poněkud pejorativní označení českého průmyslu jakožto „montovny Evropy“ evokující výhradně dělnickou a věčně zaprášenou pracovní sílu kdesi u pásu tedy možná časem dostane nový obsah, montovat totiž budou především high-tech roboti.

Stroje seberou práci, společnost ale zbohatne

Tomu, co budou dělat lidé, kteří dříve stáli u frézky nebo pásu, se už roky věnují analytici a počítají rizika pro jednotlivé země a odvětví. Ti z Deloitte například v loňské zprávě Automatizace práce v ČR odhadli, že se vzhledem ke struktuře českého hospodářství automatizace dotkne až 51 % pracovních pozic. Společnost jako celek by ale měla zbohatnout, díky technologické transformaci výroby se totiž do roku 2033 zvýší potenciál české ekonomiky o úctyhodných 78 %.

Automatizace, robotizace, internetizace a nakonec i onen buzzword Průmysl 4.0 tedy pravděpodobně způsobí to samé, co třeba nástup internetu a informačních technologií v posledních třiceti letech. Díky ohromnému zvýšení efektivity sice někteří přišli o práci, počítačová revoluce ale zároveň vytvořila mnohem více nových pozic.

Diskuze (26) Další článek: Velké střídání: Šéf Hewlett-Packard Dion Weisler odstupuje z funkce. Nahradí ho Enrique Lores

Témata článku: Internet, Roboti, Programování, Evropa, Česko, Reportáže, Průmysl, Průmysl 4.0, Stroj, Česká republika, Profinet, Sběrnice, Linka, Žďár nad Sázavou, Fabrika, Paže, Deloitte, Metoděj, Myčka


Určitě si přečtěte

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

** Klasický počítač bezchybně zpracuje bit po bitu dat ** Mozek si realitu naopak spíše představuje a chybuje ** Teď se tím baví internet u další optické iluze

Jakub Čížek | 32

Raspberry Pi 4 Model B: Raketa za tisícikorunu, která utáhne dva monitory

Raspberry Pi 4 Model B: Raketa za tisícikorunu, která utáhne dva monitory

** Britové před pár dny představili nové Raspberry Pi 4 Model B ** Nový čipset má dost výkonu na dva HDMI monitory ** Za tisícovku získáte počítač na základní práci

Jakub Čížek | 80