AUTOMATICA 2018 V MNICHOVĚ V NOVÉ DIMENZI
Letošní veletrh AUTOMATICA přilákal na mnichovské výstaviště více než
46 tisíc zájemců o moderní automatizační techniku. Své novinky jim představilo
890 vystavovatelů, což je o 7 % více než při minulém ročníků v roce 2016.
Frank Senger, ředitel veletrhu z výstavní organizace Messe München, jež akci pořádá, mohl na závěr spokojeně konstatovat: „Automatica se zabývá zásadními tématy, jako je spolupráce mezi lidmi a roboty, digitální transformace ve výrobě a servisní robotika. Slibné výsledky dokazují, že historie automatizace a robotiky se píše právě v Mnichově.“ 
Renomé veletrhu roste. Každý, kdo něco znamená, musel být přítomen. Toho jsou si světoví hráči v tomto oboru dobře vědomi, a tak například poprvé zde vystavovala společnost Siemens.
Nová jména, nové produkty a nové koncepty obohatily výstavní portfolio v duchu hesla veletrhu: optimalizujte svou výrobu. Vystavovatelé, návštěvníci, odborníci přednášející na desítkách diskusních setkání i jejich posluchači se shodovali v názoru, že jinak to nepůjde než digitalizací, zjednodušením operací, zvýšením fl exibility výrobních linek a personifikací produkce.
K úspěchu přispěl valnou měrou fakt, že roste celý obor automatizace a robotizace. Při příležitosti veletrhu na to upozornil Patrick Schwarzkopf, šéf německého Svazu výrobců strojů a zařízení (VDMA Robotik + Automation): „Pohled do globální statistiky říká, že obrat vzrostl o 18 % a prodej robotických jednotek o 16 %. To není náhoda, protože robotika a automatizace jsou hnací silou digitalizace, propojené výroby s vyšší produktivitou a tím i vzrůstající konkurenceschopnosti.“
Více než 3 miliony průmyslových robotů budou nasazeny do roku 2020 v průmyslové praxi. Podle této prognózy International Federation of Robotics se množství robotických zařízení za období posledních sedmi let (2014– 2020) zvýší dvojnásobně. To s sebou přináší technologický zvrat, který musejí zvládnout jak zaměstnavatelé, tak zaměstnanci. Téměř 70 % příslušníků této druhé skupiny nasazení automatizace a robotů vítá, protože jim tyto nové technologie nabízejí zajímavější, kvalifikovanější práci. Alespoň to vyplývá z dotazníkového průzkumu 7 000 dotázaných, která provedla federace v sedmi zemích.
Není divu, že vztah člověka a robota hrál prim mezi hlavními tématy veletrhu. Kolaborující roboty a umělá inteligence spolu s informačními technologiemi se dostávají do popředí zájmu nejen velkých strojírenských gigantů, především automobilek, ale dnes už nacházejí uplatnění i v menších a středních firmách.
Veletrh předvedl pestrou paletu novinek, a to jak samotných automatizačních prvků, senzorů a softwarů, tak robotických jednotek. K vidění byly celé automatizační linky i jednotlivá unikátní řešení nabízená startujícími firmami.
ZÁKLADEM JE SPOLEČNÁ ŘEČ
Překotný a mnohostranný vývoj digitalizace, na kterém se podílejí nejrůznější výzkumné i výrobní týmy v různých částech světa, může být efektivní pouze v případě, že jednotlivá řešení budou propojena.
V tomto ohledu se po několika letech úporného hledání kompromisů mohl německý Svaz výrobců strojů a zařízení (VDMA Robotik + Automation) pochlubit výrazným úspěchem. Na základě komunikační normy OPC-UA se jeho 20 členům podařilo dosáhnout informačního modelu, který přesahuje jednotlivé výrobce automatizační techniky. Díky tomu vznikly předpoklady pro interoperační komunikaci ve Smart Factory. Laicky řečeno to znamená, že stroje by v budoucnu měly mluvit stejnou řečí a mohly by vzájemně komunikovat mezi sebou a také mezi jednotlivými továrnami. Svaz demonstroval na veletrhu dva příklady nasazení OPC-UA. Jeden ukázal řízení montážní linky s využitím součástek a systémů od 20 výrobců a druhý předvedl s využitím cloudové základny kontinuální kontrolu robotů různých druhů a od rozličných výrobců.
Plně automatizované továrny jsou však také lákavým terčem pro kriminální živly. Ty se snaží „nabourat“ do řídicích systémů buď z důvodů průmyslové špionáže, nebo jako vyděrači. Autoři normy OPC-UA proto věnovali těmto bezpečnostním rizikům velkou pozornost a na veletrhu předvedli pilotní projekt ochrany před možnými útoky. Základem je soustavná analýza dat a hledání nezvyklých nebo neobvyklých pokynů. V případě, že se jejich výskyt zjistí, vyhlásí kontrolní systém okamžitý poplach.
PRO MENŠÍ A STŘEDNÍ PODNIKY
Veletržní hitparáda nejpřitažlivějších inovací potvrdila, že jedním z charakteristických prvků automatizace je nasazení robotů. Jestliže v minulosti hrály na podobných akcích prim velké roboty pro velké výroby, letošní ročník naznačil novou tendenci: roboty se začínají ve větší míře než dosud uplatňovat v menších a středních podnicích. Jedná se především o kolaborující (spolupracující) roboty známé jako coboty.
Tento trend potvrdil pan Junji Tsuda, prezident Mezinárodní robotické federace IFR, konstatováním, že v současné době zaujímají coboty jen 3 % celkového trhu s roboty, ale do roku 2025 by měly tvořit už 34 % trhu, jehož velikost se odhaduje na 25 mld. dolarů. 
Pionýrem ve výzkumu, vývoji a výrobě cobotů je Dánsko. Jedním z průkopníků je firma Universal Robots, jež zaujímá vedoucí postavení i ve světovém měřítku. V minulém roce vzrostl obrat této firmy, jež se stala součástí amerického koncernu Teradyne, o 72 % na 151 mil. eur.
Produktové portfolio Universal Robots zahrnuje kolaborativní robotická ramena UR3, UR5 a UR10, pojmenovaná podle své nosnosti v kilogramech, která se prodávají ve více než 50 zemích. Průměrná doba návratnosti nákladů na pořízení robotů UR je nejrychlejší v odvětví a činí pouhých 195 dní.
Na veletrhu uvedla firma svou novou vlajkovou loď e-Series, čili inovovanou řadu kolaborativních robotů, která posouvá tuto oblast vpřed. Zabudovaný senzor síly a torze poskytuje řadě e-Series maximální přesnost a vyšší citlivost potřebnou k nasazení na širší spektrum aplikací. Přepracované intuitivní dotykové uživatelské rozhraní redukuje programování na několik kliknutí na novém, lehkém výukovém tabletu.
K vybalení cobotu, jeho upevnění a naprogramování prvního úkolu stačí jedna hodina. Komunikační rozhraní ovládající klouby cobotu a koncové nástroje zjednodušuje integraci na výrobní lince a zkracuje čas potřebný k uvedení do provozu. Jednoduchá je také údržba – všechny klouby lze vyměnit v rozmezí 2 až 6 minut. Kolaborativní automatizaci ulehčuje
17 bezpečnostních funkcí, včetně nastavitelných parametrů pro zastavení robotu.
OBSLUHA V POHYBU
Letošní veletrh také ukázal, jak se v důsledku digitalizace a robotizace mění organizace výroby v továrních halách. V řadě případů se ukazuje, že už nebudou zapotřebí dlouhé linky s pásovou výrobou, kde byly průmyslové roboty odděleny od lidské obsluhy. Díky nových technologiím mohou různě velké robotické plošinky či vozíky jezdit po továrních halách od jednoho pracoviště k druhému a dopravovat materiál nebo nástroje. 
Významným představitelem tohoto směru je dánská firma Mobile Industrial Robots (MiR), jež na veletrhu představila svůj nejnovější produkt: MiR500. Robot má zdvihovou nosnost až 500 kg a dokáže automaticky nakládat a přepravovat palety rychlostí až
7,2 km/h. S kompletním portfoliem flexibilních robotů MiR pro přepravu lehkého i těžkého nákladu mají nyní průmyslové podniky možnost optimalizovat logistiku v celém svém produktovém řetězci – od skladů až po dodávky hotových produktů.
„Uvedením robotu MiR500 posilujeme osvědčenou, efektivní a bezpečnou technologii, díky které jsme vedoucím dodavatelem na poli autonomních mobilních robotů (AMR),“ říká Thomas Visti, výkonný ředitel Mobile Industrial Robots. „MiR500 byl vytvořen na základě reálných potřeb současných a potenciálních zákazníků. Ti testovali naše roboty a vidí nyní velký potenciál v automatizaci vnitropodnikové přepravy těžkých položek a europalet. S verzí MiR500 nastavujeme nové standardy toho, k čemu společnosti mohou autonomní mobilní roboty využívat.“
Stejně jako ostatní roboty MiR, také MiR 500 se bezpečně pohybuje v prostředí lidí a jiných překážek. Dokáže rozpoznat všechny překážky v 360stupňovém rádiu, autonomně se navigovat a nalézt nejvýhodnější trasu do své destinace – dokonce i v dynamických prostředích s pohybujícími se lidmi a vozidly. Kolaborativní mobilní robot je navržen tak, aby splnil všechny striktní bezpečnostní standardy.
MiR 500 je extrémně robustní robot s rozměry jako standardizovaná europaleta, a je proto ideální do průmyslových odvětví. Lze jej například vybavit nakladačem palet, přepravníkovým pásem nebo robotickým ramenem. Společnost MiR zvýšila prodej robotů pětinásobně v období od 2015 do 2016. V letech 2016–2017 se obrat ztrojnásobil na 77,5 mil. DKK. Ve srovnání s minulým rokem chce v roce 2018 obrat minimálně zdvojnásobit. V tomto roce firma plánuje též zvýšení počtu zaměstnanců ze současných 65 na 120. Nedávno byla koupena americkou společností Teradyne, předním dodavatelem automatizačního vybavení pro testování.
JEMNĚ, ALE PEVNĚ
Jedním z tvrdých oříšků při konstrukci a programování robotů je zadání – ruka musí uchytit předmět jemně, ale pevně. A právě na tyto koncové nástroje se zaměřila další dánská firma OnRobot. Na veletrhu Automatica 2018 prezentovala poprvé od svého spojení s firmami OptoForce and Perception Robotics nové produkty. Například uchopovač „Gecko Gripper“ byl vyvinut start-upovou firmou Perception Robotics, která je nyní součástí OnRobot. Inspirace k vytvoření tohoto modelu pochází z přírody a využívá stejného jevu jako chodidlo gekona: miliony jemných vláken přilnou k povrchu předmětu a vygenerují tzv. van der Waalsovy síly. Technologie „Gecko Gripper“ pochází z konceptu původně vyvinutého v laboratořích NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) a společnost OnRobot ji nyní přináší na trh ve formě hotového produktu.
Unikátní a rychlé řešení eliminuje potřebu vakuových uchopovačů, které pro manipulaci s rozměrnými a plochými objekty využívají systémy stlačeného vzduchu. Na rozdíl od vakuových uchopovačů dokáže Gecko Gripper bez jakýchkoliv problémů manipulovat i s perforovanými či porézními předměty, jako jsou například desky tištěných spojů. Uchopovač je kompatibilní s robotickými rameny Universal Robots a Kawasaki.
Další novinky zvyšují citlivost uchopení. Například uchopovače se nastavují individuálně a integrují hmatové senzory na špičkách prstů. Uchopovač tak dokáže přesně změřit podmínky na povrchu předmětu a podle toho nastavit uchopovací proces. To je velmi přínosné zejména při práci s křehkými či nepravidelnými předměty. Jiné uchopovače zase dokážou detekovat riziko vyklouznutí předmětu ze sevření ještě dříve, než se tak stane. Tím se zvyšuje úroveň bezpečí jak pro pracovníky, tak pro manipulovaný předmět.
ROBOT SI LZE VYPŮJČIT
Společnost AMTECH, dodavatel automatizačních produktů a služeb na českém a slovenském trhu, představila nyní Personal Agency 4 Robots (PAR), „personální“ agenturu na pronájem robotů určenou zejména pro průmyslové podniky v České republice. V rámci svých služeb nabízí pronájem kolaborativních robotů Universal Robots a autonomních mobilních robotů MiR k zajištění rutinních úkolů, které obvykle provádějí zaměstnanci či agenturní pracovníci, ať již v běžném provozu, v krátkodobých projektech, či k pokrytí provozních špiček.
„Hlavním impulsem pro vytvoření agentury PAR zaměřené na robotizaci méně kvalifikované práce byly naše zkušenosti u zákazníků, kteří zoufale hledají lidi, aby vyhověli rostoucí poptávce,“ řekl nám Radek Nekarda, jednatel společnosti AMTECH. „S možností pronájmu robotů do výrobních a logistických provozů mohou tyto výzvy vyřešit – rychle, bez počátečních investic a bez administrativy spojené s najímáním a zaměstnáváním pracovníků. Dokážeme poskytnout možnost rychlého a kvalitního zprovoznění robotu v řádu týdnů, dlouholeté zkušenosti z automatizačních projektů a samozřejmě nezbytný servis, školení a poradenství.“
Podle zkušeností AMTECH chybí pracovní síla především na pozicích s jednoduchými, opakujícími se činnostmi, jako je např. obsluha strojů, balení a paletizace a vnitropodniková přeprava, a to zejména ve strojírenství, high-tech a potravinářství. Jedním z nových zákazníků AMTECH je jihomoravská strojírenská společnost STAMIT, která dokázala díky zavedení kolaborativního robotu UR10 zvýšit produkci o 20 % bez nutnosti přijmout nové pracovníky.
SARA A DALŠÍ
V centru kooperace člověka s robotem se nacházejí tzv. robotičtí asistenti s multimodálními možnostmi. Člověk a robot tak programují společně, bezpečně a efektivně komplexní montážní úlohy a kooperují při vývoji inovativních a jedinečných softwarů, jež umožňují automatické a inteligentní samoprogramování robotů. Prováděcí algoritmy dovolují rychlou a individuální změnu výrobní konfigurace. Pouhým stisknutím tlačítka lze bez dalších manuálních zásahů provádět změny montážních postupů. A díky mobilním robotickým systémům se dá enormně zvýšit rychlost výrobních linek.
Tento příklad demonstrovali v expozici Německého centra pro leteckou a kosmickou dopravu (Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR). K vidění zde byla SARA (Safe Autonomous Robotic Assistant), což je představitel nové generace lehkých robotů s intuitivní programovatelností a mechatronickými funkcemi.
Operátor předvede robotu určitý úkol, například spojení dvou součástek, SARA simultánně pochopí odpovídající pohyby, pozice a přenos síly a naučené si zapamatuje a na pokyn obsluhy opakuje. To znamená, že se učí nejen, co má udělat, ale také jak. Přitom robotická ruka o hmotnosti 12 kg reaguje velmi jemně a nechá se snadno vést pracovním prostorem. Na povel provede svůj úkol rychle a precizně. SARA tak dovoluje díky své inteligenci vytvářet nová uplatnění v rámci projektů Průmyslu 4.0.
Jak by mohl vypadat on-line supermarket, demonstroval projekt Evropské unie nazvaný SOMA (Soft-bodied intelligence for manipulation). Robot je vybaven rukou Clash, takže může manipulovat s ovocem, zeleninou a dalšími předměty různých tvarů, tvrdosti, hmotnosti a velikosti. Objekty lze střídat zcela automaticky bez vnějšího zásahu.
Zájmu se těšil také humanoidní robot Justin se systémem HUG, což je haptická vstupní stanice pro jeho dálkové řízení.
HLEDÁNÍ SYNERGIE
Společnosti ABB a Kawasaki Heavy Industries, které patří ke světové špičce v oblasti průmyslové automatizace a robotiky, na veletrhu Automatica v Mnichově představily první společné operační rozhraní pro kolaborativní roboty. Chtějí tak řešit nedostatek kvalifikovaných pracovníků.
Je to vlastně první výsledek spolupráce ABB a Kawasaki, kterou zahájily loni v listopadu. Její cílem je společný vývoj rozhraní mezi člověkem a robotem, které využívá intuitivní navigace a ikon, podobně, jak to známe ze smartphonu. Dalším tématem je vývoj bezpečnostní normy, která zaručí bezpečnost práce, ale zároveň umožní zcela nové způsoby kooperace.
Spolupráce obou průmyslových gigantů je ovšem také dokladem finanční i personální náročnosti výzkumu a vývoje v této oblasti. ABB Robotika už uplatnila přes 400 000 robotických řešení po celém světě. Firma Kawasaki Robotics dodala 180 000 robotů zhruba do 50 zemí. Jako jeden z předních světových výrobců robotů se nyní mění z dodavatele průmyslových robotů na dodavatele plně integrovaných robotů.