Testbed pro Průmysl 4.0 Komentované prohlídky
Část I: Laboratoř pro robotiku a flexibilní výrobu
Flexibilní výrobní linka
Výrobní linka s dopravníkem a roboty zahrnuje také možnost zásobování dílů z automatického
skladu prostřednictvím autonomních robotických vozítek. Samotný dopravní a roboty mohou být řízeny buď z centrálního systému řízení výroby, nebo prostřednictvím multiagentního systému, přičemž jednotlivé stroje (dopravník, roboty, ale i autonomní robotické zásobování) představují samostatné
autonomní agenty. Takto představené multiagentní řízení je základem distribuované konfigurace výroby, která přispívá jednak k modularitě, jednak ke snadnému přizpůsobení výroby požadavkům zákazníka, prostorovému oddělení výrobních strojů, ale také zahrnutí logistického řetězce a modelu distribučních
kanálů. K takto řízené výrobní lince lze připojovat další stroje a výrobní linky a emulovat distribuovanou výrobu na malém prostoru, aby se ověřily jednotlivé dílčí koncepty.
Delta robot s dopravníkem
Pracoviště obsahuje pětiosého delta robota a dopravník s lineárními motory, které je ukázkou víceosého polohovacího systému se synchronizovanými pohybovými osami. Každý z obou strojů je řízen samostatným řídicím systémem, přičemž oba kontroléry jsou navzájem propojeny z důvodu synchronizace i mezi nimi. Delta robot je navíc vybaven ovladačem pro ruční navádění, který je kromě připojení k řídicímu systému robota pro zajištění bezpečnostních a řídicích funkcí vybaven také 5G komunikačním modulem, který prostřednictvím 5G SA sítě využívá výpočetních prostředků na serveru (edge cloud) pro zpracování obrazu algoritmy umělé inteligence, která pomáhá v ručním navádění na požadovanou polohu. K robotu byl navíc vytvořen detailní kinematický a dynamický model, který umožňuje průběžně sledovat chování robota a detekovat případné odchylky oproti očekávanému chování.
Pracoviště pro robotický 3D tisk
Pracoviště využívá průmyslového robota střední velikosti a polohovací zařízení pro aditivní výrobu. Polohovací zařízení rozšiřuje výrobní možnosti pracoviště o možnost tisku bez nutnosti používat podpory materiálu. Zároveň polohovadlo umožňuje vyrábět i konstrukčně složité díly. Díky tomu je možné při výrobě ušetřit čas jak při tisku podpor, tak i při jejich následném odstraňování. Navíc má programátor více možností, jak daný díl vyrobit, a to zejména v případě rotačních nebo symetrických dílů. Důležitou roli ve vyvinutém řešení hraje laser tracker, který má hned několik využití. Pomocí něj lze zajistit vyšší přesnost vyráběných dílů, ale také je možné ho použít v kombinaci se speciálním odražečem na robotu k přesnému měření dílů dotykovou sondou.
Robotické pracoviště pro spolupráci s člověkem a synchronizaci pohybů robota s dopravníkem
Pracoviště v sobě zahrnuje několik technologií, které přispívají k flexibilní výrobě. Vozíky dopravníku jsou řízené nezávisle jeden na druhém, což umožňuje přizpůsobit jejich pohyb potřebám konkrétního výrobku, který převážejí. Navíc je možné synchronizovat pohyb vozíku s pohybem robota, díky čemuž robot může manipulovat s dílem na vozíku, aniž by se vozík musel zastavit. Tato vlastnost přispívá ke zkrácení délky výrobního cyklu. Kolaborativní robot, který je součástí pracoviště, nabízí flexibilitu v možnosti spolupráce s člověkem na konkrétní montážní operaci a díky instalované průmyslové kameře dokáže reagovat na aktuální podmínky a vlastnosti manipulovaného díly. Díky těmto dílčím vlastnostem je robotické pracoviště připraveno na celou škálu úloh, které mohou být definovány v budoucnu a které budou demonstrovat principy flexibilní a modulární výroby.
Interaktivní kolaborativní robotické pracoviště pro montáž
Studenti se mohou naučit, jak vytvořit interaktivní robotickou pracovní stanici s kolaborativními roboty, kteří budou schopni sestavit Hanojskou věž pomocí fotoaparátu nebo hrát jiné deskové hry. Mohou soupeřit s robotem, sledovat pohyby a chyby uživatele a navrhovat opravy.
Festo CP Factory pro vzdělávání a experimenty v modulární výrobě
Festo CP Factory je sada samostatných modulů, které lze vzájemně propojit a vytvořit tak ukázku výrobní linky. Každý z modulů má nezávislé řízení, které je připojeno k nadřazenému systému Manufacturing Execution System (MES), který organizuje celou produkci. Existují různé případy použití vhodné pro vzdělávání, počínaje nízkoúrovňovým řízením jednotlivých stanic a jejich periferií, přes řízení robota až po řízení a konfiguraci výroby na vyšší úrovni. Kromě toho jsme poskytli připojení ke cloudovému řešení, které rozšiřuje stávající systém MES a ukazuje, jak mohou být sběr dat a další zpracování a analýza propojeny v cloudovém prostředí.
