Robotyzacja lakierni coraz rzadziej zaczyna się od programisty, a coraz częściej od człowieka, który dobrze umie lakierować. T-Mate firmy Cefla Finishing pozwala operatorowi ręcznie pokazać trajektorię natrysku, a następnie przesłać ją do robota iGiotto, który odtwarza i optymalizuje ruch. To nie jest samotna rewolucja Cefli,
lecz część szerszej zmiany: robot ma przejmować doświadczenie fachowca, a nie wymagać od niego nauki kodowania.
W lakierni przez lata najtrudniejsze nie było samo kupienie robota – prawdziwy problem zaczynał się tak naprawdę później, gdy trzeba było przygotować trajektorie jego pracy, ustawić parametry, dopracować receptury i utrzymać stabilność procesu przy zmieniających się detalach. Przy długich seriach taki model miał sens, ale przy oknach, drzwiach, frontach, krzesłach czy elementach o zmiennej geometrii każda zmiana produktu potrafiła zamienić robotyzację w kosztowną „zabawę” z programowaniem.
I dlatego właśnie najciekawsze w prezentowanym systemie T-Mate nie jest to, że współpracuje on z robotem lakierniczym iGiotto. Znacznie ważniejsze jest odwrócenie logiki wdrożenia: teraz operator nie musi programować robota punkt po punkcie, a ma jedynie wykonać natrysk ręcznie, tak jak zrobiłby to na swoim stanowisku pracy, a urządzenie zapisuje trajektorie ruchu narzędzia (i ręki operatora) i przekazuje je do oprogramowania robota. Cefla, która stoi za tym rozwiązaniem, opisuje iGiotto jako antropomorficzny system do lakierowania dużych i złożonych elementów, konfigurowalny m.in. ze skanerem 3D C-Vision.
Ruch zamiast kodu
System T-Mate nie oznacza, że technologia przestaje wymagać ustawień. To trzeba podkreślić, bo hasło „bez programowania” łatwo zamienić w reklamowy skrót. System eliminuje klasyczne uczenie trajektorii przez programistę robota, ale receptura nadal może wymagać korekty, dopracowania parametrów i oceny jakości powłoki. Różnica polega na tym, że punktem wyjścia nie jest kod, lecz ruch ręki wykwalifikowanego lakiernika.
W praktyce operator wykonuje natrysk z użyciem T-Mate, wybierając najlepszą ścieżkę prowadzenia pistoletu. Dane trafiają do iGiotto, a robot najpierw kopiuje, potem optymalizuje trajektorie oraz parametry procesu. Dla zakładu oznacza to próbę przeniesienia do automatyki czegoś, co dotąd było trudne do zapisania: ręki fachowca, jego odległości od detalu, rytmu prowadzenia natrysku i sposobu obchodzenia się z krawędziami.
To właśnie tu kryje się największy potencjał. Robot nie zastępuje wiedzy lakiernika na etapie wdrożenia. Przeciwnie, potrzebuje jej, żeby w ogóle ruszyć z miejsca.
iGiotto miał już oczy
Cefla rozwijała automatyzację trajektorii jeszcze przed T-Mate. iGiotto może pracować z systemem odczytu 2D lub z C-Vision 3D, który rozpoznaje pozycję, wymiary i kształt elementu, a następnie generuje ścieżki natrysku. Producent podaje, że C-Vision pozwala oszczędzić co najmniej 50 proc. czasu w stosunku do ręcznego definiowania trajektorii.
To liczba istotna, ale trzeba ją dobrze przypisać. Dotyczy C-Vision, nie samego T-Mate. Oba rozwiązania pokazują jednak ten sam kierunek: ograniczyć czas, w którym robot stoi, a ludzie ustawiają mu pracę. W lakierniach z dużą zmiennością produktów właśnie przygotowanie programu bywało słabym punktem automatyzacji.
Krótkie serie w TRYBA
Najlepszym publicznie opisanym przykładem pracy iGiotto w branży stolarki jest francuska firma TRYBA. Producent okien i drzwi obsługuje rynki europejskie i wytwarza do 3500 okien oraz drzwi dziennie. Zamówienia mogą obejmować 1, 10 albo 100 okien, więc robot nie pracuje w warunkach spokojnej, wielomiesięcznej powtarzalności.
Cefla podaje, że w TRYBA udało się osiągnąć 30-minutowy czas od wprowadzenia zamówienia klienta do ustawienia parametrów produkcyjnych i przekazania ich do robota. To mocny argument, bo dotyka problemu, który zna wiele zakładów stolarki: automatyzacja musi nadążać za konfiguracją wyrobu, kolorem i terminem, a nie tylko dobrze wyglądać podczas pokazu.
Nie tylko Cefla
T-Mate nie jest jednak „samotnym wynalazkiem” rodem z innej planety. Podobna filozofia pojawia się także u innych producentów. Rynek robotów lakierniczych zmierza w stronę rozwiązań, które mają przejmować ruch człowieka i zamieniać go w program maszyny.
Podobną filozofię przyjęła choćby firma RIPPERT, wdrażając system Easy to Teach, czyli narzędzie, które pozwala wygenerować program robota bez specjalistycznej wiedzy z robotyki. Ma to zaowocować skróceniem programowania do kilku minut, możliwością obróbki ścieżek w oprogramowaniu oraz dokładnością lakierowania sięgającą do 1 mm.
Podobnie działa filozofia firmy Lesta. W trybie samouczenia specjalista prowadzi robota ręcznie podczas lakierowania, a enkodery zapisują ruchy i użycie spustu pistoletu, po czym oprogramowanie tworzy program pracy; producent deklaruje w tym wypadku możliwość rozpoczęcia pracy robotycznej od pierwszego dnia po instalacji.
Jednak Cefla idzie o krok dalej – jej oferta nie ogranicza się do wytrenowania robota, ale ma wdrożyć cały proces lakierowania.
Wiedza z ręki
W tej zmianie nie chodzi tylko o wygodę obsługi. Chodzi o to, kto w zakładzie staje się najważniejszy przy wdrożeniu robota. W klasycznym modelu była to osoba znająca język robota, integrator, programista, technolog automatyki. W modelu „teach by demonstration” większą rolę dostaje lakiernik, czyli człowiek, który przez lata uczył się, jak prowadzić natrysk na realnym detalu.
To może być przełomowe zwłaszcza dla firm, które nie mają własnego działu robotyki. Jeżeli przygotowanie programu zaczyna się od demonstracji ruchu, próg wejścia spada – nadal trzeba rozumieć proces, znać lakier, brać pod uwagę suszenie, powtarzalność i jakość powierzchni, ale ciężar pracy przesuwa się bliżej hali, a dalej od biurka programisty.
Nie oznacza to, że każdy zakład meblarski jutro kupi robota. To trzeba uczciwie powiedzieć. Dane z wdrożeń iGiotto pokazują jednak, że robotyzacja lakierowania przestaje być zarezerwowana wyłącznie dla długich, powtarzalnych serii. WIP Industries w Rumunii wykorzystuje roboty iGiotto przy automatycznym lakierowaniu krawędzi pakietów paneli; linia obrabia, lakieruje i suszy wszystkie strony stosu co 150 s, a zakład produkuje ok. 24 mln elementów rocznie. To inna skala niż przeciętny zakład, ale dobrze pokazuje, jak lakiernia może stać się częścią zautomatyzowanego przepływu, a nie osobnym, ręcznym etapem produkcji.
Największa zmiana może przyjść wtedy, gdy podobne narzędzia zaczną trafiać niżej, do firm z krótszymi seriami, większą zmiennością i problemem braku ludzi. Wtedy pytanie o robota lakierniczego przestanie brzmieć: kto go zaprogramuje? Będzie brzmiało raczej: który lakiernik pokaże mu, jak ma pracować?
Bo w tej technologii najciekawsze nie jest to, że robot powtarza ruch. Najciekawsze jest to, że ruch nadal pochodzi od człowieka.
~Bartosz Szpojda
