Expansiv robotindustri

av Bjarne Nyman Forum 1983-12, sida 20-23, 24.08.1983

Taggar: Teman: robotindustrin

FÖRU 1980-talets industrimel 12/8 di:

INDUSTRIROBOTEN ÖVERTAR MÄNSKLIGA ROBOTARBETEN

Av BJAÄRNE NYMAN

EH Robotindustrin är en av de få industriella branscher som kan räkna med en stark expansion i världens högteknologiländer under 1980-talet. Det finns dessutom tecken som tyder på att expansionen under nästa decennium kan bli ännu kraftigare.

Dagens robotar är nämligen inte särskilt intelligenta. Även de mest avancerade robotarna utför enbart enkla på förhand noggrant inprogrammerade rörelser. De flesta kan inte höra, de kan inte se och saknar för det mesta känsel.

De enorma framgångarna inom mikroelektronik och datateknik kommer att ändra på detta förhållande. Experterna tror att omkring 15 procent av alla robotar är utrustade med någon form av syn om två eller tre år. Robotar med känsel finns också redan nu, men de är inte särskil 20

Världsmarknaden för industrirobotar växer med en årlig tillväxttakt på 30-35 procent. Det betyder att antalet robotar fördubblas vart tredje år.

Detta år kommer sammanlagt 15 000 industrirobotar att installeras i Europa, USA och Japan.

Hittills har den nordiska robotindustrin lyckats hålla sig väl fframme på världsmarknaden. De ledande nordiska robottillverkarna är också övertygade om att de uppnådda positionerna skall kunna bibehållas. Resurserna för vidareutveckling finns.

12/83 FRU ‘plockarmar’ med). Av dessa kommer huvudparten till användning i Japan som i detta nu är världens robottätaste land. Resten fördelas på Europa och USA.

ASEA AB i Sverige - den största europeiska tillverkaren av industrirobotar - har hittills producerat ca 1 000 industrirobotar med servostyrning (se ruta) och räknar med en årlig tillväxt på hela 50 procent.

Av ASEA’s robotar går 85 procent på export, största delen till europeiska länder. Fabriker för robottillverkning finns, förutom i Sverige, även i USA, Spanien, Frankrike och i Japan. ASEA har faktiskt också lyckats sälj 3-4 system till japanerna.

Enligt Rainer Antila, marknadsföringschef vid Oy Asea Ab i Finland är det av största vikt att en robottillverkare finns med på alla de tre viktiga marknadsområdena, Europa, USA och Japan.

—- Alla stora robottillverkare strävar till att bygga upp sin verksamhet på samtliga viktiga marknader. Utvecklingen är så snabb - och i viss mån oberäknelig - att ingen har råd att ställa sig utanför något marknadsområde, poängterar Antila.

ASEA som tillverkade sin första robot år 1974 ser en marknadsnisch i de små robotarna. Företaget tillver kar idag servorobotar som förmår hantera föremål med maximivikterna 6, 60 och 90 kg.

• Tack vare vår satsning på några få robottyper har vi kunnat bibehålla vår ställning som föregångare på applikationssidan, uppger Antila.

Världens största robottillverkare är fortfarande det amerikanska företaget Unimation Inc., som lyckat behålla denna ställning kanske främst tack vare ett gott samarbetsavtal med japanska Kawasaki. Unimation’s samarbetspartner i Norden är sedan år 1981 Oy Nokia Ab. Före Nokias licensavtal med Unimation innehades denna agentur av Electrolux Indust Trallfas nya avancerade målningsrobotar kan lagra upp till 1000 Aseas minsta industrirobot sysselsatt med att hålla en maskin allmänna. I slutet av detta decennium kommer sedan den ‘duktiga’ monteringsroboten och i början av 1990-talet väntas den ’tänkande’ roboten utrustad med artificiell intelligens — bli allmän. Den tänkande roboten skall ur en serie erfarenheter och lagrade kunskaper kunna fatta egna beslut om hur den bäst skall utföra sin uppgift.

I jämförelse med vad framtiden har att erbjuda i robotväg är alltså dagens robotar primitiva. Trots det finns det enorma uppgifter för dem inom industrin. Många arbetsuppgifter som utförs av mänsklig arbetskraft i industrin är ju egentligen ganska enkla och primitiva.

Bilindustrin som idag sysselsätter ca 50-70 procent av alla industrirobotar i världen är ett typexempel. Då Henry Ford så tidigt som 191 introducerade det löpande bandet vid sina bilfabriker i Detroit fick den mänskliga arbetskraften vid hopsättningslinjerna enkla, monotona arbetsuppgifter som skulle utföras på samma enkla sätt dagarna igenom. Sådana arbetsuppgifter - eller en del av dem - är dagens industrirobotar experter på.

Enkla robotar används idag för att flytta föremål till och från transportörer av olika slag, för att underhålla bearbetande maskiner, osv. Mera avancerade robotar används för svetsning, målning och annan ytbehandling, för limning, m m.

Tre viktiga marknader

Världens robotindustri producerar i detta nu över 15 000 industrirobotar årligen (och då räknas inte enkl olika program, dvs i princip kan de fås att måla 1000 olika föremål enbart genom att trycka på ett par knappar.

detalj i rätt läge framför borren. Denna lilla robot kan lyfta sex kilogram.

Vad avses egentligen med en robot?

HM “En industrirobot är en maskin som utan manuell övervakning eller styrning kan förändra läget av gods eller verktyg i en tredimensionell rymd till en stor mängd alternativa punkter (eller längs en kurva). Punkternas läg och följd kan lätt förändras och maskinen är flyttbar. ”Pick-and-place’enheter (=plockarmar) kan till skillnad från industrirobotarna förflytta föremål enbart mellan två punkter.”

Så lyder en definition på industriroboten. Svenskarna använder sig av den i sin statistik. Enligt amerikanska Robot

Institute of America är en robot en “reprogrammerbar, multifunktionell manipulator’. Med reprogrammerbar avses i denna definition att robotens mekaniska arm måste vara datorkontrollerad för att manipulatorn skall kunna kalls robot.

Japanerna använder sig av betydligt vidare definitioner på vad en robot är. Följaktligen har de i sin robotstatistik räknat in också plockarmar, som regleras av enkla elektromekaniska brytare och alltså inte av datorer. Att lära sådana “robotar nya uppgifter ä arbetsdrygt eftersom maskinen måste öppnas och brytarna måste omplaceras.

Om japanerna skulle acceptera de gemensamma definitioner som amerikanerna och europeerna har godtagit skulle deras statistiska ledning när det gäller antal robotar i industriellt bruk krympa avsevärt. Västliga källor räknar nämligen med att 75-80 procent av de tusentals robotar som japansk statistik upptar är just enkla och billiga plockarmar. OO

E 2 >» ate 4000

Oy Nokia Ab representerar sedan hösten 1981 det amerikanska robotföretaget Unimation Inc i Norden. Före årskiftet kommer Nokia att färdigställa sin första serie licenstillverkade robotar.

Kartesisk arm Cylindrisk arm

Robottillverkaren rial Systems. Men efter Asea’s köp av Electrolux” robotdivision blev agenturen upphävd och kunde överlåtas till Nokia.

Licenstillverkning i Finland

I början av 1982 grundade Nokia koncernen sin robotavdelning och kunskapsinsamlingen från USA och England - där Unimation också har robottillverkning - kunde börja.

• I slutet av senaste år beställde vi den första prototypserien robotar från USA, berättar Jaakko Vuorilehto, marknadsföringschef för Nokia Robotics. Sedan dess har vi gjort förändringar bla på elektroniksidan och som bäst testar vi våra egna kretskort.

Nokia tillverkar enbart elektroniken till sina licensrobotar. Tillverkningen av övriga delar ges ut till ett tjugotal underleverantörer både i hemlandet och utomlands.

• Före utgången av innevarande år kommer vi att färdigställa en serie på 20 stycken robotar. Vi siktar både på

Polarisk arm ÄAntropomorfisk ar stora valmöjligheter

EF En robottilverkare har stora valmöjligheter såväl beträffande robotens arm som driftsteknik. Följande armkonstruktioner är möjliga 1. Antropomorfiska armar. På samma sätt som människans armar kan de antropomorfiska armarna både böja och vrida sig vid “axeln” och böja sig vid ‘armbågen’. Dessa är de mest flexibla robotarmarna. Till deras nackdel kan räknas att de är svåra att styra noggrant.

2. Cylindriska armar. Dessa består av två grundläggande delar: en utskjut 2 bar arm och en central cylinder på vilken armen är monterad. Armen kan röra sig horisontalt ut från cylindern, cylindern kan svänga sig runt sin axel och armen kan ytterligare röra sig vertikalt.

3. Polariska armar. Också dessa består av två centrala delar: en utskjutbar arm monterad på en central axel. På samma sätt som en cylindrisk arm kan den polariska armen svänga sig runt sin axel. Men i stället för att röra sig upp och ned har armen förmäga att svänga uppåt och neråt från den nivå på vilken den är monterad.

12/8 export och på försäljning i Finland, uppger Vuorilehto.

Det norska företaget Trallfa A/S som vanligtvis förknippas med tillverkning av skottkärror blev robottillverkare egentligen av en händelse. Man kom redan i medlet 1960-talet underfund med att målningen av skottkärrorna kunde utföras både enklare och säkrare med hjälp av en robot. Och så konstruerade man världens första målningsrobot. År 1987 sålde företaget sin robot till en utomstående.

Roboma Ab levererat 9 stycken.

Finland är för övrigt starkt på efterkälken i jämförelse med våra nordiska grannar när det gäller satsning på robotisering.

• Av någon anlening verkar det som om robotiseringströskeln skulle ligga högre i Finland, säger Högström. Företagen känner inte till de möjligheter som robotarna erbjuder och är som en följd därav skeptiska till nya arrangemang.

En robotinstallation är nämligen ingen enkel process. Det är inte bara att placera in en robot i produktionsprocessen och be den börja jobba. I de flesta fall måste en robotinstallation ses i ett större sammanhang och i de flesta fall påverkas också hela produktionsprocessen.

• Man måste alltid se till helheten, hur roboten skall anpassas till sin omgivning och hur omgivningen skall anpassas till roboten, betonar VD Högström.

Oy Roboma Ab har installerat sina ytbehandlingsrobotar såväl hos stora företag som hos småföretag. Enligt Högström skiljer sig motiveringarna bakom en robotanskaffning sig betydligt mellan stora företag och småföretag.

Robotiseringströskel

Idag är Trallfa den ledande tillverkaren av ytbehandlingsrobotar på världsmarknaden med en marknadsandel på över 80 procent.

Trallfa representeras i Finland av Oy Roboma Ab. Hans Högström, VD för Roboma, uppger att Trallfas ytbehandlingsrobotar är marknadsledare också i Finland med en marknadsandel på närmare 90 procent, dvs av de 11 stycken ytbehandlingsrobotar som finns i landet har O 4. Kartesiska armar. I den kartesiska versionen rör sig armen längs tre olika spår, av vilka ett kontrollerar armens höjd och de två övriga längd respektive bredd. Denna arm är noggrann, men långsam.

De olika armkonstruktionernas principiella funktion framgår ur figuren

Robottillverkaren kan dessutom välja mellan tre olika driftmetoder. Dessa är 1. Pneumatisk drift. Komprimerad luft används för att driva robotens mekaniska arm. Den pneumatiska drifte - Stora industriföretag är för det första mycket kostnadsmedvetna, och huvudorsaken till att de skaffar sig en industrirobot är att de vill ha erfarenheter av robotisering. De vågar inte ställa på sidan om, spekulerar Högström.

• I ett litet företag är däremot valet av medarbetare mycket viktigt och då framstår den pålitliga roboten som en god konkurrent till mänsklig arbetskraft. Vi har bla levererat en ytbehandlingsrobot till ett småföretag med sex personer anställda.

Också Trallfa har insett att det i en så expansiv bransch som robotindustrin gäller att hänga med på alla viktiga marknadsområden. I USA och Japan tillverkas Trallfas ytbehandlingsrobotar på licens från moderbolaget i Norge.

Den japanska utmaningen

Japanerna är i dagens läge de som kommit längst i världen när det gäller industriell produktion med hjälp av robotar. Trots svårigheten att erhålla jämförbar statistik — därför att definitionerna på en industrirobot varierar - är det klart att Japan idag är de 12/83 FRU robottätaste landet i världen. Experterna räknar dessutom med att japanerna inte bara kommer att kunna behålla försprånget, de kommer förmodligen också att marschera snabbare än amerikanerna och europeerna också i framtiden.

I Japan tillverkas robotar som mycket påminner om de robotar som har sitt ursprung i USA och Europa. På japanernas tillverkningslista finns bl a robotar som är förvillande lika ASEA’s servorobotar. Så lika att man kan tala om kopiering. Men Asea’s talesmän tar inte den japanska kopiering så hårt, snarare är man litet stolt över att tillverka så goda robotar att japanerna vill kopiera dem.

• Inte är kopieringen något som vi behöver oroa oss över, säger Rainer Antila. Trots att vissa japanska robotar mycket påminner om våra till det yttre, så har de inte lyckats kopiera mera avancerade detaljer, tex vårt kraftöverföringssystem.

• Vi låter japanerna kopiera, samtidigt som vi kan behålla vårt produkttekniska försprång.

I en snabbt expansiv bransch behöver inte produkter som redan finns på marknaden skyddas med patent. Oo

RORE ROR gör robotarna lätta, snabba och relativt sett billiga. De är inte speciellt kraftiga.

2. Hydraulisk drift. Komprimerade vätskor används för att driva armen. Robotar med hydraulisk drift kan göras mycket starka. Risk för läckage finns.

3. Elektrisk drift. Elektriskt drivna robotar är dyrare än pneumatiskt och hydrauliskt drivna - både i inköp och underhåll. En fördel med elektrisk drift är att den är energisnål.

Industrirobotar enligt europeisk eller amerikansk definition är numera servostyrda. Det betyder, att armen före den kommer till en bestämd punkt har förmåga att minska sin hastighet. Robotar som saknar servostyrning bromsar armens rörelse först när armen befinner sig i sin på förhand bestämda punkt.

EN

BALTIC

FERRY SERVICE

För lastbokning och vidare information:

Oy BORE LINE Ab

Måndag Tisdag

Onsdag Torsdag

Fredag Lördag Söndag

Helsingfors

Tel. (90) 651 899 Telex 123503

Helsingborg

Tel. 042-12 6090 Telex 72536

Göteborg Helsingborg Åbo Helsingfors

Helsingfors Kotka

Helsingborg Wallhamn

Drammen Göteborg

Kotka Hangö Helsingbor Åbo

Tel. (921) 336444 Telex 82230, 62287

Stockholm

Tel. 08-24 0970 Telex 11046

Göteborg

Tel. 031-1244 00 Telex 20627

Agent i Drammen

Erik Bachejr AS Tel. (03) 81 92 80 Telex 7147 23