Tuotanto- ja muiden robottien konenäkösovellukset ovat viime vuosina kehittyneet huomattavasti. Luotettavasti toimivat ”näkevät” robotit pystyvät monenlaisiin töihin – ja voivat samalla parantaa työturvallisuutta.
Jos robotti on varustettu konenäköjärjestelmällä, se voi
toimia joustavasti ja pystyy vaikkapa hahmottamaan ympäristöstään
liikettä, muotoja tai erilaisia virhetoimintoja.
Yksi jo pitkään teollisuudessa käytetty robottien konenäkösovellus
on liukuhihnarobotti, jolla lajitellaan hihnalta tietyn
muotoisia kappaleita joko jatkokäyttöön tai hylättäviksi.
Esimerkiksi kone- tai korjauspajan valmistuslinjalla voi olla
käyttöä roboteille, jotka osaavat valita prosesseissa tarvittavia
osia automaattisesti monenlaisten kappaleiden joukosta –
tai sitten poistaa valmistettujen kappaleiden joukosta sellaiset,
jotka eivät kooltaan tai muodoltaan täytä laatuvaatimuksia.
Tällaisia tuotantorobotteja on käytetty ja kehitelty kauan,
mutta ensimmäiset prototyypit ovat monesti vaatineet jonkinlaista
ennakkovalmistelua toimiakseen kunnolla. Tyypillisesti
robotin valittavina olleet kappaleet on pitänyt asetella manuaalisesti
johonkin tiettyyn robotin tunnistamaan paikkaan – tai
jopa ennalta ohjelmoituun asentoon tai järjestykseen.
Tekniikat paremmiksi
Muun muassa 3D-konenäön ja tekoälyjärjestelmien kehittyminen
on kuitenkin viime aikoina tuonut selvää parannusta tuotantolinjojen
poimintarobottien toimintaan ja luotettavuuteen.
Robotteja kehittävä ABB-konserni avasi kesällä 2021 Ruotsin
Jönköpingiin testilaboratorion, jossa tutkitaan robottien
uusia mahdollisuuksia erilaisten osien ja kappaleiden automaattisessa
käsittelyssä. Tavoitteena on parantaa robottiavusteisten
valmistuslinjojen tuottavuutta, tehokkuutta ja joustavuutta.
Uudessa laboratoriossa ABB kehittää myös robottisovellusten
valmiuksia satunnaiskappaleiden käsittelyyn eli niin sanottua
Random Bin Picking -teknologiaa. Sen avulla 3D-konenäöllä
varustetut robotit pystyvät aiempaa luotettavammin poimimaan
ei-standardinmukaisia kappaleita mistä tahansa toiminta-
alueellaan olevasta korista tai lokerikosta ja esimerkiksi
syöttämään osan juuri oikeassa asennossa toiselle kokoonpanorobotille
tai työstökoneelle.
Lajittelu teollisuuden valmistuslinjoilla siis nopeutuu, mutta
samalla vältytään sellaisilta turhilta tuotantokatkoilta, jotka johtuvat
robotin väärin valitsemista tai väärään asentoon asentamista
kappaleista.
Turvallisempia työympäristöjä
Tuotantolinjoilla robotit ovat monesti olleet ongelmallisia myös
siitä syystä, että robotin ja ihmisen yhteistyö tuotantosolussa
voi olla vakava työturvallisuusriski.
Vielä hiljattain robottien konenäkö ei toiminut niin luotettavasti,
että robotti olisi esimerkiksi voinut pysäyttää tuotantolinjan,
jos työntekijä olisi siirtynyt robotin riskialttiille toimintaalueelle.
Tekniikan kehittyessä robottien ”havaintokyky” pystyy
usein parantamaan työturvallisuutta entistä tehokkaammin.
”Robotiikan on havaittu
parantaneen tuotannon
tehokkuutta 15 prosentilla.
Toisaalta konenäkö ja muut sensorit tuottavat suuria määriä
erilaista tietoa – big dataa – jonka analysointi voi auttaa
ennakoimaan tuotantolinjan erilaisia työturvallisuus- ja muita riskejä. Silloin erityyppisten riskien kehittymistä pystytään
ennakoimaan ja ehkäisemään.
Anturit voivat esimerkiksi havaita alkavia vikoja tuotantolinjojen
eri koneissa tai niiden turvalaitteissa, jolloin viat pystytään
korjaamaan ennen kuin ne aiheuttavat vaaratilanteita.
Edelleen robotin konenäkö voi havaita puutteita työntekijöiden
henkilökohtaisissa suojavarusteissa ja vaikkapa hälyttää tällaisten
suojavälineiden puuttumisesta.
Robotteja rakennustöihin
Robotit tekevät tuloaan myös sellaisille aloille, joiden automatisointi
on ollut aiemmin vaikeaa mutta joilla roboteista voisi
olla konkreettista hyötyä jo pelkästään turvallisuussyistä.
Esimerkiksi rakennusalalla sattuu tunnetusti paljon vakavia
onnettomuuksia ja jopa nelinkertainen määrä kuolemaan johtavia
työtapaturmia muihin aloihin verrattuna. Lisäksi rakennusalalla
Suomessa on työvoimapulaa, jonka arvioidaan yhä
pahenevan.
Rakennustöiden robottisovellukset ovat muun muassa ABBkonsernin
toinen uusi tutkimuskohde. Robotit voivat parantaa
rakentamisen turvallisuutta, koska ne pystyvät käsittelemään
suuria ja raskaita kuormia sekä tekemään töitä vaarallisissa
paikoissa.
Näin ollen robottien avulla saadaan käyttöön uusia ja
entistä turvallisempia rakentamismenetelmiä. ABB kehittää
uusia automatisoituja rakennusteknologioita myös yhteistyössä
eri yliopistojen kanssa. Hankkeissa on mukana esimerkiksi
sveitsiläinen tutkimusyliopisto ETH Zürich.
Innovatiivisia pilottihankkeita
Uusien tutkimusten mukaan robottiautomaatiota voidaan käytännössä
hyödyntää muun muassa moduuliasuntojen ja rakennuskomponenttien
valmistuotannon automatisoinnissa, robottihitsauksessa
sekä rakennustyömaiden materiaalinkäsittelyssä.
Robottien uskotaan parantavan alan turvallisuutta ja kustannustehokkuutta.
Niiden avulla voidaan myös kehittää rakentamisen
laatua ja vähentää rakennusjätteen muodostumista.
Toistaiseksi toteutettuja robotiikan pilottihankkeita rakennusalalla
ovat olleet puurakenteisten kattopalkkien automatisoitu
valmistus Autovol-yrityksessä Kanadassa, Schindler-hissien
asennus roboteilla sekä Intelligent City -yrityksen robottiautomaatio
esivalmistettujen moduuliasuntojen valmistuksessa.
Robotiikan on havaittu parantaneen tuotannon tehokkuutta
15 prosentilla ja nopeutta 38 prosentilla. Samalla rakennusjätettä
on muodostunut 30 prosenttia aiempaa vähemmän.
Kuitenkin vain harvat rakennusyritykset hyödyntävät tätä
nykyä robotteja työmaillaan.
Teksti: Ari Mononen
Kuvat: Pixabay
