Modulárne mikrofabriky a modulárne roboty

Koncept mikrofabriky podporuje miniaturizáciu výrobných zariadení a systémov podľa rozmerov produktu. To pomáha zmenšiť veľkosť továrne, ktorá potrebuje menej kapitálu a znižuje prevádzkové náklady. Mikrofabriky možno budovať mobilne (bez betónových základov), presúvať ich bližšie k zákazníkom a eliminovať tak globálnu prepravu a uhlíkovú stopu. Modulárne mikrofabriky sa dajú nielen rýchlo prestaviť na rôzne výrobné úlohy, ale aj prekonfigurovať na iný účel, opravovať, repasovať a recyklovať bez toho, že by sa búrala budova, vyhadzovalo strojové vybavenie a infraštruktúra.

Koncept modulárnej mikrofabriky pripravuje tím expertov z organizácií Fraunhofer IPA, Koma Modular, Printy, VUT v Brne FSI, MTF STU, UTB Zlín, Gremi Klima, Bizzcom, Knikov, Švec Group, Koval Systems, Kraftstrom, Supratek, Stimba, AI Inspector, Ipesoft, OMS IS, 1. PN a iných.

Medzi partnerov tohto projektu patrí aj spoločnosť Spinbotics, ktorej riaditeľovi Petrovi Tkáčovi položil Ján Košturiak niekoľko otázok.

J. Košturiak: Peter, aké sú technické limity (nosnosť, rýchlosť, presnosti, bezpečnosť) vašich modulárnych robotov a kde sú hlavné oblasti ich využitia?

P. Tkáč: Naše modulárne roboty, automatizujúce manuálne úkony, možno individuálne zostaviť spojením až 32 HW modulov, v rôznych kinematických štruktúrach v rozsahu od štyroch až po sedem pohybových osí. V závislosti od typu a konfigurácie má robot užitočné zaťaženie až 20 kg a adaptabilný dosah 1,5 m. Opakovateľnosť pohybu +/–0,1 mm a rýchlosť 1,5 m.s^-1. Žiaden robot nie je limitovaný v pohybe a pri vykonávaní úloh za pomoci zabudovanej rekuperácie šetrí elektrickou energiou. Z pohľadu bezpečnosti je každý zostavený robot vybavený 10 bezpečnostnými funkciami (HW a SW), senzorickým vybavením zabezpečujúcim snímanie sily a momentu v jednotlivých kÍboch a výstupnej prírube, čo umožňuje robotu pracovať v kolaboratívnom režime (teda spolupracovať s človekom). Hlavnými aplikačnými oblasťami použitia modulárnych robotov zostavených zo stavebnice SpinBOT Kit sú obsluha strojov, pick & place, paletizácia/depaletizácia, balenie alebo kontrola kvality.

J. Košturiak: Vytvorili ste konfigurátor, kde si používateľ vytvorí svoju aplikáciu, domov mu príde krabica modulov, ktoré si podľa internetovej aplikácie poskladá a oživí. Týmto ste dosť narušili tradičný biznisový model, kde dodávatelia zarábajú na riešení problémov, inštaláciách, konzultáciách, školeniach a servise. Ako to vnímajú konkurenti, zákazníci a na čom zarábate vy?

P. Tkáč: Nemyslíme si, že trh s automatizáciou narúšame – skôr ho rozširujeme, keďže sa zameriavame prevažne na automatizáciu jednoduchých manuálnych a repetitívnych úloh v malých výrobných a nevýrobných podnikoch, teda v podnikoch, kde sa výrobný proces často mení. Prístup k nasadzovaniu aplikačných riešení je viac-menej podobný ako u dodávateľov obdobných služieb, avšak s tým rozdielom, že u nás sa integračná časť, nasadenie a uvedenie aplikácie do prevádzky rieši pomocou našich online SW nástrojov. V praxi to funguje tak, že budúci používateľ/zákazník po osobnej konzultácii alebo prostredníctvom formulára špecifikuje problém, zadefinuje svoje požiadavky na robot/aplikáciu a nahrá/zašle nami požadované dáta (CAD modely, fotodokumentáciu alebo scan priestoru) potrebné na vygenerovanie všetkých modulov robota/aplikácie. Následne, po akceptovaní ponuky, potvrdí objednávku a čaká na dodanie modulov v krabiciach, ktoré trvá zvyčajne osem týždňov. Po získaní modulov používateľ zostaví, nasadí a spustí robot/predprogramovanú aplikáciu z dodaných modulov podľa integrovaných SW manuálov v internetovej aplikácii (jednoduché konektorové pospájanie modulov a ich fixovanie spevňujúcim prvkom).

J. Košturiak: Aká je vaša doterajšia najúspešnejšia aplikácia?

P. Tkáč: Náš systém SpinBOT Kit, z ktorého sú naše modulárne roboty zostavované, sme uviedli na trh v roku 2022 na strojárskom veľtrhu v Brne, takže v súčasnosti sa rozbiehajú a realizujú prvé dodávky na používateľský trh. Dodávky sú smerované do malých a stredných výrobných a nevýrobných spoločností pôsobiacich prevažne v kovovýrobe, potravinárskom, drevospracujúcom a eventovom priemysle. Za najúspešnejšiu aplikáciu, najmä z pohľadu pilotného nasadenia, ako aj z pohľadu verifikácie jeho úžitkových vlastností, považujeme dodávku systému určeného na striedavú obsluhu ohraňovacieho lisu a CNC stroja u zákazníka v Českej republike a aj systému slúžiaceho na natáčanie eventov u zákazníka v Maďarsku.

J. Košturiak: Čo je na vašom riešení prelomové?

P. Tkáč: Naša stavebnica je založená na patentovanej technológii našich modulárnych inteligentných rotačných pohonoch DriveBOT, ktoré sú rozhodujúcim modulom pre zostavovanie modulárneho robota. Ostatné moduly systému, nazývané aj konektory, vytvárajú dostatočnú systémovú a technickú bázu pre návrh a zostavenie robotov rôznych kinematických štruktúr a používateľských zostáv. Koncepcia nášho systému umožňuje používateľovi efektívne zostavovať roboty šité „na mieru“ požiadavkám ich nasadenia. Súčasne ponúka používateľovi pri zmene nasadenia robot jednoducho rozobrať, doplniť novými potrebnými modulmi (rekonfigurovať robot), následne ho jednoducho zložiť, oživiť, naprogramovať a znova nasadiť (používateľ si nemusí zaobstarať nový robot).

J. Košturiak: Nemáte obavu, že keď vytvoríte trh, s podobným konceptom prídu silnejší hráči na trhu, ako sa to stáva v iných odvetviach?

P. Tkáč: Táto obava je tu stále, najmä ak by išlo o „silnejších hráčov“. Skôr si ale myslíme, že modulárnej robotike sa začne venovať čoraz viac startupov/nových spoločností, a tým vytvárať nový trh/segment modulárnej robotiky, ktorý sa odčlení od „silnejších hráčov“ – výrobcov priemyselnej/kolaboratívnej robotiky. Náskok vo vývoji, ktorý teraz máme, stratégiu rozvoja nášho systému a rastu našej firmy by sme chceli využiť na silné etablovanie sa do priestoru malých a stredných podnikov v strojárskych/nestrojárskych rezortoch.

J. Košturiak: Viem, že hľadáte investičných partnerov pre urýchlenie rastu vašej firmy. Hľadáte aj inovačných a technických partnerov pre ďalší rozvoj riešení a ich aplikácií?

P. Tkáč: Urýchlenie rastu našej firmy je možné len s podporou investičných partnerov. Naša firma bola zaregistrovaná v roku 2020, za uplynulé obdobie sme plnohodnotne vyvinuli aktuátory DriveBOT a náš robotický systém SpinBOT Kit a pripravili jeho opakovanú výrobu a nasadzovanie. Práve rozvoj výroby nášho systému a jeho ďalší technický vývoj si vyžaduje vstup nového investičného partnera. Cieľom takéhoto vstupu by mala byť predovšetkým podpora rozvoja technológií a procesov výroby systému, ako aj podpora inžinieringu nasadzovania a ďalšieho technického a inovačného vývoja nášho systému. Práve preto hľadáme investičného partnera, ale aj partnerov pre technickú spoluprácu pri ďalšom vývoji nášho systému.

J. Košturiak: Peter, ďakujem za odpovede a teším sa na naše spoločné workshopy, na ktorých budeme pripravovať nové aplikácie vašich robotov a spoločný projekt modulárnej mikrofabriky.