Mikä oli alkutilanne eli miksi lähdettiin tekemään PoC-pilottia?
Nurmilo Oy:llä tunnistettiin tarve automatisoida työvaihe, jossa pieniä metallisia kappaleita poimitaan käsin. Manuaalisen työn korvaaminen robotiikalla nähtiin mahdollisuutena parantaa tehokkuutta ja vapauttaa henkilöstöä muihin tehtäviin. Tämä kohde sopii hyvin modernisointiesimerkiksi Teknologiayritysten modernisointi tekoälyn ja robotiikan avulla –hankkeeseen, sillä se osoittaa, miten automaatiolla voidaan ratkaista tyypillisiä pienten kappaleiden käsittelyyn liittyviä haasteita.
Ennen varsinaista Proof of Concept -pilottia tehtiin kokeiluja, joissa varmistettiin, että kiiltävien kappaleiden tunnistaminen on teknisesti mahdollista. Kokeiluissa todettiin, että erityisesti taustavalaistuksen hyödyntäminen tuottaa erittäin luotettavan tunnistustuloksen. Koska kokeilut onnistuivat, yritys halusi edetä PoC-pilottiin saadakseen konkreettisemman kuvan ratkaisun toiminnasta, sen vaatimasta tilasta ja mahdollisesta työkierron ajasta.
Millainen PoC-pilotti tehtiin?
Onnistuneiden kokeilujen jälkeen toteutetussa Proof of Concept –pilotissa keskityttiin erityisesti seuraaviin asioihin:
- Toteuttamaan jatkuvatoiminen demo, jossa robotti poimii ja siirtää kappaleita itsenäisesti.
- Määrittämään sovellukselle karkea työkierron aika, jota voidaan käyttää investoinnin kannattavuuslaskelmissa.
- Luomaan yleiskuva siitä, miten tuotantosolu voitaisiin toteuttaa yrityksen toivomilla laitteilla ja miten joustava siitä saataisiin.
Pilotti toteutettiin yrityksen toiveesta pienemmällä Universal Robots UR5e -yhteistyörobotilla ja Cognexin älykameralla. Laitteistovalinnat perustuivat siihen, että sovellus ei vaadi suurta ulottuvuutta ja pienikokoinen robottisolu mahtuu paremmin tuotantotiloihin. Lisäksi yrityksellä oli aiempaa kokemusta Cognexin konenäkötuotteista, mikä madalsi käyttöönoton kynnystä.
Pilotissa rakennettiin kompakti robottisolu, jossa hyödynnettiin kokeiluissa parhaaksi todettua taustavalaistusmenetelmää. Ohjelmisto toteutettiin siten, että robotti pystyi toimimaan jatkuvassa syklissä: kamera tunnisti kappaleet alustalta, robotti poimi yhden kappaleen ja vei sen jatkoprosessiin. Kun kameran mukaan poiminta-alueella ei ole enempää kappaleita, niin pilotissa robotti sai käskyn annostella lisää kappaleita poiminta-alueelle. Tämä mahdollisti järjestelmän luotettavuuden ja nopeuden testaamisen pidemmällä aikavälillä.
Seuraavassa videossa esitellään PoC-pilotin toimintaa pienten kiiltävien kappaleiden poiminnassa.
Millaisia lopputuloksia PoC-pilotista saatiin?
PoC-pilotti onnistui todentamaan, että pienten kiiltävien kappaleiden poiminta on täysin toteutettavissa yrityksen toivomalla laitekokoonpanolla. Jatkuvatoiminen demo osoitti ratkaisun olevan luotettava, ja pilotin aikana saatiin mitattua karkea työkierron aika, joka antoi yritykselle konkreettista dataa jatkosuunnittelua varten.
Pilotti vahvisti, että pienikokoinen yhteistyörobotti ja älykamera ovat tehokas yhdistelmä tämän kaltaisiin poimintasovelluksiin. Erityisen tärkeä havainto oli ratkaisun joustavuus. Koska yrityksen tavoitteena on, että mahdollisesti hankittavaa solua voitaisiin hyödyntää myös muiden kappaleiden käsittelyyn, pilotissa kiinnitettiin huomiota siihen, kuinka helposti järjestelmä olisi muokattavissa uusiin tehtäviin. Lopputuloksena todettiin, että ohjelmoitavan konenäön ja joustavan yhteistyörobotin avulla solu on nopeasti adaptoitavissa myös tulevaisuuden tarpeisiin.
Kiitokset Nurmilo Oy:lle hyvästä esimerkkitapauksesta!
