Cobots in de supply chain

Cobots of collaboratieve robots maakten halverwege de jaren negentig hun intrede en hebben sindsdien een boost gegeven aan het automatiseren van diverse facetten van het productieproces. Vooral het Deense bedrijf Universal Robots speelde een grote rol in het toegankelijk maken van cobots voor een breed scala aan industrieën. Tegenwoordig zijn cobots een onmisbaar hulpmiddel in sectoren als logistiek, productie en gezondheidszorg. Waar traditionele industriële robots om veiligheidsredenen in een volledig afgesloten omgeving opereren, zijn cobots net ontworpen om direct en nauw samen te werken met menselijke collega’s.

De fundamentele verschillen tussen cobots en traditionele industriële robots bevinden zich op het vlak van ontwerp en toepassing. Industriële robots zijn krachtig en snel, maar vereisen een afgeschermde werkomgeving met fysieke barrières, zoals kooien of hekwerk, om de veiligheid van medewerkers te garanderen. Ze zijn vooral geschikt voor repetitieve, zware taken, zoals het lassen van metalen onderdelen of het verwerken van grote ladingen. Hun snelheid en kracht maken ze dan weer ongeschikt voor directe interactie met mensen.

Cobots zijn daarentegen ontwikkeld om veilig en flexibel naast menselijke collega’s te opereren. Ze zijn uitgerust met technologieën zoals botsdetectie en krachtbegrenzing, waardoor ze menselijke bewegingen kunnen herkennen en daar ook op kunnen reageren. Dat maakt ze ideaal voor precieze en licht intensieve zaken. Waar traditionele robots een vaste opstelling vereisen en moeilijk te herprogrammeren zijn, zijn cobots eenvoudig aanpasbaar aan nieuwe workflows, vaak via intuïtieve interfaces.

Voorkeur op industriële robots

Een ander element achter de populariteit van cobots is hun lagere initiële investering. Doordat ze geen complexe veiligheidsinfrastructuur nodig hebben, kunnen bedrijven besparen op installatie- en onderhoudskosten. Bovendien zijn cobots compact en mobiel, wat ze aantrekkelijk maakt voor bedrijven die behoefte hebben aan schaalbare, flexibele automatiseringsoplossingen. Maar cobots staan vooral symbool voor een andere kijk op automatisering: ze laten zien dat de samenwerking tussen mens en machine een drijvende kracht is achter innovatie, productiviteit en veiligheid. Dankzij hun gebruikersgemak, betaalbaarheid en veiligheid genieten cobots de afgelopen decennia almaar vaker de voorkeur, vooral in omgevingen waar mens en machine nauw samenwerken.

Het verschil met een traditionele industriële robot mag dan wel groot zijn, toch is het kiezen tussen een cobot en een industriële robot niet altijd simpel. Veel hangt af van de taken die je wilt automatiseren en de omgeving waarin de cobots of robots zullen opereren. Cobots zijn bij uitstek geschikt voor taken zoals orderpicking, lichte assemblage en andere activiteiten in dynamische magazijnen. De indeling of grootte van de werkruimte speelt daarbij geen rol aangezien cobots zo compact en eenvoudig te programmeren zijn. In tegenstelling tot industriële robots, die beter presteren in grootschalige en gestandaardiseerde processen, zijn cobots economischer en praktischer voor bedrijven die op zoek zijn naar flexibiliteit en lagere initiële kosten.

Verplichte risicoanalyse

Naast praktische overwegingen speelt ook veiligheid een doorslaggevende rol. Dankzij sensortechnologie en kracht- en snelheidslimieten reageren cobots snel en adequaat op hun omgeving. Als een medewerker te dicht bij de cobot in de buurt komt, past de cobot zijn snelheid aan of stopt hij zelfs volledig. Daarbij is het wel belangrijk dat die functie correct wordt ingesteld en geregeld wordt getest. Elke implementatie begint met een gedetailleerde risicoanalyse die de mogelijke gevaren, zoals onverwachte botsingen of foutieve interacties, in kaart brengt. Internationale normen en standaarden zoals ISO 10218 en ISO/TS 15066 helpen risico’s te identificeren en bieden richtlijnen voor veilige toepassingen.

Wanneer het over cobots gaat, ligt er vaak een sterke nadruk op hun eenvoudige implementatie. Terecht, maar tegelijk geldt er dus de verplichting om een risicoanalyse uit te voeren en de CE-markering van de installatie te valideren. De ISO-machinerichtlijnen helpen daarbij en focussen op vier veiligheidsaspecten van interactie tussen mens en robot: de veiligheidsstop, handgeleiding, snelheids- en scheidingsbewaking, en vermogen- en krachtbegrenzing. Bij collaboratieve robots zijn vooral die laatste twee aspecten van belang omdat de robot niet in een afgescheiden omgeving opereert. Maar de interactie tussen mens en robot kan verschillende vormen aannemen: werken ze om beurten in dezelfde ruimte of parallel naast elkaar? Of werken ze echt samen, waardoor de kans op een botsing stijgt?

Gedeelde verantwoordelijkheid

Afhankelijk van het interactietype, zijn de cobots afgesteld volgens drempelwaarden. Die waarden zijn theoretisch bepaald. Zo mag een cobot in bepaalde situaties geen krachten ontwikkelen die groter zijn dan 50 newton, om lichamelijke letsels te voorkomen. Omdat het hier om theoretische benaderingen gaat, is het geen overbodige luxe de cobots ook via praktijktesten af te stellen en na te gaan hoeveel kracht ze echt ontwikkelen. Dat gebeurt met behulp van drukmeting via een drukgevoelige film. De resultaten toets je vervolgens af aan de geldende ISO-normen.

Net omdat het over collaboratieve robots gaat, vormen de cobots slechts de helft van het verhaal. Naast de technische kant is ook de menselijke interactie een belangrijk aandachtspunt. Heel belangrijk is een opleiding voor medewerkers om met cobots te werken, die onder meer ingaat op technische bediening en programmering, maar ook op het herkennen van mogelijke risico’s en hoe te reageren in onverwachte situaties. Daarnaast is een goed ontwerp van de werkruimte belangrijk om een veilige samenwerking te bevorderen. Denk bijvoorbeeld aan duidelijk afgebakende zones met markeringen die aangeven waar er een cobot actief is.

Magazijn van de toekomst

Intussen blijven cobots technologische vooruitgang boeken. Door de integratie van artificiële intelligentie zijn ze in staat uit hun omgeving te leren en passen ze zich aan veranderende omstandigheden aan, terwijl ze vroeger geprogrammeerd waren voor specifieke, repetitieve taken. Door de werking van het magazijn te analyseren en te identificeren welke producten de hoogste turnover hebben, kan de cobot zijn werkwijze verder optimaliseren. Ook mogelijk is het herkennen van defecte items of het zelfstandig plannen van prioriteiten. Dankzij AI verandert de cobot in een proactieve partner die voorspelt wat medewerkers nodig hebben en die daar op inspeelt.

Naast die stappen in de ontwikkeling van de cobots zelf, functioneren ze almaar vaker in een ecosysteem met andere geavanceerde technologieën. Dat maakt hun inzet nog veelzijdiger. In moderne magazijnen werken cobots bijvoorbeeld samen met drones die een inventaris bijhouden of producten lokaliseren, terwijl de cobots de goederen verplaatsen of verpakken. Ook in combinatie met autonome voertuigen, zoals AGV’s of AMR’s, tonen cobots hun kracht. De voertuigen transporteren ladingen door het magazijn, terwijl de cobots zorgen voor het laden en lossen. Cobots vormen zo een belangrijke hulp in de zoektocht naar meer productiviteit en een veilige, toekomstbestendige werkplek waar mens en machine harmonieus samenwerken. Maar ze zijn lang niet de enige technologische innovatie die het magazijn van de toekomst mee vormgeven.

FF