Högskolan i Skövde

I och med att industri 4.0 är på frammarsch ställs höga krav på företag gällande bland annat kvalitet, flexibilitet samt snabba omställningstider. Examensarbetet skrivs för Högskolan i Skövde och Volvo GTO där fokus ligger på att identifiera möjliga människa-robot samarbeten i en manuell monteringslinje. Huvudmålet med examensarbetet är att ta fram en metod för att skapa en specifikation vid implementering av en virtuell människa-robot station.

Hållbar utveckling har en central del i examensarbetet. Genom att reducera ergonomiskt belastande och stressrelaterade moment kan den sociala hållbarheten öka och i sin tur leda till mindre kassationer och kvalitetsavvikelser.

Förutsättningarna som ligger till grund för arbetet analyseras och diskuteras där standardiserat arbetssätt är en central del. Fyra generella kollaborativa metoder beskrivs i arbetet samt färdigheter för en specifikt kollaborativ robot som fanns till förfogande under hela examensarbetet. Vid analyser av tidigare forskning belyses svårigheter gällande säkerheten vid implementeringen av en kollaborativ robot. En riskanalys av säkerheten rekommenderas att utföras när en layout och momentfördelningen mellan människa och robot är utformad.

Genom att analysera och samla in data över befintliga stationer skall möjliga moment som en kollaborativ robot kan utföra identifieras. Analysen resulterade i att endast en station innehöll lämpliga moment, där av utfördes en momentanpassning på den stationen. Detta för att skapa en arbetssekvens där människa-robot samarbeten kan utföras. Fem moment identifierades för den kollaborativa roboten.

Examensarbetet resulterade i två implementeringsförslag där skillnaden var stationens utformning. Skillnaden berörde en kåpans ursprungsplacering vilket kräver en förändring i den externa materialtillförseln. De nya arbetssekvenserna för de berörda varianterna reducerar människans arbetsbelastning då ergonomiskt belastande moment överförts till roboten.

Den framtagna metoden för att skapa en specifikation är baserad på det genomförda examensarbetet där rekommendationer och metoder som är lämpliga att använda för ett liknande arbete är sammanställda. Vikten vid att skapa liknande grundförutsättningar för att tillämpa den framtagna metoden ligger i ett standardiserat arbetssätt.

Som fortsatt arbete rekommenderas det att skapa en efterliknande station i en virtuell miljö där en riskanalys bör genomföras. Detta för att skapa en säker stationsmiljö.

As industry 4.0 is rising companies are obliged to work to increase their quality, flexibility and reduce their changeover time. The final year project is written for Högskolan I Skövde and Volvo GTO with focus to identify possible human-robot collaboration tasks in a manual assembly line. The main objective for the thesis is to developed a method for a specification for implementation of virtual collaboration station.

A central point for the thesis is sustainable development. By reducing non ergonomically and stressful tasks, social sustainability can be increased which can lead to lead to less scrap and quality deviation.

Presumptions for the thesis are analyzed and discussed where standardized work is a central and important part. Four general collaborations methods are mentioned. A specific collaborative robot where used and its proficiency analyzed during the work, a UR10e. Previous researched mentioned the safety issue related to implementation of a collaborative robot. A recommendation to properly ensure the safety is to perform a risk assessment when the work sequence and layout is generated.

To identify potential tasks for the collaborative robot data related to the defined stations needs to be analyzed. The conclusion was that only one station included all the five identified potential tasks for the collaborative robot. This resulted in an adjustment of the work order for the selected station and thereby create a human robot collaboration.

Two implementation suggestions where created and differed only in the location of a specific component. The new position for the component requires a reorganization of the material handling to the station. There are two categories of product variants and the new working sequences reduce the work load because tasks are performed by the robot.

The generated method to create a specification is based on the work performed during the thesis. This method includes recommendation and methods which will facilitate similar projects. Standardize work is a key factor to create similar prerequisites.

A recommendation for continual work is to create a virtual environment where a risk assessment can take place in order to generate a safe work environment.