Robottien etäohjelmoinnin kypsyystaso

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Turun ammattikorkeakoulu Oy:ssä käynnissä olevaan ProMaGNetprojektiin liittyen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää robottien etäohjelmoinnin ja siihen tarvittavien suunnitteluohjelmistojen käyttö yrityksissä. Digitaalinen valmistusprosessi mahdollistaa digitaalisen tuotetiedon hallinnan (PDM) läpi tuotteen koko elinkaaren. Tämä tutkimus suoritettiin kartoittamalla yritysten nykytilaa, aiheesta kirjoitettujen ja julkaistujen opinnäytetöiden perusteella. Tutkimus rajattiin yrityksiin, jotka käyttävät robottia tuotannossaan.

Alun teoriaosuudessa käsitellään mallinnusta, simulointia, tuotetiedon hallintaa, teollisuusrobotteja sekä ohjelmoinnin tekniikoita. Tuotetiedon hallinta on merkittävä osa digitaalista valmistusprosessia. Sen avulla mahdollistetaan tuotteen tietojen mukana pysyminen koko valmistuksen ja koko elinkaaren ajan.

Tutkimus suoritettiin analysoimalla tarkoitusta varten valitut opinnäytetyöt, mitkä ajoittuvat vuosille 2003-2013. Robottien etäohjelmoinnin kypsyystason arvioimiseen on työssä kehitetty analyysikehikko, joka on kuvattu ”menetelmät”-osiossa.

Tutkimuksen perusteella voidaan päätellä, että kehitys on pysynyt lähes paikoillaan viimeisen kymmenen vuoden aikana. Pääsääntöisesti yritykset hyödyntävät vain 3D-mallinnusta. Robotteja käyttävät yritykset valmistavat suuria sarjoja tiettyä tuotetta. Näin ollen robottien ohjelmointi opettamalla on halvempaa kuin etäohjelmointi. Ohjelmistoja sekä niiden käyttäjien koulutusta pidetään liian kalliina.

Digitaalisen tuoteprosessin kehittäminen robottien etäohjelmointiin liittyen, vaatisi mielestäni enemmän etäohjelmoinnin koulutusta ammattikorkeakouluissa ja ohjelmistojen kilpailukykyisempää hinnoittelua. Osaavista työntekijöistä on tällä saralla pulaa.

The present thesis was written for the needs of the project ProMaGNet in Turku University of Applied Sciences. The goal of the work was to study the utilization rate of robot remote programming tools and software in companies.

The idea of digital manufacturing process is that all the product related information can be utilized through the product lifecycle, i.e. product data management (PDM). This research was conducted by reviewing published research results on the present status of remote programming in companies. The research was focused on companies that utilize robots in production. In the theoretical part of the study technologies related to modeling, simulation, PDM, industrial robots and different programming methods are reviewed. Product data management is a vital function of digital manufacturing. Product data management is the technology to track and control data related to a particular product through manufacturing and whole lifecycle.

The research was conducted by analyzing selected research publications that were dated between 2003 and 2013. An analysis matrix was developed to evaluate the maturity level of robot remote programming. The analysis matrix is described in chapter “Menetelmät”, i.e. methods.

It can be concluded that during the last 10 years there has not been any major improvement in utilization of remote programming, although 3D-modeling is an exception. Robots are used in massproduction, which makes it more economical to utilize teaching instead of remote programming. Software and training of programmers are considered to be too expensive. Further development of digital manufacturing process related to robot remote programming would require enhanced training of programming professionals in universities, as well as more competitive pricing of software tools. The major obstacle is the lack of professional programmers.