DIY gripperontwerp voor flexibele productie

Veel MKB-maakbedrijven investeren momenteel in robotisering om personeelstekorten te compenseren en hun concurrentiepositie te behouden. Echter, de flexibiliteit van productieprocessen vormt een uitdaging. Robots zijn vaak geoptimaliseerd voor repetitief werk en grote volumes, terwijl het Nederlandse MKB juist gekenmerkt wordt door productie in hoge variëteit en lage aantallen (HVLV). Een onderdeel van de robot wat frequente aanpassingen vereist om flexibel te kunnen produceren, is de gripper. De gripper moet vaak worden aangepast aan de hand van de taak die de robot uit moet voeren of het product wat gehanteerd moet worden.
Huidige praktijken vereisen vaak externe ontwikkeltijd en kosten voor het aanpassen van grippers, wat de snelheid en concurrentiepositie van bedrijven beperkt. Het onderzoek stelt voor dat bedrijven zelf grip kunnen krijgen op gripperontwerp om hun HVLV-productiecapaciteit en concurrentievermogen te vergroten. De centrale vraag van het onderzoek richt zich op het verkennen van mogelijkheden om bedrijven zelfstandig grippers te laten ontwerpen. Door een tool te ontwikkelen waarmee medewerkers het ontwerpproces kunnen doorlopen, wordt interne kennis benut en ontwikkeld. Stakeholders, zoals operations managers, ingenieurs en productiemedewerkers, dragen impliciete kennis bij aan het ontwerpproces. Het beoogde resultaat van het onderzoek is een tool waarmee organisaties zelfstandig grippers kunnen ontwerpen, wat de flexibiliteit en concurrentiepositie verbetert. Dit kan worden gerealiseerd via DIY-kits, instructies of trainingen die de benodigde kennis overdragen.

Voor het implementeren van robots in een flexibele productieomgeving is nieuwe kennis en een adaptief vermogen van het MKB nodig. Een belangrijk onderdeel hiervan is het (her)ontwerpen van een robotgripper. Het ontwerp hangt af van verschillende aspecten, zoals de handelingen die de robot moet uitvoeren, het product dat gehanteerd wordt, de productiecondities en de benodigde informatie voor een correcte uitvoering van de taak. In dit exploratieve onderzoek bestuderen wij hoe medewerkers ondersteund kunnen worden in het zelfstandig ontwerpen van een robotgripper.Binnen een bedrijf is vaak al (impliciete) kennis aanwezig die van waarde is in het ontwerpproces. Denk aan kennis over het proces of het product. Deze kennis is meestal verspreid over meerdere medewerkers. Zo heeft een operations manager overzicht van de processen, beschikt een engineer over technische productkennis en weet een productiemedewerker waarop gelet moet worden bij de uitvoering van de taak. Deze stakeholders hebben elk unieke, vaak impliciete, kennis die van belang is voor het ontwerp. Door het ontwerpproces gezamenlijk aan te pakken, wordt deze interne kennis benut voor het ontwikkelen van een optimale gripper. Medewerkers leren bovendien van elkaars inzichten, wat bijdraagt aan kennisdeling en draagvlak binnen het bedrijf.

Om MKB-maakbedrijven hierin te ondersteunen, hebben we een DIY-toolkit ontwikkeld. Met deze toolkit kunnen bedrijven zelfstandig het ontwerpproces van een robotgripper doorlopen. De toolkit bevat een kaartenset die helpt bij het in kaart brengen van ontwerpeisen en bouwblokken en een morfologisch overzicht om mogelijke gripperontwerpen te verkennen en visualiseren. Daarnaast is er een handleiding die stap voor stap begeleidt bij het proces.Deze toolkit stelt bedrijven in staat hun eigen expertise te benutten en versnelt de adoptie van robotisering op een manier die past bij hun specifieke productieomgeving.