Det tager kun et hurtigt klik at vende retningen på en skruemaskine hjemme i værkstedet, når man skal skille en reol ad.
Helt så let foregår det ikke, når en robot skal lære at skille gamle produkter ad i stedet for at samle nye.
Men der er ingen vej udenom: Robotter og automationsanlæg skal i de kommende år sættes i bakgear.
»Vi er vant til at tænke lineært på produktion som noget, der foregår på en fabrik, hvor vi tager råvarer ind, bearbejder dem og sælger dem til en højere pris, og det er altså en forestilling, der hører til i et kapitel i industrihistorien, som slutter meget snart,« siger Charles Møller, professor ved Institut for Mekanik og Produktion på Aarhus Universitet:
»Vi kigger frem imod et scenarie, hvor al vækst i samfundet og alle industrielle processer og produktionsmetoder vil blive afkoblet fra brug af råstoffer og CO2-udledning i en fuldt bæredygtig cirkulær økonomi.«
Køb produktet tilbage og skil det ad
En hel trend er begyndt at vinde frem inden for cirkulær økonomi, nemlig remanufacturing, altså refabrikering. Det dækker over, at en produktionsvirksomhed tilbagekøber egne produkter, når levetiden er ovre, for efterfølgende at skille dem ad og bruge delkomponenter til at producere næste generation af samme produkt.
»Et remanufactured, eller genfremstillet, produkt skal tænkes som et helt nyt produkt produceret fra genbrugte dele,« påpeger Mikkel Labori, konsulent i robotteknologi ved Teknologisk Institut.
Det betyder, at det færdige produkt er af samme kvalitet som et nyt produkt med samme garanti og skal ikke forstås som et brugt, refurbished eller repareret produkt, og Mikkel Labori giver her et bud på de tekniske udfordringer som adskiller remanufacturing fra mere konventionelle automationsprocesser.
Den første udfordring opstår, når de kasserede produkter kommer retur. De er oftest pakket ned i tilfældige typer emballage, og de slidte produkter ser ofte anderledes ud, end da de forlod fabrikken. Slag, buler og knækkede delkomponenter er bare nogle forklaringer på, at produkterne kan være svære at genkende.
»Vi har i dag adgang til gode algoritmer, så robotter kan udføre bin picking, selv med slidte produkter, der afviger fra produktionsdokumentationen,« siger Mikkel Labori.
Næste udfordring er at foretage et kvalitetstjek, som skal afgøre, om det gamle produkt egner sig til at blive genfremstillet, eller om det helt skal kasseres og eventuelt adskilles, så materialer kan genanvendes.
Stadig brug for manuelt arbejde
»Det er sjældent noget, man kan afklare med ét billede. Der kan også være behov for elektriske test, eller at man afvikler særlig software på enheden. Nogle opgaver kan automatiseres med robotter, mens andre stadig bedst udføres manuelt,« siger Mikkel Labori.
Ofte vil det være nødvendigt med manuel intervention, eksempelvis for kvalitetstjek af produkter. Derfor peger han på de små samarbejdende robotter, som Danmark er kendt for at udvikle og producere, som særlig oplagte til remanufacturingopgaver, fordi robot og operatør kan stå side om side.
Remanufacturing er stadig ret begrænset. Kun 1,9 procent af den totale værdi af produktionen i EU stammede i 2015 fra remanufacturing, viser et europæisk studie. Derfor er det også forholdsvist begrænset med viden og erfaring inden for robotprogrammering til remanufacturing.
»At få en robot til at montere et produkt med skruer er ret let, for det har vi brugt robotter til i mange år. Omvendt er der ret få, der har brugt robotter til at fjerne skruer, og det betyder, at der endnu mangler viden om, eksempelvis hvor meget kraft, der skal bruges til sådan en opgave,« siger Mikkel Labori.
Netop den problemstilling løb teknologigiganten Apple ind i, da de i 2016 for første gang satte robotter til at skille de populære iPhones ad. De indeholder værdifulde materialer som wolfram, kobber og guld. Den første robot fik navnet Liam. Robotten løste egentlig opgaven fornuftigt, men især skruedelen tog alt for lang tid. To år senere blev Liam så udskiftet med den mere hårdtslående robot Daisy, som i stedet for at skrue slår et hul omkring skruen.
Siden er Daisy blevet udvidet til en 10 meter lang produktionscelle med fire selvstændige robotceller, som tilsammen skiller en iPhone i 15 dele. Først åbnes telefonen, så blæses kold luft (-80 °C) ind, som opløser den lim, der holder batteriet fast i rammen. Skruerne slås ud, og til sidst afmonteres en række komponenter. Alt sammen på 18 sekunder.
| Fakta: Remanufacturing Et remanufactured, eller genfremstillet, produkt skal betragtes som et helt nyt produkt produceret fra genbrugte dele, men med samme kvalitet og garanti som et nyt produkt. Det skal altså ikke forstås som et brugt, refurbished eller repareret produkt. Remanufacturing foregår i seks processer: 1. Indhentning 2. Identifikation 3. Demontering 4. Reparation og udskiftning (når det er nødvendigt) 5. Genmontering 6. Kvalitetssikring og test. |
Samlet set stammede 20 procent af Apples materialer i 2021 fra genanvendelse. Og barrieren er faktisk ikke robotsystemet, men snarere at skaffe aflagte telefoner at forsyne robotterne med. I dag er der en Daisy-produktionscelle i Holland, som dækker Europa, og en i Texas til USA.
Ifølge Apples egne oplysninger har en Daisy-produktionslinje en kapacitet på 1,2 millioner iPhones om året, og Apple har en ambition om fire systemer globalt. Det er dog stadig et fåtal sammenlignet med de 232 millioner iPhones, der blev solgt sidste år. Udfordringen er at få forbrugerne til at aflevere telefonerne til Apple igennem forskellige take back-systemer.
Motivation: at begrænse CO2-aftrykket
Hos danske Windowmaster, som producerer motorer og systemer til at åbne og lukke vinduer med, er den største motivation for at indføre et take back-program at reducere virksomhedens CO2-aftryk:
For når man som virksomhed har optimeret både materiale- og energiforbrug, kan der være et begrænset antal knapper at skrue på for at nå det mål. Og Windowmaster er ikke alene om at se potentialerne i take back.
85 procent af de danske virksomheder har taget skridt i retning af en eller anden form for omstilling til en mere cirkulær økonomi med genanvendelse og/eller genbrug af produkter og materialer, viser en undersøgelse foretaget i august 2022 af Dansk Design Center og Dansk Industri. Dog har de fleste rigtig svært ved at føre de cirkulære ambitioner ud i livet, og kun 8 procent er i mål med en egentlig cirkulær forretningsmodel.
Robotter har fået nyt liv i 25 år
Den nød har de knækket hos den svensk-schweiziske industrigigant ABB, hvor remanufacturing langtfra er et nyt koncept. De sidste 25 år har ABB tilbagekøbt sine egne robotter fra slutbrugere for efterfølgende at renovere og udskifte de nødvendige komponenter og sælge resultatet som remanufactured.
»Det er ofte controllere og andre elektriske komponenter, der skal udskiftes, både på grund af slid og for at sikre de seneste funktionaliteter,« siger Steffen Enemark, Forretningsdirektør for Robotics hos ABB i Danmark.
Kilde: Ing.