In een bedrijfscontext is het prima om af en toe iets te verbeteren met Kaizen. In een robotiseringsproject is het in vaak minder haalbaar als er een grote investering en risico op het spel staat. Dat is waar een Proof of Concept (PoC) om de hoek komt kijken. Een Proof of Concept is een belangrijke stap in de robotbusinesscase, een ogenschijnlijk goed idee komt tot leven. Het ontwikkelen van nieuwe robotapplicaties brengt altijd een zeker risico met zich mee. In sommige gevallen kunnen de inspanningen en de haalbaarheid nauwelijks worden ingeschat, en een ‘Lucky shot’-aanpak kan duur uitpakken. Een robot Proof of Concept voorkomt ook dat goede ideeën van een R&D afdeling niet terzijde worden geschoven voordat hun potentieel wordt onderkend. 

 
Robot PoC’s zijn de oplossing voor het ontdekken en valideren van de haalbaarheid van een robot concept of idee.

Wat is een robot Proof of Concept (PoC) en hoe start je?

Een Proof of Concept (POC) is een praktische demonstratie van de haalbaarheid en het potentieel van een voorgesteld idee, concept methode of principe. Het is de screeningfase om te beslissen of het idee tot leven kan en moet worden gebracht. Ik start een PoC start met duidelijk omschreven succescriteria. Deze criteria zijn specifiek, meetbaar, haalbaar, relevant en tijdgebonden (SMART). Het is belangrijk op te merken dat een POC geen eindproduct of robot systeem is. Een PoC beschikt niet over alle kenmerken en functionaliteiten van het eindproduct. In mijn PoC’s beantwoord ik vragen, zoals:

• Met welke problemen krijgen we te maken tijdens de project- ontwikkeling?
• Voldoen de gevraagde functionaliteiten aan de gestelde project requirements van de klant?
• Is er een project simulatie nodig in het volgende traject? 
• Heeft het robot concept de potentie heeft om een ​​volwaardige robot applicatie te worden?

Wat zijn belangrijke elementen van een Robot Proof of Concept (PoC)?

Wil je een succesvolle PoC opzetten voor je robotiseringsproject? Bijvoorbeeld voor pallet handling met een AGV of het palletiseren met een robotarm zoals een Cobot? Ik heb geleerd dat dit start met de identificatie van de onderstaande PoC-elementen:

• Project | Concept | idee: een duidelijke beschrijvende zin van het robotiseringsproject.
• Product: wat zijn de afmetingen, gewicht, de materiaaleigenschappen en de chemische en fysische samenstelling?
• Projectomvang: indien van toepassing de verschillende fasen van het robotiseringsproject.
• Tijdlijn: PoC tijdlijn met de duur en volgorde zodat de doelgroep een duidelijk beeld hebben van de planning.
• Probleem: twee of drie zinnen die duidelijk maken welk probleem de PoC oplost.
• Doelgroep: Wie heeft de POC nodig en wat stelt de opdrachtgever of investeerders en belanghebbenden gerust.
• Middelen: details over de opstelling van de PoC, de financiering zodat de doelgroep precies weet waar het geld naartoe gaat.
• Requirements: wat zijn de functionele en non-functionele vereisten?
• Succescriteria: 1-3 criteria die het succes en vertrouwen bij de doelgroep weten te wekken.
• KPI’s: 1-3 SMART KPI’s die aansluiten bij het doel van de PoC.

Misschien is het nog onduidelijk welke robotapplicaties het beste passen bij jouw productie-, assemblage- of warehouseprocessen. De vraag “Waar moet ik beginnen?” spookt wellicht nog door je hoofd. De Robotisering Proces Tour is dan een logische stap om verder te komen. Tijdens de Robotisering Proces Tour wordt de meest geschikte robottechnologie geïdentificeerd, terwijl ik de businesscase en projectrisico’s duidelijk in kaart breng. Zodra de plannen voor robotisering concreet zijn is een PoC op zijn plek om de robot-applicaties te finetunen. De PoC kan deel uitmaken van de Totaalaanpak of volgt na de Robotisering Proces Tour.

Waarom een robot Proof of Concept in de maakindustrie en intralogistiek?

PoC’s worden in veel sectoren gebruikt en zijn bijzonder waardevol in de maakindustrie en intralogistiek. Een Proof of Concept belicht de technische en financiële haalbaarheid, identificeert de benodigde middelen en vaardigheden, en bevordert de acceptatie van belangrijke stakeholders. Dit helpt om nieuwe projecten op een gestructureerde en gefundeerde manier te benaderen. Het niet doorlopen van een PoC kan leiden tot kostbare verspilling (Muda) van middelen en onnodige risico’s. Als het robotidee eenvoudig is, zullen de meeste organisaties ervan uitgaan dat het haalbaar is. Vaak is er bewijs nodig, zelfs als het slechts gedeeltelijk is, wetende dat de volledige robotapplicatie er nog niet is en de tests niet in een operationele omgeving kan worden uitgevoerd. En zeg zelf: ‘Is er iets frustrerender dan uren werk voor niets?’

Hier zijn mijn acht belangrijkste redenen waarom je in jouw robotontwikkelingsproject een PoC niet mag overslaan:

• Voorkomt verspilling (Muda): Robotprojecten vergen veel tijd, geld en middelen. Zonder een PoC loop je het risico op mislukking en verspilling, tijd, geld en middelen.
• Overtuigt de doelgroep: Een succesvolle PoC onderbouwt de kans van slagen, waardoor je eerder steun krijgt van de stakeholders.
• Versterkt bewijskracht: Het versterkt de bewijskracht door middel van gedeeltelijk bewijs, dubbel bewijs of drievoudige validatie, wat cruciaal is voor de validatie van een robotopstelling-PoC
• Grondige besluitvorming: De inzichten uit een PoC stellen belanghebbenden in staat praktische en data gestuurde beslissingen te nemen over de volledige ontwikkeling van de oplossing.
• Voorspellende waarde: Een PoC dwingt je om vooraf na te denken over bijvoorbeeld de logistiek van de toe- en afvoer van robots (cobots), wat latere ontwikkelingsfasen in het project vergemakkelijkt.
• Identificeert obstakels: Zelfs bij levensvatbare ideeën kunnen er onverwachte obstakels opduiken. Een PoC kan deze identificeren en bepalen of het project moet worden voortgezet.
• Iteratieve functie: PoC’s verzamelen feedback en voeren aanpassingen door vóór de volledige ontwikkeling.
• Concurrentievoordeel: Een PoC-validatie van innovatieve ideeën met aantoonbare waarde houdt organisaties voorop in hun markten.

Hulp nodig met robotisering?

De stap naar robotisering kan overweldigend zijn, daarom sta ik klaar om jou te helpen!

Neem contact op

De onafhankelijke robot ‘Triple PoC’ van RoboTobor

Ben je op zoek naar ondersteuning van jouw toekomstige robot Proof of Concept in je productie- en assemblagebedrijf of warehouse? In de afgelopen jaren heb ik succesvolle PoC’s uitgevoerd in diverse industrieën op basis van mijn ‘Triple PoC’ model. In de Triple PoC komen Ontdekken, Valideren en Haalbaarheid samen. Mijn ‘Triple PoC’ start met jouw robot Idee, AGV/AMR Concept of mobiele robot Mockup. Deze match ik met ervaren robotintegrator(s) en vision- en safety experts. Een ervaren integrator begrijpt op voorhand jouw proces- en nog niet gestelde vragen, wat zorgt voor een snelle- en succesvolle PoC. Een goed resultaat komt voort uit een gemeenschappelijk doel, vastgestelde succescriteria en focust op het product, je proces en de omgeving:

• Met welk product wil je de Proof-Of-Concept uitvoeren? Bijvoorbeeld met zakjes, dozen, losse onderdelen, zakken of met fruit? 
• In welk proces wordt jouw robot geïntegreerd? Bijvoorbeeld voor schroeven (assemblage), schuren, palletiseren, pick&place of lassen?
• In welke omgeving komt de robot te werken? Bij welke temperatuur of vochtigheid? In een explosieve ruimte of in een cleanroom?

Simulatie in de offline programmeer software omgeving van de robot OEM kan deel uitmaken van de robot PoC. Een succesvolle PoC is de start van een volgende fase richting een robot applicatie (opstelling) of robot prototype uitgevoerd door engineering. Een onafhankelijke Robot Proof of Concept bespaart geld, wint steun van belanghebbenden en valideert de betrouwbaarheid van jouw toekomstige robotapplicatie.

Mockups

Mockups mogen niet ontbreken! Wat is een mock-up binnen de robotisering? Een mock-up kun je onderverdelen in fysieke, digitale en functionele mock-ups. De fysieke mock-up spreekt voor zich: dat is de volledige robotopstelling voor de Proof of Concept. Creativiteit speelt hierbij een belangrijke rol. Bijvoorbeeld als de vorm van een vork niet helemaal goed is, wordt deze aangepast met bijvoorbeeld een houten constructie om het doel te bereiken. In de digitale mock-up kijken we naar alle onderdelen van de robotopstelling op het computerscherm, soms zonder een fysiek model te maken. Deze mock-up is bijvoorbeeld een simulatie in de offline programmeeromgeving. Een functionele mock-up gaat verder dan geometrische vormen en richt zich op het modelleren en voorspellen van functies zoals grijpen, bewegen, oppakken en neerzetten. Dit illustreert een Digital Twin, waarbij de kinematica (rijgedrag) van het voertuig, de software waarop het draait en alle sensoren die samenwerken met de fysieke hardware.

Voorbeelden van een Robot Arm (Cobot) Proof of Concept

Een voorbeeld van een Robotarm PoC is bijvoorbeeld de haalbaarheid van een nieuwe innovatieve End of Arm Tool (EOLT). Hoe wordt het product gegrepen, waar wordt het product gegrepen en past de snelheid van de grijper bij de cyclustijd. Daarnaast kan worden geëvalueerd of de gripper een gebruiksvriendelijk ontwerp heeft en de compatibiliteit met bestaande systemen en het behalen van Key Performance Indicators (KPI’s). Een PoC is doorgaans een klein experiment om informatie te verzamelen, te leren en deze te toetsen met de SMART uitgangspunten. Vereenvoudigd kun je zeggen dat een robot Proof of Concept (PoC) een demoversie is van het uiteindelijke robotproject is. 

Praktische voorbeelden van een Robot Arm Proof of Concept (PoC)

• Cyclustijd: welk type robot en grijper (EOAT) behalen de snelheid om te voldoen aan de requirements?
• Payload: welk type robot en grijper (EOAT) past bij de gevraagde Payload in de hele robot envelop?
• Product: wat gebeurt met het product gedurende de beweging van de robot armen – blijft deze op zijn plaats?  
• Grijpers (EOAT): op welke positie van het product en met welke grijper technologie wordt het product gegrepen? 
• Grijpers (EOAT): bepaling van het aantal cups/ zuigkracht/ materiaal van de grijper
• Vision: waar wordt de camera geplaatst? Is dat ON-Arm of OFF-Arm van de Cobot?
• Sensors: welke type sensor (sensitiviteit) is nodig voor bijvoorbeeld een Cobot schuur applicatie?
• Sensors: welke verlichting is benodigd ter ondersteuning van de vision?
• Systeem: Hoe werkt de robot samen met vision en PLC’s in de complete applicatie – is er vertraging te verwachten?
• Repeatability: kan de gewenste nauwkeurigheid gehaald worden met de robot en EOAT?
• Robot envelop: past de robot in de applicatie – kan de offline simulatie dit aantonen?
• Onderdelen: wat is de invloed van de klemmen, kabels en slangen op de robot applicatie – gewicht en zicht?
• AI (Artificial Intelligence): verbeterd AI de aansturing van de kinematics (robot assen).

Voorbeelden van een Automated Guided Vehicle of AMR Proof of Concept

Een AMR PoC helpt bij het identificeren van potentiële technische en intralogistieke problemen van mobiele robots die een succesvolle integratie van het mobiele robot project belemmeren. Het dient ook als een eerste basis om de functionaliteit en prestaties van een Automated Guided Vehicle (AGV) pallet handling project aan te tonen. Een AGV/AMR Proof of Concept geeft je de kans om interne feedback te verzamelen. Een POC is een strategische manier om die unieke vereisten te testen om er zeker van te zijn dat het budget niet verspilt aan een onmogelijk AGV/AMR pallet handling project. Hierdoor bespaar je tijd en geld en verklein je de kans op falen. De reis van AGV/AMR PoC naar een volledige applicatie is niet zo eenvoudig. 

Wil je meer tips over het kiezen van een passende AGV/AMR robotintegrator? Lees dan: Hoe kies je een geschikte AGV/AMR integrator en welke vragen moet je stellen?

Praktische voorbeelden van een Autonomous Mobile robot (AMR) Proof of Concept (PoC):

• Cyclustijd: is de Autonomous Mobile Robot (AMR) in staat om de theoretische bepaalde handelingstijden te realiseren?
• Ladingdrager: kan de AGV/AMR de lading(drager) oppakken of zijn er aanpassingen nodig aan bijvoorbeeld de vorken?
• Gangbreedte: wat is de impact van de verschillende gangbreedte op het gedrag van de AGV/AMR? 
• Obstacle Avoidance: is deze functionaliteit mogelijk in de gehele layout of alleen op specifieke locaties?
• Verkeer (traffic): waar en wanneer krijgt het andere verkeer invloed op de systeem performance?
• Vision: is er vision nodig om de lading(drager) te handelen en waar wordt de sensor(s) geplaatst?
• Systeem: Hoe werkt de mobiele robot samen met bijvoorbeeld machines en buffers?
• Safety: is de laserscanner geschikt voor de omgeving – vochtigheid, temperatuur, stof?

De resultaten van een PoC worden gebruikt om te beslissen of een robot (engineering) project verder gaat en of je erin moet gaan investeren. Of er aanpassingen doorgevoerd moeten worden of misschien zelfs of het project stopgezet moet worden als het robot concept technisch onhaalbaar of te duur blijkt te zijn. De resultaten van een PoC tonen de haalbaarheid en potentiële waarde aan van de implementatie van het idee in een realistische omgeving. Een POC kan heel goed aan het licht brengen dat een concept 100% goed op papier staat echter in de praktijk technisch niet haalbaar is. Nadat een PoC geslaagd is, gaat deze over van R&D of pre-sales naar engineering voor de verdere uitwerking van het robot project.

Zoek jij een goede robotintegrator voor een Proof of Concept (PoC)?

Wil jij ook je robot idee of concept omzetten naar een succesvolle robot applicatie? Het vinden van een goede robotintegrator is erg frustrerend: online vind je uiteenlopende recensies, je weet nooit precies wat een robotintegrator voor je doet, en je hebt misschien niet genoeg technische kennis om na te gaan of ze wel een passende robot hebben staan voor jouw robot Proof of Concept (PoC). Je bent uren op het internet kwijt om uit te zoeken welke de beste integrator is, maar je wordt niet veel wijzer van al die informatie.

Inmiddels heb ik veel ervaring opgedaan met verschillende robotintegratoren. Het heeft me de afgelopen jaren veel tijd en moeite gekost om geschikte integratoren te vinden. Hierdoor weet ik wat belangrijk is en heb ik een database met betrouwbare robotintegratoren voor robotarmen, en ook voor AGV en AMR (mobile robot).

Ben je benieuwd naar mijn werkwijze voor robotisering?Kijk dan eens naar mijn Totaalaanpak voor maakbedrijven, warehouses en ziekenhuizen of de LMTRF-methode voor robot integratoren en machinebouwers. Of, neem gerust contact met mij op voor een online demogesprek over een Proof of Concept (PoC).

Copyright © 2024; Patrick Verkerk, RoboTobor