• offline-ohjelmointi
• ohjelmistovertailu
• robotiikka

Monissa teollisuusyrityksissä robotin ohjelmointi toteutetaan edelleen online-ohjelmointina eli robotin pendantilla tehtävänä ohjelmointina. Tämä tapa on melko hidas ja voi aiheuttaa tuotannon pysähtymistä ohjelmoinnin ajaksi. Offline-ohjelmointi eli tietokoneen simulointiohjelmalla tehtävä ohjelmointi tarjoaa tähän vaihtoehtoisen tavan, joka vaikuttaa tehokkaalta ratkaisulta. Onko se kuitenkaan sitä aina?

Alkuperäisenä tutkimuskohteena oli etäohjelmoinnin hyödyntäminen robotisoidussa jäysteenpoistossa. Aihe sai kuitenkin matkan varrella muitakin näkökulmia, kuten voisiko etäohjelmointia ja simulointiympäristöä hyödyntää uusien solujen suunnittelussa tai jo olemassa olevien robottiohjelmien optimointiin. Jäysteenpoiston etäohjelmointi ainoana sovelluskohteena ei tuonut riittäviä hyötyjä tyypilliseen piensarjatuotantoon, jossa kappaleajat ovat pitkiä ja uusia tuotteita tulee tuotantoon rajallinen määrä vuodessa.

Offline-ohjelmointi käytännössä

Offline‑ohjelmoinnissa robottisolusta luodaan virtuaalinen kaksonen. Robotin liikkeet, työkalut ja solun muut komponentit mallinnetaan ohjelmistossa. Valmis ohjelma siirretään robotille ja sen jälkeen tehdään tarvittava hienosäätö reaalimaailmassa. Tämän tavan etuna on, että robotti voi työskennellä samalla, kun ohjelmaa tehdään tietokoneella. Haittana on, että simulointi ei koskaan vastaa täydellisesti todellisuutta.

Ohjelmistovaihtoehtoja on useita tarjolla, esimerkkeinä konepajateollisuuteen sopivista ovat:

• Robotmaster
• Visual Components
• RoboDK
• Fanuc Roboguide

Ohjelmiston valinnassa voidaan painottaa esimerkiksi sen helppokäyttöisyyttä, käyttöliittymää, asiakaspalvelun ja teknisen tuen merkitystä sekä CAD/CAM-integraation sujuvuutta.

Vertailua eri ohjelmistojen välillä

Robotmaster erottui vertailun voittajaksi, kun etsittiin ohjelmistoa pk-yritykselle jäysteenpoistoon. Ohjelmistossa yhdistyvät selkeä käyttöliittymä, vahvat CAM‑ominaisuudet ja sujuva työskentely jäysteenpoiston kaltaisten monimutkaisten ratojen kanssa. Työstöratojen luominen on sujuvaa, sillä käsiteltävät pinnat on helppo valita ja ohjelma muodostaa liikeradat lähes automaattisesti. Robotin kinematiikan huomioiminen ja törmäystarkastelu toimivat ilman, että käyttäjän tarvitsee olla robotiikan asiantuntija. Käyttöohjeet sekä asiakaspalvelu ovat korkeatasoisia, ja ohjelmistolle on saatavilla kotimainen tekninen tuki.

Visual Components sijoittui vertailussa toiseksi. Ohjelmisto on erityisen vahva silloin, kun halutaan mallintaa kokonaisia tuotantojärjestelmiä, ei pelkästään yhtä robottia. Saatavilla on laadukkaat ohjeet ja poikkeuksellisen hyvä asiakaspalvelu, yritys on kotimainen. Lisänä pelkkien liikeratojen suunnitteluun ohjelmisto tarjoaa mahdollisuuden rakentaa koko tuotantolinjan layoutin, simuloida materiaalivirtoja ja arvioida solun käyttöastetta. Tämä luonnollisesti näkyy myös ohjelmiston hinnassa.

RoboDK on edeltäjiä selvästi kevyempi ja edullisempi ratkaisu. Se on helppo aloittelijalle ja tarjoaa laajan valikoiman robottimalleja. Asiakastuki jäi kuitenkin vertailussa heikoksi, eikä ratojen luonti ollut aivan niin sujuvaa. Graafinen laatu on myös selkeästi vaatimattomampi kuin vertailun muiden ohjelmistojen.

Roboguide oli vertailun selkeästi hankalin ohjelmisto käyttää. Sen vahvuus on täydellinen yhteensopivuus Fanucin robotteihin, mutta käytettävyyden ongelmat ja puutteellinen asiakastuki laskivat pisteitä. Jo ohjelman asennus aiheutti paljon haasteita ja simuloinnin latausajat ovat pitkiä. Käyttöohjeita ei ole saatavilla videomuodossa ja tämä hankaloittaa selvästi ohjelman käytön opettelua.

Havaintoja offline-ohjelmoinnista

Tällaisen ohjelmiston hankinta ei ole mikään kevyt investointi ja siitä syystä sen on oltava taloudellisesti ja tuotannollisesti perusteltua. Ohjelmiston käytettävyys ja asiakaspalvelun laatu nousivat isoiksi tekijöiksi ohjelmiston valinnassa. Simulointi tuo hyötyjä etenkin uusien robottisolujen suunnittelussa ja uusien tuotteiden tuotannon käynnistämisvaiheessa. Kaikki hyödyt eivät ole euroissa mitattavia; teknologinen imago, laatu ja turvallisuus ovat myös tärkeitä.

Offline-ohjelmointi voi olla kannattavaa sellaisessa tuotannossa, jossa uusia ohjelmoitavia kappaleita tulee usein tai online-ohjelmointi aiheuttaa merkittäviä tuotannon seisokkeja. Kustannussäästöjä voidaan saavuttaa olemassa olevien robottiohjelmien optimoinnilla. Simulointiohjelmiston hankinta voi olla perusteltua myös siinä tapauksessa, että robottisoluja suunnitellaan ja muokataan toistuvasti. Offline-ohjelmointi ei siis ole automaattinen ratkaisu kaikkiin robotiikan haasteisiin, mutta oikein kohdennettuna se voi olla merkittävä kilpailuetu.

Lähde:

Rohkea, S. 2026. Teollisuusrobotin offline-ohjelmointi jäysteenpoistossa – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.