Sømroboten har kapasitet til å sy rundt 2000 deler om dagen, ifølge Ekornes.
Sømroboten har kapasitet til å sy rundt 2000 deler om dagen, ifølge Ekornes. (Kristin S. Grønli)

SØMROBOT EKORNES

Dette er verdens første fleksible sømrobot

Norge helt i verdenstoppen.

  • Industri

En rosa robotarm mater fire symaskiner med myk fiber og hud. De to lagene blir kjapt sydd sammen uten hjelp av menneskehender. To damer opererer sømroboten og finpusser noen ganger på bitene som kommer ut.

– Vi er ikke helt i mål før vi har en automatisk linje fra skjæring av hud og sying av fiber og hud, helt frem til ferdigmonterte trekk, sier Leif-Jarle Aure ved Ekornes.
– Vi er ikke helt i mål før vi har en automatisk linje fra skjæring av hud og sying av fiber og hud, helt frem til ferdigmonterte trekk, sier Leif-Jarle Aure ved Ekornes. Bilde: Kristin S. Grønli

Vi befinner oss i sømavdelingen til Ekornes møbelfabrikk i Sykkylven på Sunnmøre. De ferdigsydde bitene er til trekket på den kjente hvilestolen Stressless.

Gitteret til sømrobotens bur er det eneste stedet i den teknologitunge fabrikken hvor det er hengt opp plakater om fotoforbud. Foreløpig er det nemlig ingen andre aktører, verken i inn- eller utland, som har fått skikkelig tak på dette med fleksibel automatisering av søm. Flere har forsøkt og feilet. Flere utenlandske aktører holder på.

På fabrikkgulvet i Sykkylven jobber sømroboten uanfektet og med den største selvfølgelighet.

– Den er blitt en del av produksjonen vår nå, sier Leif-Jarle Aure i Ekornes.

Han har hele tiden vært ansvarlig for forsknings- og utviklingsprosjektet som ligger bak. Det har vært et langt løp. Etter mer enn et tiår år med oppturer og nedturer, er en viktig milepæl nådd når sømroboten endelig er kommet skikkelig i gang på jobb.

– Ingen andre vi kjenner til har gjort noe lignende. Jeg tvilte flere ganger på at vi skulle få det til, innrømmer Aure, og skryter av konsernstyret som har stilt seg bak prosjektet hele veien.

Tvilte

Ekornes har statset strategisk på teknologi i mer enn to tiår. Veldig mange prosesser er automatisert, og den største fabrikken i Sykkylven har nå 145 industriroboter i drift. Satsingen har gjort det mulig å holde på store deler av produksjonen i høykostlandet Norge, mens mange andre har flagget ut.

Omkvedet er at ingen ansatte ved Ekornes har mistet jobben til en robot. Teknologien brukes isteden til å øke produksjonen. Sømprosjektet følger samme mal, men har siktet enda høyere.

– Ekornes er en teknologi- og kompetansebedrift, og dette prosjektet har virkelig hevet oss, sier Aure.

Dette hadde vi ikke så mye tro på. Heldigvis klarte vi å være stille og lytte

Lars Einar Riksheim, Amatec

Det startet med noe han kaller «en hårete målsetting» fra konsernstyret for over 12 år siden. Han ble bedt om å se på sømavdelingen for å undersøke om det fantes muligheter for automatisering.

«Mann til Månen» var navnet på prosjektet i starten. Aure slår likefrem fast at de har landet for lenge siden, men det var ingen selvfølge.

– Først brukte vi mye tid på å undersøke rundt i verden. Vi fant bedrifter som sa de hadde automatisert søm, men det var ikke noe å hoppe i taket etter.

Aure nevner sømautomater hvor det som skal sys, først festes i en ramme, slik at maskinen kan sy i en fast bane.

– Vi vurderte dette. Det gikk altfor sakte, og det ville blitt alt for dyrt å lage rammer til alle slags hudformer, sier Aure.

Sømroboten er utviklet for Ekornes møbelfabrikk i Sykkylven kommune på Sunnmøre.
Sømroboten er utviklet for Ekornes møbelfabrikk i Sykkylven kommune på Sunnmøre. Bilde: Kristin S. Grønli

Ekornes engasjerte etter hvert relevant kompetanse der den fantes på kloden.

– Blant annet kikket vi på et prosjekt med automatisert saueklipping i Australia. Det klippeprosjektet gikk ikke så bra. Det var rundt denne tiden jeg tenkte at automatisering av søm ville bli for vanskelig, flirer Aure.

Kan sine sting

Tvil var også stikkordet for produkt- og markedssjef Lars Einar Riksheim fra Amatec, som etter hvert ble partner i prosjektet, og har bygd bro mellom forskningsresultater og fabrikkgulv. Selskapet leverer maskiner og utstyr til sømindustrien, og har også levert flere automatiseringsløsninger til andre typer industri. Lokaliseringen er strategisk i forhold til Ekornes – på motsatt side av brua som krysser Sykkylvsfjorden.

– Vi jobber mye med søm, og trodde vi visste hva som var mulig. Dette hadde vi ikke så mye tro på. Heldigvis klarte vi å være stille og lytte, og var åpne for nye tanker. Lista blei lagt veldig høyt i dette prosjektet, og i dag er det tilfredsstillende å kunne si at vi har fått det til, sier Riksheim.

Hva har egentlig gjort søm så motstandsdyktig mot roboter frem til nå?

– Vår oppgave har vært å være bindeleddet mellom forskningen og industrien, sier Lars Einar Riksheim i Amatec.
– Vår oppgave har vært å være bindeleddet mellom forskningen og industrien, sier Lars Einar Riksheim i Amatec. Bilde: Kristin S. Grønli

Rundt omkring roboten på Ekornes er sømavdelingen full av menneskelige operatører ved vanlige symaskiner. Stødige hender  jobber raskt mens maskinene freser. Alle som har sydd på maskin en gang, vet at dette er en sammensatt prosess som krever finmotorikk. Myke materialer endrer form og flytter på seg mens man jobber med dem. De må kontinuerlig justeres under symaskinfoten. 

Denne typen automatisering handler om å gjøre roboten smart nok til å forstå at prosessen den har planlagt må endre seg underveis. Den må følge nøye med og tilpasse seg hele tiden.

Ved hjelp av rå datakraft, sensorer i bordet og 3D-kamera i symaskinene, henter sømroboten derfor informasjon om hvordan hudbitene til enhver tid ligger, hvordan formen på bitene endrer seg, og hvordan sømmene ser ut. Kontrollsløyfa blir repetert 33 ganger i sekundet, eller for hvert enkelt sting. Roboten kan omprogrammeres til biter med ulike former, og syr dessuten rynkesøm.

Mye forskning

– Selv om søm er en av verdens eldste industrielle prosesser, er dette utrolig mye mer komplisert enn mange andre prosesser som er robotisert i dag, sier Håkon Raabe, prosjektdirektør ved SINTEF Raufoss Manufacturing AS. 

Mens Ekornes har stått som prosjektansvarlig, er det Raabe som har hatt ledelsen på forsknings- og utviklingsprosjektene. Prototypene og algoritmene ble utviklet i SINTEFs laboratorier og hos Amatec. Ingeniører ved Amatec og Ekornes sto for industrialiseringen og byggingen av sømroboten som nå er ute på fabrikkgulvet.

På Raufoss jobber forskere fremdeles med en kopi av sømroboten – riktignok med bare én symaskin – for å forbedre programvaren og styringsalgoritmene ytterligere. I laboratorier i Trondheim utvikles sømautomatiseringen videre. Blant annet skal sømroboter kunne utføre enda flere og mer kompliserte sømoperasjoner. De nye automatiserte løsningene skal også integreres bedre i den samlede trekkproduksjonen fra tilskjæring av biter til ferdig sydd stoltrekk.

Siden 2005 og over flere prosjekter har Norges forskningsråd bevilget rundt 50 millioner kroner. Inkludert egenfinansiering er totalbudsjettet på dette forsknings- og utviklingsløpet kommet opp i over 140 millioner kroner.

– Det er ikke trivielt å etterligne verken synet, hørselen eller følsomheten til en sømoperatør, sier Raabe.

Fininnstilling

Når automatisering av søm kan få så store ringvirkninger, kan man kanskje undre seg over hvorfor ikke Ekornes og prosjektpartnerne har slått mer på stortromma over det rosa og sølvfargede vidunderet. Delvis skyldes det at prosjektpartnerne fremdeles holder kortene tett til brystet. Patentene til Amatec er ikke helt i havn, men interessen for innretningen er stor. Flere besøkende fra ulike land har fått nei til å ta en kikk. I tillegg er ikke justeringsfasen helt over.

– Vi vil være sikre på at vi har nådd målet før vi heiser flagget, sier Aure, med et glimt i øyet som antyder et visst nivå av falsk beskjedenhet.

Sømroboten

  • Den er egentlig bygd opp av fem roboter og fire symaskiner rundt et hesteskobord.
  • Den rosa industriroboten leverer materialet som skal sys. Hver enkelt symaskin har i tillegg sin egen robotarm som henter og styrer materialet mens symaskinene syr. Disse har Amatec og Ekornes utviklet selv i prosjektet.

Sømroboten flyttet inn i fabrikken allerede sommeren 2015. Deretter tok det lang tid å få kjørt den inn såpass at den begynte å produsere trekkbiter i mengder av betydning.

Et maskineri som er så avansert, registrerer selvfølgelig sin egen produksjon og sine egne feil. Inne på kontoret sitt viser Aure fram det ene diagrammet etter det andre. Produksjonstall, feiltyper og oppetid er logget time for time.

– Nedetiden bør være på under fem prosent. Nå er den på 10-20 prosent, sier han.

Til tross for dette, kan sømrobotens fire symaskiner tilsammen produsere godt over 2000 trekkbiter daglig, bare de får nok å gjøre, opplyser han.

– Vi er inne i en fase med fininnstilling nå, sier Aure og legger til at støtten fra Norgs forskningsråd har vært helt avgjørende for prosjektet.

Skal sy for minst fire

Med fire symaskiner på én robotinstallasjon, har målet naturlig nok vært en automatisk sømstasjon som syr minst like mye som tilsvarende antall tradisjonelle symaskinoperatører.

Foreløpig, på grunn av nivået med feil og nedetid, er det to personer som opererer sømroboten til enhver tid. Den ene sørger for å holde maskineriet i gang, mens den andre sjekker bitene som kommer ut, og setter i noen flere sting med en vanlig symaskin om det er nødvendig.

- Vi har lykkes med et veldig langsiktig forsknings- og utviklingsarbeid, sier Håkon Raabe i SINTEF.
- Vi har lykkes med et veldig langsiktig forsknings- og utviklingsarbeid, sier Håkon Raabe i SINTEF. Bilde: Kristin S. Grønli

– Vi var litt engstelige for at dette skulle bli en maskin som bare kunne røres av ingeniører. Noe av det kjekkeste med prosjektet er derfor at det er sømoperatørene selv som jobber med den i dag, og at de er så positive, sier Raabe.

– Vi kan trygt si at disse damene opererer en av verdens mest avanserte industriinstallasjoner, legger Aure til.

Når nedetiden er redusert til rundt fem prosent, skal sømstasjonen kun ha én operatør. Ifølge Aure er realismen i å få roboten til å sy like mye som fire vanlige operatører, allerede demonstrert.

Mer forsiktig har han vært med å fremheve at en vanlig symaskinoperatør bruker mye tid på andre ting enn å sy, for eksempel å hente og legge på plass biter. Nåla går bare 30 prosent av tida.

– På sømroboten syr maskinene 75 prosent av tida når stasjonen er i sving for fullt, sier Aure med et smil, og antyder altså at det kan være er enda mer effektivitet å hente.

Mange tar kontakt

Både Ekornes og Amatec blir nå stadig kontaktet av ulike industriaktører som også vil vurdere automatisering av søm, for eksempel produsenter av bilseter, klær og sko.

– Prosjektet ligger helt i front internasjonalt, og er veldig sterkt sammenlignet med det som kommer fra andre på feltet. Sømroboten på Ekornes er derfor et banebrytende bidrag, sier Raabe.

Det største gjennombruddet er nettopp at en så avansert, automatisert sømprosess er satt inn på fabrikk og nå fungerer industrielt.

– Dette er første gang automatisering av søm er gjort fleksibelt ved hjelp av sensorikk. Hastigheten er også et gjennombrudd. En symaskin syr fort, og i starten av prosjektet var ikke regnekapasiteten til standardkomponentene stor nok til å behandle alle dataene. Resultatene har altså kommet i takt med tilgjengelig robotteknologi, sensorteknologi og regnekapasitet, sier Raabe.

Planlegger workshop

Ved Amatec er Riksheim klar for å samarbeide med nye industrielle aktører, men understreker at en forståelse for kompleksiteten i denne typen automatisering må ligge i bunn.

– Enkelte firma spør hva det koster å få tak i en sømrobot. Vi har faktisk avvist noen store aktører – blant andre en møbelprodusent som er større enn Ekornes, fordi vi mener sjansen for suksess blir for liten når denne forståelsen ikke er på plass, sier Riksheim.

Da kan det i første omgang bli mer aktuelt å samarbeide med bilindustrien – en bransje som ligger langt fremme innen automatisering – om produksjonen av trekk til bilseter.

Aure forteller at Ekornes har en åpen holdning til teknologien.

– Vi mener det er en fordel om andre også begynner å bruke den, for da vil det kunne skje en videre utvikling som også vi kan nyte godt av, sier han.

Sammen med prosjektpartnerne planlegger møbelkonsernet en internasjonal workshop for interesserte bedrifter og forskningsmiljøer i løpet av 2018.

Kommentarer (7)

Kommentarer (7)