Nu kommer robotarna till bilskroten
Av 
Att plocka ur glasrutorna från bilar som ska demonteras är besvärligt, tidsödande och inte sällan också kopplat till dålig arbetsmiljö. Det är bakgrunden till ett intressant projekt där tanken är att låta robotar sköta detta.
- Det skrotas idag ett stort antal bilar varje år i Sverige, närmare 190 000 st. Enligt bilskrotningsförordningen så måste man plocka ut glaset innan karossen går vidare till fragmentering. Hanteringen av glaset är rätt besvärlig och kräver mycket mantid på bildemonteringarna. Arbetsmiljömässigt är det inte direkt idealiskt heller, konstaterar Kristoffer Gramnaes vid Chalmers Industriteknik.
- Inom branschen har det talats ganska länge om hur man skulle kunna förbättra denna hantering. Vi noterade att det går att få tag på väldigt fina begagnade industrirobotar som levt sitt första liv i tillverkningsindustrin och som ska bytas ut. Då föddes idén: Skulle det gå att använda begagnade robotar för att hjälpa till att plocka isär uttjänta fordon?
Det blir en intressant slutning av cirkeln så att säga. Först står roboten och bygger nya bilar och när den sedan ”pensioneras” så får den istället plocka isär uttjänta bilar.
Ett antal företag är med i projektet.
- Bildelslagret i Lidköping är projektledare och står för ”verklighetsförankringen”. Olanders Recycling Tools levererar utrustning till många bildemonterare i Sverige och sedan finns EU Robotservice också med. De servar robotar åt företag samt handlar med begagnade robotar. Bilretur är med för att få feedback från fler demonteringar och för att hjälpa till med spridningen av resultaten. Vi på Chalmers Industriteknik har varit med och hjälpt till med projektledning samt tagit fram ett sensorsystem som är en av de viktigaste delarna i att få det här att fungera, säger Kristoffer Gramnaes.
Stor utmaning
Den stora utmaningen med att få automation att fungera överhuvudtaget i ett återvinningssammanhang är att det inte på förhand är känt exakt vad man får in.
- Det är en jätteskillnad mot nytillverkning. Jag kommer från nytillverkningsvärlden och det är väldigt tydligt att när man ska tillverka en produkt, så vet man ner på en tiondels mm hur den ska se ut. Man har absolut koll på allt som kommer in på linan. När det gäller automationslösningar så finns det fasta program som hanterar produktionen, till exempel svetsning eller montering, säger Gramnaes och fortsätter:
- Men på en bildemontering har man ingen sådan koll alls. Det kan vara fordon som varit med i trafikolyckor och är fulllständigt skrot som kommer in, och det innebär att all eventuell automation där måste vara smart. Det vi gjort är att ställa en bil framför robotlösningen, som har en 3D-kamera som känner igen var glasytorna är på bilen. Sedan skapas en robotbana som sedan skickas till roboten och styr denna.
Framrutorna på en bil är laminerade och fräses ut.
- Vi har också behövt få fram en lösning som gör att även sido- och bakrutor kan plockas ur av roboten. Dessa rutor är av härdat enskiktsglas och de är antingen hela, eller i en miljon bitar typ…., säger Kristoffer Gramnaes.
- Det är utmanande för en robot att få ut dessa ur bilen. Vi har löst det, med hjälp av ett vakuumgripdon och en skumgummiplatta som vakuumet går igenom. Roboten går fram och fixerar rutan och sen krossas rutan med en spik som går ut genom skumgummit. Rutan är redan fastsugen mot skumgummit när den splittras och då går det att få ut alla bitarna ur bilen utan problem.
Lönsamt?
På Chalmers Industriteknik har man lagt en del tid på att fundera kring under vilka förutsättningar en sådan här automatiserad lösning skulle kunna löna sig.
- Det blir en rätt rejäl investering att köpa en robot och ställa upp den med allt vad det innebär. Vi har kommit fram till att det krävs rätt rejäla volymer för att det ska bli lönsamt. Ca 8000 till 10000 bilar per år är en brytpunkt då det skulle kunna löna sig att plocka ut rutorna på det här sättet. Det finns inte många anläggningar i Sverige idag som är så stora. Ute i Europa däremot finns det anläggningar som tar 20 000 bilar per år och där skulle denna typ av lösning kunna bli väldigt intressant, menar Kristoffer Gramnaes och tillägger att det varit ett väldigt intressant projekt att visa att smart automation fungerar i bildemontering, som ju allmänt är low tech jämfört med nytillverkning av bilar.
Det finns ju väldigt mycket digital data om bilmodeller hos tillverkarna. Skulle detta kunna bidra till utvecklingen med automatiserad bildemontering, all data som behövs finns ju så att säga redan någonstans?
- Det stämmer precis. Men biltillverkarna är ju väldigt restriktiva med att dela med sig till tredje part. Ett möjligt scenario är att biltillverkarna själva tar över mer av återvinningen i egen regi, typ som märkesverkstäder, säger Gramnaes och fortsätter:
- Ibland känns det synd att information om var allt sitter exakt, vilka material det är etc finns någonstans, men är ändå inte tillgänglig där den skulle kunna göra mycket nytta.
Tillverkarna har förstås goda skäl att hålla på detta, det kan man inte säga så mycket om. Men det är superintressant att fundera på vad som skulle gå att göra om man hade haft tillgång till samma information för att plocka isär bilen, som en gång användes för att sätta ihop den.
Snabb teknikutveckling
Det är spännande också med tanke på hur fort det går med utvecklingen på området.
- Vi använder faktiskt en Xbox Kinect-kamera i vår lösning och den är ju ursprungligen ett TV-spelstillbehör. Vi använder den för att ta en 3D-bild och mata in den i bildbehandlingsalgoritmen. En sådan kamera kostar bara några tusenlappar. För tio år sedan hade motsvarande prestanda nog kostat 100 000:-. Det går bara fortare och fortare och det går inte att säga idag vilka möjligheter som kommer att finnas om fem år. Både inom automation och maskininlärning är trenden att allt bara blir billigare och billigare, samtidigt som det sker en konsolidering mot större och färre aktörer. Det kommer garanterat att hända mycket spännande saker framöver, avslutar Kristoffer Gramnaes.