Raport: Robotyka to przyszłość nowoczesnej produkcji

Robotyzacja produkcji jest standardem w przemyśle motoryzacyjnym, a w ostatnich latach również inne branże inwestują znaczne środki w wykorzystanie różnych typów robotów, w tym w roboty współpracujące, co wpisuje się w koncepcję Przemysłu 4.0.

Początek praktycznego wykorzystania robotów w przemyśle to połowa minionego wieku. W 1958 r. pierwszy prototyp robota Unimate został zainstalowany w fabryce General Motors. Teraz nie tylko przybywa robotów w zakładach przemysłowych, ale także wykonują one coraz szerszy zakres prac, zastępując i wspomagając pracowników. Zgodnie z danymi podanymi przez firmę analityczną Mordor Intelligence, rynek robotyki przemysłowej został w 2019 r. wyceniony na 20,24 mld dolarów i oczekuje się, że do 2025 r. osiągnie wartość 42,34 mld dolarów przy średnim rocznym wzroście o 12,15%. Rośnie popularność inteligentnych systemów w fabrykach, w których roboty odgrywają bardzo istotną rolę. Analitycy zwracają uwagę, że nowa rewolucja przemysłowa przyspieszyła rozwój takich technologii, jak roboty współpracujące, roboty z obsługą sztucznej inteligencji (AI) itp. Roboty przemysłowe stają się mniejsze, tańsze i łatwiejsze do programowania bez wpływu na ich jakość oraz funkcjonalność.

Wybór robota

Jak wynika z ankiety redakcyjnej, za najważniejsze czynniki mające wpływ na wybór robota/manipulatora przemysłowego zostały uznane dobry serwis, wsparcie techniczne i dostępność części zamiennych. Na kolejnych miejscach znalazły się parametry techniczne robota i jego cena. Za ważne czynniki uznano też jakość i łatwość obsługi (rys. 1).

Co do parametrów technicznych (rys. 2) ankietowani wskazywali takie cechy, jak dokładność i niezawodność oraz nośność (udźwig), która najczęściej wynosi 6-100 kg (rys. 3).

Jeśli chodzi o dostawców i integratorów, to w ich opinii najważniejsza dla ich klientów jest jednak cena. Ponieważ koszt zakupu robota sukcesywnie maleje, zapewne pozostałe czynniki będą z czasem zyskiwać na znaczeniu.

Poza przemysłem motoryzacyjnym to jako główne zastosowanie robotów wskazuje się dziś pakowanie i przekładanie oraz przenoszenie i obracanie.

Natomiast najważniejsze powody zakupu robotów przemysłowych to poprawa jakości i wydajności produkcji, poprawa powtarzalności produkcji oraz redukcja kosztów związanych z zatrudnieniem personelu i zwiększenie elastyczności wytwarzania. Ponad 60% odpowiadających uznało, że kupując roboty, kieruje się opinią dostawcy lub integratora.

Czy spełniają oczekiwania?

Połowa ankietowanych uznała, że zainstalowane w ich firmach roboty sprawdziły się zarówno pod względem finansowym (lepsza jakość i wydajność produkcji), jak i technicznym (dokładność, szybkość, mała awaryjność itp.). Większość uznała, że koszt zakupu robota zwraca się w okresie do 4 lat od zakupu. W ciągu najbliższych 12 miesięcy 75% wypełniających ankietę planuje zakup robota. W opinii dostawców główne czynniki ograniczające dziś sprzedaż robotów to brak dostatecznej wiedzy o możliwościach tych urządzeń, obawa przed ich skomplikowaną obsługą i wysoka cena zakupu. Większość obserwuje też rosnące zainteresowanie robotami współpracującymi (cobotami).

Wśród opinii respondentów, w jednej z wypowiedzi zwrócono uwagę, że „obecnie rośnie zainteresowanie robotami, szczególnie cobotami. Wiele firm rozważa teraz inwestycje w nowe technologie. Jednak proces decyzyjny jest rozciągnięty w czasie. Jeszcze rok temu liczyliśmy ROI na mniej więcej dwa lata zwrotu, teraz przedsiębiorcy liczą na roczny zwrot z inwestycji. Na razie jednak niewiele aplikacji osiąga tak szybki realny zwrot”. Zdaniem jednej z sondowanych osób „wsparcie ze strony rządu w postaci dofinansowań (tak jak w Chinach) mogłoby się przyczynić do większej inwestycji w roboty, a tym samym rozwoju gospodarki”. Trudno się z tym nie zgodzić.

Nowoczesne chwytaki to nowe możliwości zastosowań robotów

Rynek robotyki przemysłowej rozwija się bardzo dynamicznie. Dzięki różnego rodzaju narzędziom końcowym (end-of-arm tooling – EOAT,): chwytakom, czujnikom, a także systemom wizyjnym, roboty zyskują nowe możliwości zastosowania w obszarach, które wcześniej były poza zasięgiem automatyzacji. Jednocześnie producenci wprowadzają na rynek coraz lżejsze i coraz mniejsze roboty, które mogą być instalowane w niewielkich przestrzeniach roboczych. Obsługa i programowanie robotów są coraz bardziej intuicyjne. Podobnie jest z narzędziami EOAT. Wszystko to sprawia, że robotyzacja staje się łatwiejsza i dostępniejsza. Skraca się czas wdrożenia i przezbrojenia do nowych procesów, firmy zyskują więc sporą elastyczność. W kolejnych latach będziemy obserwować zmianę w myśleniu na temat robotyzacji – coraz częściej producenci będą zastanawiali się nad nowymi obszarami automatyzacji, bardziej zaawansowanymi aplikacjami. Pojawiają się także nowe możliwości zastosowania stanowisk zrobotyzowanych w poszczególnych branżach – dzięki nowoczesnym chwytakom i czujnikom roboty mogą obsługiwać bardzo delikatne materiały, takie jak zioła lub komponenty elektroniczne.

Świadomość na temat możliwości robotyzacji rośnie, jednak nadal wiele przedsiębiorstw, zwłaszcza z sektora MŚP, postrzega automatyzację jako zbyt skomplikowaną i drogą. Tymczasem rozwój rynku robotycznego zdecydowanie idzie w kierunku prostoty obsługi i dostępności cenowej. Daje firmom oszczędności, przewidywalność i elastyczność.

Ważne są zatem zarówno wszelkiego rodzaju programy rządowe dotyczące innowacji, jak i aktywność ze strony dostawców z obszaru robotyki, którzy mogą przekonać także mniejszych przedsiębiorców do inwestycji w robotyzację.

 

Automatyzacja to podstawa

Rozwój przemysłu w Polsce zależy w coraz większej mierze od inwestycji w robotyzację. Ze zrealizowanego przez nas badania „Barometr robotyzacji małych i średnich przedsiębiorstw” wynika, że 1/3 polskich MŚP planuje wdrażać roboty w perspektywie 3 lat. Biorąc pod uwagę rozmiar przedsiębiorstwa, bardziej zdecydowane na robotyzację są firmy średnie (45,2%) niż firmy małe (21,9%). Wynika to z wielu czynników: dostępności kapitału, zasobów ludzkich, skali produkcji. Warto podkreślić, że polskie firmy coraz częściej dostrzegają zalety robotów współpracujących. Pytani o cechy cobotów, respondenci wymieniali m.in. bezpieczeństwo pracy obok ludzi, dostępność kosztową oraz możliwość wspierania procesów, które wcześniej nie mogły być robotyzowane. Jeżeli chodzi o procesy, które firmy chcą robotyzować w pierwszej kolejności, wymieniano pakowanie i paletyzację, obsługę maszyn, montaż oraz pick and place. Te odpowiedzi pokazują, że przedsiębiorcy dostrzegają potrzebę zautomatyzowania powtarzalnych czynności, które na co dzień realizują ręcznie pracownicy. Najczęściej wymienianym czynnikiem motywującym do robotyzacji była poprawa efektywności produkcji, jednak firmy szukają także szansy na zwiększenie wolumenu, skrócenia czasu realizacji zamówień, wyeliminowania błędów i uzupełnienia luk kadrowych. Roboty współpracujące mogą być optymalnym narzędziem, które pozwoli przedsiębiorcom realizować te założenia. Naszym zadaniem jako dostawców technologii jest dostarczenie argumentów pozwalających przekonać zarząd, że inwestowanie w robotyzację przynosi korzyści na wielu obszarach i na obecnym etapie rozwoju gospodarki zarówno krajowej, jak i globalnej – jest rozwiązaniem zapewniającym długookresowy rozwój przedsiębiorstwa.

Robotyzacja to też wdrażanie nowych technologii

Dynamicznie rosnący rynek robotyzacji w Polsce sprzyja wdrażaniu nowoczesnych technologii łączenia i obróbki materiałów z wykorzystaniem technologii laserowych. Rosnący stopień robotyzacji procesów produkcyjnych i stale zwiększające się wymogi jakościowe wraz z ciągłym naciskiem na redukcję kosztów wytwarzania sprzyjają wdrażaniu innowacyjnych systemów nadzoru jakości produkcji. Istotnym wyzwaniem, przy dużym stopniu zrobotyzowania produkcji, stała się kontrola jakości bardzo dużej ilości wyprodukowanych wyrobów w krótkim czasie. Ograniczenia w możliwości wykonywania 100% kontroli połączeń spawanych na stanowiskach zrobotyzowanych w czasie rzeczywistym powodują zaangażowanie dużych zasobów czasowych i finansowych na kontrolę jakości detali po procesie spawania z zastosowaniem badań nieniszczących i niszczących. Z tego względu rozwijającym się standardem w robotyzacji staje się stosowanie systemów kontroli jakości spawania, które rejestrują i przekazują dane w czasie rzeczywistym dla każdego detalu: przed, w trakcie oraz po procesie spawania. W przypadku wystąpienia problemów jakościowych i niezgodności spawalniczych system alarmuje operatorów i system produkcji o konieczności podjęcia działań naprawczych, zapewniając szybkie wznowienie normalnej pracy i wysyłkę tylko prawidłowo wyprodukowanych komponentów do klientów końcowych. Badania nieniszczące spoin w czasie rzeczywistym pozwalają znacząco ograniczyć koszty oraz czas związany z wykonywaniem tradycyjnych badań kontroli jakości, a co za tym idzie, skrócić czas zwrotu inwestycji w spawalnicze stanowisko zrobotyzowane.

Robotyzacja odpowiedzią na brak pracowników

Wiele firm produkcyjnych nie wyobraża sobie dziś funkcjonowania bez agencji pracy. To z ich pomocą rozwiązywany jest problem braku personelu – wysoka rotacja ma swój koszt, ale produkcja działa w miarę elastycznie. Z zainteresowaniem obserwujemy, jak agencje pośrednictwa reagują na zmiany na rynku pracy. W dobie starzenia się społeczeństwa, niskiego bezrobocia, migracji zarobkowej do Europy Zachodniej metoda na ciągle rotujących pracowników tymczasowych nie będzie działać wiecznie. Największe polskie agencje pracy, np. zrzeszone w Polskim Forum HR, dosonale o tym wiedzą i przygotowują się do zmian na rynku pracy. Polskę czeka robotyzacja, ponieważ pokolenia, które wchodzą na rynek, są mniej liczne niż te, które odchodzą na emeryturę. Agencje pracy zwracają uwagę na dostarczanie nie tyle ludzi, ile kompetencji, najważniejsza będzie elastyczność zawodowa i przekwalifikowanie. Jako dystrybutorzy robotów współpracujących Kassow Robots obserwujemy to z ciekawością. Aktywność agencji pracy i ich przemyślana rola w tym procesie (będą wspierać w przekwalifikowaniu), to naszym zdaniem znak, że jako gospodarka jesteśmy coraz bliżej powszechnej gotowości na automatyzację i jej skutki – zanik niektórych zawodów i pojawienie się nowych. Naszym zdaniem warto, by przedsiębiorcy już dziś myśleli inaczej o swojej załodze produkcyjnej. Zamiast „ten odejdzie, wezmę drugiego”, warto zacząć budować stabilny zespół, który będzie umiał przekwalifikowywać się w zależności od zmiennych potrzeb zakładu pracy. Robotyzacja jest łatwa, praca z ludźmi wymaga czasu.

Robotyzacja nie jest tylko dla dużych przedsiębiorstw

Chociaż wciąż widzimy rosnące zainteresowanie rozwiązaniami z zakresu robotyzacji, dynamiczny rozwój tej branży w Polsce dopiero przed nami. Dotychczas przedsiębiorcy wybierali tradycyjne strategie rozwoju, opierające się na zwiększaniu zatrudnienia pracowników linii produkcyjnych. Aktualnie z powodu wyższych kosztów pracy oraz skutecznych przykładów wykorzystania robotów w fabrykach za granicą widzimy, że coraz więcej rodzimych firm poszukuje informacji oraz wsparcia w tym zakresie. W KUKA możemy zapewnić naszym klientom innowacyjne, zaawansowane rozwiązania, które dają ogromne możliwości produkcyjne. Z jednej strony znamy obawy opinii publicznej dotyczące wdrożenia nowych technologii. Zawodność, redukcja miejsc pracy, trudności w programowaniu i kontroli robotów, duże nakłady inwestycyjne. Z drugiej strony udowadniamy ich bezpodstawność. Robotyzacja nie jest zarezerwowana dla dużych przedsiębiorstw. Kluczowa jest tutaj analiza potrzeb i wybór konkretnych produktów. Na przykładach naszych klientów pokazujemy, że zakup robota to inwestycja w przyszłość, niezbędny koszt. Roboty KUKA działają we współpracy z człowiekiem. To pracownik zarządza pracą maszyny, czynnik ludzki uważamy wciąż za niezbędny. Nadrzędnym celem jest poprawa wydajności i jakości pracy, przekazanie robotom sekwencyjnych, monotonnych zadań wymagających precyzji oraz nieprzerwanej uważności.

Jesteśmy przekonani, że już wkrótce większość polskich przedsiębiorstw z branży przemysłowej zdecyduje się skorzystać z rozwiązań z zakresu automatyzacji. My już wiemy, że umiejętne połączenie pracy człowieka i robota daje doskonałe efekty. Na początek wystarczy profesjonalne wsparcie ze strony ekspertów.

Moralność robotów

Według dokumentu opracowanego w Wielkiej Brytanii przez dwie duże agencje konsultingowe, już w 2056 roku roboty mające uczucia będą w powszechnym użyciu. Czy roboty mogą być altruistami? Pierwsze prawo: Robot nie może skrzywdzić człowieka ani przez zaniechanie działania dopuścić, aby człowiek poniósł szkodę. Drugie prawo: Robot musi słuchać rozkazu danego mu przez człowieka, chyba że koliduje on z pierwszym prawem. Trzecie prawo: Robot musi chronić sam siebie, dopóki nie koliduje to z pierwszym lub drugim prawem. To tylko scena z filmu „Ja, Robot” w reżyserii Aleksa Proyasa, jednak niedługo może okazać się rzeczywistością. Do niedawna było to tylko wymysłem twórców science-fiction, ale za kilkadziesiąt lat stworzenie prawa dla robotów może spędzać sen z oczu przedstawicielom organów państwowych. Już teraz sztuczna inteligencja może określać nasze emocje, monitorując mimikę czy nasze ruchy, co więcej, potrafi się ich uczyć, na bieżąco poddając analizie, i reagować na nie. To tylko krok od momentu, w którym roboty będą naszymi współpracownikami, a zaryzykuję stwierdzenie, że również partnerami życiowymi.

Według prognoz Parlamentu Europejskiego roboty w ciągu najbliższej dekady zabiorą ludziom 7 milionów miejsc pracy w całej Unii Europejskiej. Co za tym idzie, został przedstawiony raport z Komisji Prawnej Parlamentu, redagujący prawa cywilne w robotyce. Stwierdzono, że każdy robot powinien być zarejestrowany, ubezpieczony, a nawet powinien płacić podatki. Maszyny coraz bardziej przypominają ludzi. Wyobrażam sobie, że jeszcze za mojego życia sprawy sądowe będą rozstrzygać sędziowie roboty, maszyny będą prowadzić negocjacje z terrorystami czy potencjalnymi samobójcami, chronić nas będą superinteligentni policjanci oraz niewiarygodnie silni i sprawni żołnierze.

Wzrost robotyzacji w Polsce

Robotyzacja w naszym kraju zaczyna nabierać coraz większego rozpędu. Wiąże się to z nieustannie rosnącymi kosztami związanymi z zatrudnieniem pracowników oraz jakością ich pracy. Potwierdzają to dane Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR), jednak w dalszym ciągu odstajemy od takich krajów jak Czechy czy Słowacja. Na wzrost ten również mają ogromny wpływ nowo powstające zakłady produkcyjne w których już na etapie planowania inwestycji przewidziano szereg usprawnień związanych z chociażby łączeniem operacji za pośrednictwem robotów mobilnych (AGV/AMR). W obszarze istniejących już zakładów, hal magazynowych zauważalne jest zwiększone zainteresowanie, które wynika ze wzrostu świadomości pracowników i kadr zarządzających kładących największy nacisk na kompleksowość obsługi w zakresie całego wdrożenia – począwszy od projektowania, a skończywszy na regularnym serwisie.

Co ciekawe, zakłady, w których funkcjonują już rozwiązania wykorzystujące roboty mobilne, powiększają swoją flotę, dostrzegając w tym rozwiązaniu coraz większy potencjał, który buduje ich przewagę konkurencyjną i pewną niezależność od czynników zewnętrznych, takich jak popularny w ostatnich dniach koronawirus – bo przecież roboty nie mogą się nim zarazić.

Ważne jest kształcenie kadr

Historycznie w Polsce robotyzacja dotyczyła głównie dużych zakładów produkcyjnych, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym. W ostatnich latach wzrastające koszty pracy i niskie bezrobocie powodują, że coraz mniejsze firmy automatyzują procesy produkcyjne. Jest to szczególnie widoczne w zakresie robotów współpracujących, które obniżają koszt wdrożenia i otwierają możliwości ich zastosowania w wielu nowych aplikacjach. Ten trend jest oczywiście bardzo pozytywny, ale tworzy też nowe wyzwania. Rosnąca liczba robotów wraz ze wzrostem poziomu skomplikowania aplikacji generuje ogromne zapotrzebowanie na wykwalifikowanych inżynierów zajmujących się wdrażaniem i utrzymaniem takich systemów. Aby sprostać tym wymaganiom, szkoły i uczelnie techniczne coraz intensywniej rozbudowują swoją ofertę dydaktyczną w zakresie automatyki i robotyki. Umożliwiają to Fundusze Europejskie, ale coraz częściej także sami pracodawcy inwestują w infrastrukturę lokalnych szkół, aby wspomóc swoją rekrutację. Polscy naukowcy także dysponują coraz lepszą bazą sprzętu oraz wiedzą i doświadczeniem z zakresu robotyki. Ich praca pozwala nie tylko na ulepszanie istniejących stanowisk, ale także na otwieranie na robotyzację zupełnie nowych dziedzin, takich jak rolnictwo czy medycyna. Polska ma jeszcze duże pole do wzrostu w tym zakresie. Efektywna współpraca środowisk akademickich i przemysłu jest kluczowa, aby ten proces przebiegł szybko i efektywnie.

Przemyślana strategia robotyzacji

Wprowadzanie nowoczesnych technologii i automatyzacja produkcji to najłatwiejszy sposób na to, aby zwiększać wydajność, obniżać koszty i poprawiać jakość produkowanych wyrobów. Jednak badania przeprowadzone przez Work Service pokazują, że tylko co czwarta firma w Polsce chce inwestować w automatyzację produkcji.

Co więcej, w wielu przypadkach są to jedynie luźne pomysły na bliżej nieokreśloną przyszłość, a nie konkretne plany będące częścią przemyślanej strategii. Wśród wielu polskich przedsiębiorców wciąż pokutuje przekonanie, że innowacje mają sens jedynie w przypadku dużych koncernów. W 2018 roku w Polsce sprzedało się łącznie 2651 robotów. Dla porównania jeszcze 10 lat wcześniej było ich jedynie 897. Niemniej jednak wciąż daleko nam do czołówki. Jak pokazują dane OECD pod względem automatyzacji, Polska wypada słabo na tle najlepiej rozwiniętych, światowych gospodarek. Gęstość robotyzacji (liczba robotów przypadająca na 10 tys. zatrudnionych osób) wynosi u nas zaledwie 42, podczas gdy światowy lider, Singapur może poszczycić się wynikiem 831 robotów na każde 10 tys. pracowników. W Japonii ten wskaźnik wynosi 327, a wśród krajów europejskich przodują Niemcy z wynikiem 338. Nawet takie kraje jak Czechy (135) czy Węgry (84) wypadają lepiej od nas. Czas to zmienić.

Automatyzacja intralogistyki to obszar, w którym firmy mogą wiele zyskać

Autonomiczne roboty mobilne transportują materiały wewnątrz budynków i są uzasadnioną inwestycją w przypadku firm, w których pracownicy poświęcają dużo czasu na ręczne przewożenie komponentów czy produktów. Automatyzację intralogistyki warto rozważyć także w kontekście optymalizacji procesów oraz kosztów, trudności z pozyskaniem i utrzymaniem pracowników do zadań powtarzalnych, a także spełniania standardów bezpieczeństwa i ergonomii pracy w dużych przedsiębiorstwach.

Wiele firm podkreśla, że transport materiałów z punktu A do punktu B jest procesem, który nie przynosi wartości dodanej, natomiast zajmuje pracownikom wiele czasu. Zespół mógłby poświęcić ten czas na zadania wyżej marżowe oraz wymagające krytycznego myślenia. Nawet w stosunkowo niedużych przedsiębiorstwach łączny dystans, jaki dziennie pokonują pracownicy, transportując produkty, może być mierzony w kilometrach.
Autonomiczne i współpracujące roboty mobilne (autonomous mobile robots – AMR) są przystosowane do przewożenia komponentów o masie do jednej tony. Dzięki ich elastyczności firma ma pełną kontrolę nad tym, do jakich zadań oddeleguje robota w danym dniu, może zatem dostosować go do aktualnych potrzeb przedsiębiorstwa, bez jakichkolwiek dodatkowych kosztów zmiany układu produkcyjnego czy programowania. W ostatnich latach przedsiębiorstwa szukały możliwości zwiększenia produktywności poprzez wykorzystanie robotów w produkcji, jednak transport wewnętrzny, przewożenie materiałów i palet, były wykonywane ręcznie lub z użyciem wózków widłowych czy tuggerów kierowanych przez ludzi. Łatwe wdrożenie oraz prostota obsługi sprawiają, że całkowity koszt posiadania (TCO) robota jest relatywnie niski. Ponadto roboty mobilne są bardzo elastyczne, zarówno jeżeli chodzi o sposób nawigowania, jak i zakres aplikacji, do których mogą być wykorzystane – mogą w zasadzie przejąć od ludzi wszystkie zadania związane z transportem wewnętrznym.

Nie tylko automotive

Dynamiczny wzrost konsumpcji oraz coraz to bogatsze społeczeństwo powodują rozwój produkcji, przez co sektor automatyki i robotyki w Polsce odnotowuje rekordowe wzrosty. Praca ręczna już dawno stała się mało wydajna, precyzyjna i tania, a co za tym idzie, po prostu nieopłacalna. Aktualnie instalacja robotów przemysłowych w polskich zakładach produkcyjnych jest poniżej średniej globalnej. Wiadomo, że Polska na tle świata czy też Europy ma jeszcze dużo do zrobienia. To właśnie te czynniki sprawiają, że ten sektor jeszcze nigdy nie był tak atrakcyjny dla integratorów maszyn. Oczywiście z naszych doświadczeń wynika, że najbardziej otwarte na robotyzację są polskie oddziały firm o zasięgu międzynarodowym. Małe i średnie firmy zauważają już potrzebę robotyzacji, jednak ich bierność wynika wciąż ze zbyt wysokich (ich zdaniem) kosztów inwestycji. Rosnące koszty pracy są jednak argumentem, który często przekonuje do zainwestowania. Dużym ułatwieniem są dostępne fundusze unijne, dzięki którym polski przemysł robotyzuje swoje procesy. Ostatnio zauważyliśmy większą aktywność polskich firm, które poszukują wykonawców do naprawdę dużych inwestycji. Z naszych realizacji jako przykład możemy podać jedną z większych w Polsce zrobotyzowaną linię do spawania, czy też proces zrobotyzowanej linii malarni proszkowej. Oba projekty znajdą swoje miejsce właśnie w polskich firmach. Oczywiście branża automotive wciąż jest najbardziej chłonna w aspekcie zrobotyzowania, aczkolwiek widzimy ogromne zmiany w przemyśle metalowym oraz gumowym i tworzyw sztucznych. Jedno jest pewne, Polska chce konkurować na rynku europejskim i żeby zostać liczącym się na rynku graczem, musi się zmieniać w myśl zasady Przemysłu 4.0.

Robotyka – szybki rozwój

Według raportu Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR), rok 2018 był pod względem robotyzacji udany. Polski rynek odnotował 40% wzrost, a Polska zajęła 16. miejsce w rankingu światowym. Postępująca robotyzacja to efekt głównie masowej i zwiększającej się produkcji, która odpowiada na zmieniające się potrzeby ludzi. Producenci, by utrzymać się na rynku, muszą poszukiwać tańszych sposobów wytwarzania przy zachowaniu bądź poprawie jakości swoich produktów. Automatyzacja i robotyzacja idealnie wpisują się w potrzeby producentów. Kolejna sprawa to masowa personalizacja, o której dużo się ostatnio mówi. Potrzebujemy produktów o różnych kolorach, kształtach i tu z pomocą przychodzi właśnie robotyzacja, wspierająca procesy produkcyjne o mniejszych wolumenach, a dużym zróżnicowaniu. Jednym z ograniczeń, które wpłynęły na poziom robotyzacji polskich przedsiębiorstw, była mała liczba lokalnych firm integrujących roboty, przez co przedsiębiorstwa musiały kupować aplikacje zrobotyzowane od zachodnich integratorów w cenach niegwarantujących szybkiego zwrotu z inwestycji. Obecnie na rynku polskim w bardzo krótkim czasie przybywa nowych firm integrujących roboty, a firmy, które istniały od dawna, stały się mocnymi konkurentami na rynku polskim i europejskim. Mamy zatem znacznie silniejszy łańcuch polskich dostawców, umiejących zrobotyzować niejednokrotnie bardzo skomplikowane procesy montażu, obsługi maszyn czy pakowania.

Postęp robotyzacji i ograniczenia

Rok do roku widzimy coraz większe zainteresowanie ogólnie pojętą automatyzacją procesów. W polskich zakładach produkcyjnych automatyzujemy (lecz nie zawsze z wykorzystaniem robotów) procesy monotonne i powtarzalne – szczególnie te o wysokiej wydajności produkcyjnej, w których stabilność procesu i OEE ma decydujące znaczenie. Robotyzacja, do niedawna kojarzona wyłącznie z branżą Automotive, coraz częściej pojawia się w kontekście innych gałęzi przemysłu, na ogół tam, gdzie mamy do czynienia z produkcją (branża meblarska, AGD). Zakłady produkcyjne coraz częściej sięgają po roboty przemysłowe i wzrasta świadomość, że jest to nieuniknione, jeśli chcemy utrzymać bieżące tempo wzrostu gospodarczego. Przodujący producenci robotów przemysłowych wciąż poszerzają przestrzeń, w której robota można zaprząc do pracy. Szczególnie wyraźnie widać to przypadku kompletnych aplikacji robotów uzbrojonych w system wizyjny, co sprawia, że robot dosłownie widzi. Gdy dodamy do tego dynamiczny rozwój software’u i zalążki sztucznej inteligencji w robotyce, to otrzymujemy kompletne aplikacje samouczących się robotów, które optymalizują nadane przez człowieka trajektorie ruchów i wszystko, by wykręcać coraz lepsze czasy cyklu. Ogólnie rzecz biorąc, jesteśmy na dobrej drodze do tego, by roboty faktycznie zastępowały człowieka w warunkach trudnej, uciążliwej i monotonnej pracy. Wyzwania pojawiające się na drodze do w pełni automatycznej maszyny przyszłości są na bieżąco podejmowane przez producentów robotów. Ciągły rozwój robotyki poprzez łączenie sił twórców know-how ze znanymi już robotami przemysłowymi sprawia, że miejsca, które można automatyzować, wcale nie muszą być z założenia bardzo „ułożonymi” procesami.

Rośnie zainteresowanie robotami

W Polsce obserwuję ogromny wzrost zainteresowania robotyzacją. Przedsiębiorcy są świadomi, że bez powszechnej automatyzacji trudno będzie konkurować z firmami, które są już zrobotyzowane. Warto wspomnieć, że polski rynek robotów notuje ostatnio dwucyfrowy wzrost. Szczególną rolę odgrywają tu coboty, które są łatwe i szybkie do wdrożenia w niemal każdej aplikacji. Roboty współpracujące zapewniają stopę zwrotu z inwestycji już od 6 miesięcy, co motywuje właścicieli małych i średnich firm do robotyzacji produkcji. Robotyzacja w Polsce mogłaby jeszcze bardziej przyśpieszyć. Wydaje się, że głównym ograniczeniem jest niepełna wiedza o robotach, co przekłada się nad obawy przed wdrożeniem, szczególnie jeżeli mówimy o pierwszym robocie w danej firmie. Poza dostarczaniem technologii przekazujemy wtedy wiedzę o robotyzacji. Wyjaśniamy zagadnienia szybkości cyklu, dokładności i powtarzalności, doboru narzędzi EOAT, certyfikacji bezpieczeństwa i pozostałych elementów. Organizacje, które wykorzystują już roboty, mają wiedzę o zagadnieniach wpływających na efektywne i udane wdrożenie. W tych firmach przedstawiamy koncepcję w zakresie proponowanej organizacji procesu, technologii, podawania i odbioru materiałów, buforów, zastosowanych komponentów, ustawienia stanowiska, wymogów bezpieczeństwa i planowanych rezultatów biznesowych (wydajność, stopa zwrotu ROI, niezawodność). Jestem jednak bardzo optymistycznie nastawiony, patrząc na dynamiczną robotyzację polskiego przemysłu. Na naszych oczach dokonuje się rewolucja, a dzięki nowym technologiom m.in. cobotów, robotyzacja staje się dostępna dla każdego rodzaju i każdej wielkości produkcji, nawet tej nisko- i średnioseryjnej.

Optymalizacja kosztów firmy

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych jest coraz bardziej doceniana, gdyż przedsiębiorcy dostrzegają w nich nie tylko wymierne korzyści. Roboty i automatyka przemysłowa są dla nich szansą na przyszłość i dotrzymanie kroku konkurencji oraz zaspokajanie coraz większych oczekiwań konsumentów. O sukcesie przedsiębiorstwa mówi się wtedy, gdy zachowuje ono płynność finansową, a zyski przewyższają wkład. W osiągnięciu takiego stanu pomagają automatyzacja linii produkcyjnych oraz automatyzacja procesów magazynowych. Automatyzacja linii produkcyjnych jest równoznaczna z pełnym wykorzystaniem możliwości ciągu technologicznego. Oznacza to, że poziom produkcji utrzymuje się na najwyższym możliwym poziomie przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości wyrobów. Równie wydajne są automatyczne systemy magazynowe, które w znacznym stopniu usprawniają i przyspieszają procesy logistyczne. Dzięki nim nie tylko skraca się czas obsługi klienta, ale też obniżają koszty związane z obsługą. Realizacja projektów takich jak automatyzacja transportu wewnątrzzakładowego, stanowisko do paletyzacji czy zrobotyzowana linia montażowa to specjalność firmy ProCobot, która od wielu lat zajmuje się wdrażaniem innowacji tego typu w firmach. Instalacja ok. 350 robotów w ok. 100 firmach pozwoliła zdobyć doświadczenie w realizacji innowacyjnych projektów.

Raport powstał na podstawie danych uzyskanych z badania ankietowego przeprowadzonego wśród czytelników magazynu Control Engineering Polska. Pytaliśmy o opinie dotyczące robotyzacji w naszym kraju zarówno osoby reprezentujące firmy przemysłowe wykorzystujące roboty, jak i dostawców robotów i wyposażenia do nich. Zebrane przez nas wyniki ankiet mogą świadczyć o pewnych trendach w robotyce, ale nie można ich traktować jako pełnego badania rynku.

Za pomoc w opracowaniu raportu dziękujemy wszystkim firmom oraz Czytelnikom magazynu Control Engineering Polska, którzy odpowiedzieli na pytania zawarte w naszej ankiecie.

Bohdan Szafrański jest od początku lat 90. związany z branżą informatyczną. Ukończył studia podyplomowe z zakresu informatyki i telekomunikacji na Politechnice Warszawskiej. Zajmował się zagadnieniami normalizacyjnymi w Polskim Komitecie Normalizacyjnym. Publicysta, dziennikarz. Obecnie publikuje m.in. w prasie specjalistycznej skierowanej do odbiorców z branży automatyki przemysłowej.