Czy robotyzacja procesów przemysłowych się opłaca ?

O robotyzacji

W prasie, mediach słyszymy o przemyśle 4.0. – opisywanym jak czwarta rewolucja przemysłowa. Istotą tego procesu jest wykorzystanie sztucznej inteligencji, maszyny zastępują pracę ludzi, zaś rola człowieka sprowadza się do zarządzania procesami Jednym z elementów przemysłu 4.0 jest oczywiście robotyzacja procesów przemysłowych.

Z założenia procesy oparte na robotyzacji powinny być efektywniejsze, bardziej wydajne, jakościowo lepsze itp. W świetle rosnących wynagrodzeń, problemach z dostępnością pracowników robotyzacja może wydawać się rozwiązaniem idealnym. Robot nie idzie na urlop, nie ma problemu z nocną zmianą, w zasadzie nie choruje, nie myli się, czynności wykonuje w sposób powtarzalny.

Dodatkowo działania związane z robotyzacją są aktywnie wspierane przez prawo podatkowe, a więc ulgi na prace B+R, ulgi na zakup robotów, przyśpieszona amortyzacja urządzeń wykorzystywanych w procesie badawczym itp. Najczęściej proces związany z robotyzacją jest procesem związanym z badaniami przemysłowymi lub pracami rozwojowymi w świetle ustawy z dnia 15 czerwca 2007 o zmianie ustawy o zasadach finansowania nauki.

A jak to wygląda w praktyce ? Czy rzeczywiście robotyzacja jest opłacalna i przynosi wymierne korzyści firmie ? Odpowiedź jest oczywista – to zależy.

Moja praktyka związana jest z zarządzaniem projektami obejmującymi robotyzację i automatyzację przemysłu. Podczas realizacji projektów robotyzacja pokazywała różne oblicza. Czasami z pozoru skomplikowany problem rozwiązywany był w kilka chwil, podczas, gdyż problem z pozoru banalny potrafił zająć miesiące. Co do zasady, z całą odpowiedzialnością można powiedzieć, że robotyzacja  procesów nie w każdym przypadku jest zasadna. Barierami mogą być problemy techniczne oraz zasadność ekonomiczna. Czasami po prostu lepiej i taniej jest, aby określone stanowisko obsługiwał człowiek, a nie robot.

Pierwszym problemem, który powstaje to przygotowanie zrobotyzowanego stanowiska obejmującego robota, różnego rodzaju wyposażenie i narzędzia pozwalające robotowi na wykonanie pracy oraz oprogramowanie procesu. W większości procesów takie stanowisko musi być praktycznie wykonane od początku. Na rynku, co prawda można zakupić gotowe systemy, lecz w mojej ocenie, w Polsce dostępne są jedynie systemy związane z procesem spawania. Inne procesy, nawet te z pozoru proste, każdorazowo wymagają przygotowania nowego stanowiska. Stopień skomplikowania stanowiska zależy od czynności, którą ma wykonywać robot, a mianowicie najprostsze do wykonania będą stanowiska związane z przenoszeniem, podawaniem do maszyny itp., gdzie zwykle tolerancja związana z dokładnością jest stosunkowo duża, zaś najbardziej skomplikowanymi są procesy związane z wykonywaniem obróbki np. wiercenie, frezowanie, toczenie lub podobne. Czym wyższy poziom skomplikowania tym większe ryzyko wystąpienia zdarzeń nieprzewidzianych zwłaszcza w pierwszym okresie działania, co podnosi koszt wykonania stanowiska.

Finanse

Ile to kosztuje? Przygotowanie prostego stanowiska, nie licząc robota, to kwota ok. 200 tys. zł, na co składa się:

  • praca automatyków, mechaników precyzyjnych – ok. 150 tys. zł. (zespół czterech osób pracujący przez około czterech miesięcy)
  • elektronika oraz inne części – ok. 30-50 tys. zł.

Szacunkowe koszty związane z zakupem robota to:

  • robot nowy ok. 200 tys. zł,
  • robot używany ok. 20 – 50 tys. zł

Łącznie przygotowanie stanowiska  w oparciu o używanego robota to koszt ok. 250 tys. zł. Większość przedsiębiorstw w swojej pierwszej przygodzie z robotyzacją stosuje roboty używane.

A co zyskuje przedsiębiorstwo? Przede wszystkim może obniżyć zatrudnienie czyli koszty pracy oraz co do zasady powinna się poprawić jakość wykonywanych czynności.

Jak to wygląda z finansowego punktu widzenia? Jeżeli stanowisko zrobotyzowane zastąpi tylko jednego człowieka, który kosztuje firmę 6 tys. zł miesięcznie czyli 72 tys. zł rocznie, to inwestycja zwróci się po ok. 3,5 roku. Dla prostoty obliczeń pomijam dyskontowanie przepływów pieniężnych, koszty związane z utrzymaniem robota itp. W przypadku, gdy robot zastąpi dwie osoby to inwestycja zwróci się w niecałe dwa lata.

Czy warto ?

Odpowiadając zatem na pytanie czy robotyzacja się opłaca należy każdorazowo przeanalizować sytuację. Jednak można wymienić kilka czynników wskazujących, iż robotyzacja procesu zakończy się sukcesem oraz wskazać czynniki, które powodują, że proces robotyzacji może być obarczony dużym ryzykiem.

Czynnik przychylne robotyzacji:

  • mało skomplikowany proces,
  • podobne procesy zostały już zrobotyzowane,
  • procesy pozwalające na dosyć dużą tolerancję dokładności np. przenoszenie, wkładanie,
  • proces nie wymaga cyklicznej wymiany stosowanych narzędzi,
  • duże zaangażowanie ludzi w procesie przed robotyzacją,
  • przedsiębiorstwo pracuje w dni ustawowo wolne, (np. praca ciągła).
  • zastąpienie co najmniej dwóch osób.

Czynnik zwiększające ryzyko robotyzacji:

  • proces skomplikowany, unikatowy,
  • proces wymagający przeprowadzenia prac badawczo-rozwojowych,
  • w procesie brak tolerancji na błędy związane z dokładnością i powtarzalnością,
  • stosowanie narzędzi, które wymagają częstej wymiany,
  • w procesie pojedyncza operacja składa się z kliku elementów,
  • stosowanie różnych narzędzi przez robota w trakcie trwania procesu,
  • zastąpienie tylko jednego człowieka.

We wpisie tylko poglądowo poruszony został proces opłacalności robotyzacji. W trakcie analizy opłacalności procesu należy bezwzględnie wziąć pod uwagę szybkość pracy robota, czas trwania cykli produkcyjnych, awaryjność. Z punktu widzenia rynku należy również przenalizować produkt, który jest wykonywany przez robota, czas jego życia, gdyż w przypadku zmiany produktu trzeba najczęściej dokonać zmian stanowiska zrobotyzowanego, co znowu wiąże się z ponoszeniem dodatkowych kosztów.

Grzegorz Mehlich

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.