Vyplatí se automatizovat?

Vyplatí se automatizovat?

V současné době, kdy je nedostatek pracovních sil a vysoké mzdové náklady na ně, zkomplikovala situaci pandemie covidu-19, která se však paradoxně může stát i motivací pro důslednější automatizaci. Investice do rozumné robotizace průmyslových provozů je nyní ekonomicky výhodným řešením, které se může vyplatit i menším firmám.

Stav, v němž se naše země začátkem března 2020 ocitla, odhalil závislost mnoha podniků na manuální práci a levné zahraniční síle. Dopady koronaviru by přitom nemusely být tak tragické, kdyby měly podniky zavedenu automatizaci výroby.

Podle loňského průzkumu Asociace malých a středních podniků a živnostníků má v ČR plně automatizovanou výrobní linku pouhá desetina menších a středních firem. Zavést robotizaci do výroby se ale chystá v nadcházejících pěti letech každá čtvrtá středně velká společnost. Hlavními důvody jsou očekávané zvýšení produktivity a zlepšení kvality, některé podniky tak chtějí řešit nedostatek kvalifikovaných pracovníků.

Robotizace mýtů zbavená

Úspěšná robotizace ale vyžaduje překonat některé mýty a nemnohá úskalí. S roboty je stále spojována řada představ, které neodpovídají skutečnému stavu věci. Mezi nejčastější patří, že jsou drahé, jejich zavedení do výroby je nákladné a složité nebo že roboty berou lidem práci, přitom ji nezvládají tak dobře jako člověk. Jaká je ale realita?

Návratnost je u průmyslových a kolaborativních robotů (tzv. cobotů) dnes již velmi vyrovnaná. Přes pokles cen průmyslových robotů tvoří podstatnou část nákladů na jejich implementaci nutné investice do bezpečnostního zajištění (tj. různá oplocení, bariéry či světelné brány). V případě cobotů sice tyto investice do bezpečnosti nejsou potřebné, ale vždy je nutno brát v úvahu požadované výsledné řešení jako komplexní celek, tzn. celé pracoviště, které zahrnuje řadu různých systémů i zařízení a kde samotný robot a jeho pořizovací cena jsou jen částí celkových nákladů. U cobotů je úspora jak finanční, tak časová; jedná se pouze o instalaci v externí bezpečnosti požadované pro průmyslové roboty, ostatní investiční požadavky na pracoviště (např. uchopovač, nástroj) či elektroinstalace (každý robot či cobot musí komunikovat se svým okolím) apod. jsou již víceméně stejné, přičemž kolaborativní řešení může v některých případech vyžadovat nasazení dražšího (bezpečného) nástroje.

Zavedení robotů do výroby závisí samozřejmě vždy na konkrétním případu, ale trendem je implementaci co nejvíce usnadnit a umožnit její rychlé provedení. Implementace robotů je nyní jednodušší než kdy dříve, ale stejně tak je nutné brát s rezervou marketingové slogany některých výrobců o nasazení především cobotů a o jejich připravenosti k výrobě téměř metodou „plug-and-produce“ v řádu několika desítek minut. Všechno chce svůj čas a úsilí.

Například u robotů Fanuc, které využívají pro všechny modely stejný systém, je instalace a zprovoznění se základní znalostí programování otázkou několika hodin, přičemž následně lze pomocí smartphonu nebo tabletu on-line zjistit, jak si roboty vedou ve výrobě. Filozofie výrobce je, aby byl systém otevřený pro každého a aby uživatel nepotřeboval drahé specialisty, kteří mají zkušenosti s určitým vývojovým prostředím.

Každý výrobce robotů provádí školení uživatelů, aby porozuměli implementaci robotizovaných systémů a zajistili firmě vyšší produktivitu, jak uvádí např. Michal Žáček, Sales Engineer firmy Fanuc: „Během několikadenního kurzu, kdy zákazník projde naší FANUC akademií, se naučí 90 % toho, co potřebuje. Základní systém robotu, vytvořit program a nějakou logiku, ovládat chapadla robotu nebo pracovat se signály ze stroje, to vše se naučí za čtyři dny.“

Roboty vs. lidé: Jsou konkurenti?

Berou skutečně roboty lidem práci, kterou přitom nezvládnou tak dobře jako oni? Roboty obecně neberou práci, ale usnadňují ji. Zejména tu těžkou a rutinní. Umí zvládnout řadu operací lépe a rychleji a podstatné je, že třeba i nonstop ve stejném tempu a s vysokou přesností, kterou lze těžko očekávat od člověka, jenž má za sebou několikahodinovou směnu. Člověk např. nemůže 8 hodin v kuse manipulovat se zátěží o hmotnosti 20 kg, zatímco robot to zvládne bez problémů a mnohem rychleji.

Dobře naprogramované roboty, zejména jsou-li vybaveny dalšími specializovanými technologiemi, jako je např. strojové vidění, jsou schopny pracovat přinejmenším stejně precizně jako lidé, navíc bez chyb a výkyvů ve výkonnosti a čase, což je typické pro lidský personál; významně se tak zvyšuje kvalita výroby a snižuje riziko ztrát v důsledku zmetkovosti.

Statistiky ukazují, že roboty dokonce lidem práci vytvářejí. Na jedno robotické místo může vzniknout i několik nových pro lidi, kteří se tak mohou místo rutinních monotónních (ale nezbytných) činností věnovat práci s vyšší přidanou hodnotou. Takže uvolnění pracovníci se mohou stát třeba právě programátory nebo integrátory robotů.

Automatizace ano, ale s rozumem

Je nutno si uvědomit, že automatizace, zejména s využitím robotů, není zázračným všelékem a ne vždy se opravdu vyplatí. Především je třeba pečlivě zvážit všechny aspekty a zhodnotit, zda má takovéto řešení (zvláště z hlediska operací, kde mají být roboty nasazeny) skutečné opodstatnění a smysl vzhledem k cílům, které mají být s jeho pomocí dosaženy.

Pokud je cílem firmy větší efektivita výroby nebo pokud se firma potýká s nedostatkem pracovníků, má smysl uvažovat o automatizaci vybraných procesů. Důvodem k robotizaci může být i bezpečnost práce nebo hygienické požadavky na manipulaci s materiálem. Pro posouzení vhodnosti či nevhodnosti automatizace a možnosti nasazení robotů je dobré zaměřit se hlavně na jednoduché úkoly a vyhledat ve výrobním procesu činnosti, které se často nemění, zjistit, kde jsou výrobky umísťovány v přesné poloze a orientaci nebo kde jsou požadovány buď fyzicky náročné činnosti, či vysoce přesné operace. Tady je pořízení robotu a nahrazení lidské práce robotizací namístě.

Na začátku by ale měla být vždy kvalitní příprava projektu, kterou se rozhodně nevyplácí podceňovat – studie a analýza toho, co podnik od robotizace očekává; na tomto základě je pak možné hledat vhodná řešení. To předpokládá mj. projít detailně výrobní proces, identifikovat kritická stěžejní zařízení, posoudit požadavky na bezpečnost a ergonomii. V tom může kvalifikovaně poradit zejména dodavatel – výrobce robotů, distributor nebo certifikovaný integrátor s potřebnými praktickými zkušenostmi. To vše umožní vyhnout se chybám, jež by vedly k problémům v budoucnu, a dokáže navrhnout optimální variantu pro daný případ anebo doplnění dalších funkcí, které umožní navýšení produktivity, přesnosti či vylepšení schopností robotu.

Kdy a kde má smysl?

K základním faktorům pro rozhodování patří samotný charakter výroby. Ideálními kandidáty na robotizaci jsou hlavně procesy s monotónně se opakujícími operacemi, např. ve velkosériové výrobě (kde je důraz kladen na rychlost), ve výrobních operacích zahrnujících manipulaci s předměty (jejich vkládání na dopravníky), při velmi rychlém opakovaném zakládání a třídění nebo v rámci operací s ostrými, horkými, chemickými či jinak lidem nebezpečnými předměty a látkami.

Naopak špatně se budou robotizovat různorodé činnosti, které vyžadují operativní přizpůsobování rychle se měnícím podmínkám. Tady mají lidé zatím stále navrch, i když s postupujícím vývojem technologií, jako jsou strojové vidění a umělá inteligence, mohou mít i tyto případy své robotické alternativy. Pro dynamickou výrobu v menších sériích (spíše zakázkového typu) mohou být u některých aplikací vhodným řešením i coboty, které jsou rychle přizpůsobitelné, pokud dojde ke změně podmínek či charakteru výroby. Nicméně přeprogramovat lze poměrně operativně i klasické průmyslové roboty.

Pro posuzování vhodnosti či nevhodnosti automatizace je obecně důležité zaměřit se hlavně na jednoduché úkoly a vyhledat ve výrobním procesu činnosti, které se často nemění, a také ty, kde jsou výrobky pracovníkovi dodávány v přesné poloze a orientaci nebo kde je požadována fyzicky náročná činnost nebo vysoce přesná operace. Tady se pořízení robotu a nahrazení lidské práce robotizací prakticky vždy vyplatí.

FANUC

S téměř 60letými zkušenostmi v oblasti vývoje CNC zařízení, více než 22,5 miliony produktů instalovanými na celém světě a více než 6000 zaměstnanci je FANUC jedním z předních světových výrobců průmyslové automatizace. Ať se jedná o průmyslové roboty, CNC systémy, elektrojiskrové řezání (EDM), vstřikovací stroje nebo vertikální obráběcí centra, nic jim není bližší než automatizace.

https://www.fanuc.eu/cz/cs