Robotyzacja procesów produkcyjnych – od czego zacząć?

Robotyzacja procesów produkcyjnych nie tylko ogranicza koszty, ale i przyspiesza prace, redukuje reklamacje i błędy człowieka. Wiele firm zastanawia się jednak, od czego zacząć wdrożenie robotów przemysłowych i jak wygląda taki proces. Zamiast teorii pokażemy to na przykładzie zakładu produkcyjnego, który rozpoczął robotyzację od jednego stanowiska, a następnie stopniowo rozwijał kolejne obszary produkcji.

Jak zacząć robotyzację procesów produkcyjnych? Konkretne studium przypadku

Zakład produkcyjny w centralnej Polsce. Taki, który od pokoleń wytwarza komponenty metalowe dla przemysłu motoryzacyjnego. Zakład zatrudnia kilkudziesięciu spawaczy, operatorów maszyn CNC i monterów. Oczywiście każdą czynność wykonywali ręcznie, co przy większych zamówieniach prowadziło do opóźnień, a co za tym idzie, strat finansowych i reklamacji. 

Konkurencja rosła, oczekiwania klientów też. Dlatego zarząd postanowił wdrożyć robotyzację procesów produkcyjnych. Punktem wyjścia był dział spawalniczy. Jak to się skończyło? Robotyzacja procesów produkcyjnych zmieniła wiele. Przeczytaj dalej… 

Pierwszy krok: robotyzacja spawania…

Do pilotażu wybrano robota przegubowego z systemem wizyjnym, zdolnego do monitorowania jakości spoin w czasie rzeczywistym. Robot został zintegrowany z systemem produkcyjnym fabryki i wyposażony w indywidualnie zaprogramowane trajektorie spawania dla różnych typów ram i konstrukcji. Operatorów nie zwolniono – od tej pory ich obowiązkiem był nadzór nad maszyną, kontrola jakości oraz obsługa systemu wizyjnego.

Co finalnie się zmieniło? 

• Spoiny stały się powtarzalne, robot ograniczył błędy wynikające z ludzkiego zmęczenia czy po prostu pomyłek.
• Bezpieczeństwo pracy wzrosło, bo pracownicy nie byli już narażeni na opary spawalnicze czy ryzyko poparzeń.
• Zakład generował znacznie mniej odpadów, dzięki optymalizacji parametrów spawania, odpad zmniejszył się o około 12%.
• Produkcja jednej ramy skróciła się średnio o 20%, co umożliwiło realizację większej liczby zamówień w tym samym czasie.

Rozbudowa robotyzacji procesów produkcyjnych trwała…

Po udanym pilotażu zarząd zdecydował się na rozszerzenie automatyzacji produkcji na kolejne procesy: cięcie laserowe, gięcie blach oraz paletyzację gotowych produktów. Każdego robota programowano pod konkretne zadania: w przypadku cięcia liczyła się precyzja i powtarzalność, przy gięciu – siła, a przy paletyzacji – szybkość manipulacji.

Wdrożenie robotów odbywało się etapami. Przede wszystkim w ten sposób nie wstrzymano produkcji, a zarazem zakład mógł rozłożyć koszty w czasie. Pracownicy również mieli czas na adaptację do nowych obowiązków. 

Bariery i wyzwania robotyzacji procesów produkcyjnych też istnieją… 

Nie obyło się bez trudności. Jednym z pierwszych wyzwań były koszty inwestycji. Jednakże okazało się, że przy obecnym wolumenie produkcji, inwestycja zwróci się w ciągu 2–3 lat, co tak naprawdę okazało się nie kosztem a inwestycją. 

Drugie wyzwanie stanowiły kompetencje zespołu. Pracownicy zwyczajnie nie mieli doświadczenia w obsłudze robotów przemysłowych. Zarząd zainwestował w szkolenia i doradztwo techniczne. To jednak też okazało się inwestycją, ponieważ przeszkoleni pracownicy = mniej błędów i szybka praca. 

Jak widać, wyzwania robotyzacji procesów produkcyjnych są, ale jest ich niewiele i szybko można je rozwiązać, a długofalowo okazują się nie wydatkiem, a inwestycją. 

Zastosowania robotyzacji procesów produkcyjnych w praktyce

Powyższy case study pokazuje, że robotyzacja procesów przemysłowych to rozsądny i świadomy wybór każdej firmy, która chce się rozwijać i wyprzedzać konkurentów. Z tego względu jest nieoceniona w kilku branżach. 

• Branża motoryzacyjna – roboty w przemyśle motoryzacyjnym realizują spawanie, montaż komponentów, transport wewnętrzny oraz malowanie karoserii. 
• Branża spożywcza – roboty sortują, pakują, kroją i dekorują produkty.
• Branża e-commerce – roboty paletyzujące maksymalizują wykorzystanie przestrzeni i sprawiają, że ładunek jest stabilny podczas transportu.

A jak można wprowadzić robotyzację procesów produkcyjnych we własnym przedsiębiorstwie?

Jakie procesy produkcyjne można zrobotyzować?

Robotyzacja procesów produkcyjnych nie ogranicza się wyłącznie do spawania. Nowoczesne roboty przemysłowe mogą przejąć wiele powtarzalnych i wymagających zadań, zwiększając wydajność oraz jakość produkcji. Najczęściej robotyzowane są procesy spawania, montażu, pakowania, paletyzacji, obsługi maszyn CNC, cięcia, szlifowania, kontroli jakości oraz transportu wewnętrznego z wykorzystaniem robotów AGV i AMR.

Robotyzacja a automatyzacja – czym się różnią?

Choć pojęcia te często stosuje się zamiennie, nie oznaczają tego samego. Automatyzacja polega na zastępowaniu ręcznych czynności przez maszyny lub systemy sterowania, natomiast robotyzacja jest jej rozwinięciem i wykorzystuje programowalne roboty przemysłowe, które mogą wykonywać różne zadania oraz łatwo dostosowywać się do zmieniających się procesów produkcyjnych. Dzięki temu przedsiębiorstwa zyskują większą elastyczność i możliwość szybkiego reagowania na potrzeby rynku.

Ile kosztuje robotyzacja procesów produkcyjnych?

Koszt wdrożenia zależy od wielu czynników, między innymi rodzaju robota, stopnia skomplikowania procesu, liczby stanowisk oraz zakresu integracji z istniejącą linią produkcyjną. Choć początkowa inwestycja może być znacząca, w wielu przedsiębiorstwach zwraca się już po 2–3 latach dzięki wyższej wydajności, ograniczeniu przestojów, mniejszej liczbie błędów oraz niższym kosztom pracy.

Kiedy robotyzacja procesów produkcyjnych może się nie opłacać?

Robotyzacja nie zawsze będzie najlepszym rozwiązaniem. Mniejszy zwrot z inwestycji można osiągnąć w przypadku produkcji jednostkowej, częstych zmian konstrukcji wyrobów, niewielkiej liczby powtarzalnych operacji lub procesów wymagających ciągłej pracy manualnej. Dlatego przed wdrożeniem warto przeprowadzić audyt technologiczny i ocenić rzeczywiste potrzeby przedsiębiorstwa.

Automatyzacja i robotyzacja procesów przemysłowych krok po kroku 

Co jest najważniejsze we wdrażaniu robotów dla produkcji? 

1. Świadome dobieranie technologii do faktycznych potrzeb produkcji.
2. Etapowe wdrażanie robotów z uwzględnieniem szkoleń i bezpieczeństwa pracy.
3. Integracja robotów z systemami zarządzania produkcją.
4. Zaangażowanie zespołu, oddelegowanie ludzi do zadań kreatywnych i szkolenia z obsługi maszyn.

Czy robotyzacja ma sens? Zważywszy na statystyki, stanie się standardem. Liczba robotów przemysłowych na świecie rośnie. Już w 2023 roku przekroczyła 4,28 miliona, z rekordowymi 541 tysiącami nowych instalacji. Europa odnotowała wzrost o 9%, głównie w przemyśle motoryzacyjnym. Motoryzacja i elektronika napędzają popyt na roboty w Niemczech i USA. IFR prognozuje dalszy wzrost do 2027 roku. Roboty usługowe mają rosnąć średnio o 19,5% rocznie do 2029. Z tego względu warto być o krok przed konkurencją i już teraz wdrożyć automatyzacje. 

Chcesz wprowadzić nowoczesną automatyzację w firmie? Nasi specjaliści z ARM Solutions pomogą we wdrożeniu robotyzacji, modernizacji maszyn i integracji systemów sterowania. Skontaktuj się z nami i poznaj rozwiązania dopasowane do Twojej branży – czy to automotive, czy spożywczej, e-commerce i wielu innych. Zapraszamy! 

Przeczytaj:

1. Stanowiska zrobotyzowane w firmach
2. Konserwacja maszyn
3. Jak wybrać ramię robota?
4. Jakie rodzaje robotów przemysłowych są dostępne na rynku?
5. Zastosowanie robotów przemysłowych
6. Automatyzacja produkcji

FAQ – Robotyzacja procesów produkcyjnych

1. Czym jest robotyzacja procesów produkcyjnych?
   Robotyzacja procesów produkcyjnych to wykorzystanie robotów przemysłowych i automatyki i robotyki w produkcji przemysłowej, które pozwala zautomatyzować procesy technologiczne. Dzięki informatyce przemysłowej, mechatronice i programistom robotów można tworzyć zautomatyzowane systemy w różnych sektorach przemysłu.
2. Dlaczego warto wdrażać robotyzację w przedsiębiorstwie?
   Wdrażanie robotów w procesach pozwala zwiększyć wydajność produkcji przemysłowej i poprawić jakość produktu. Automatyzacja produkcji i wykorzystanie robotów w produkcji przemysłowej zwiększa konkurencyjność firmy w swojej branży.
3. Jakie korzyści daje automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych?
   Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych prowadzi do optymalizacji kosztów i zwiększenia wydajności. Roboty przemysłowe w połączeniu z komputerowym sterowaniem tworzą innowacyjne rozwiązania dla produkcji.
4. Czy roboty zastąpią pracowników?
   Nie, wykorzystanie robotów w produkcji przemysłowej – np. obróbki maszynowej i montażowej przesuwa pracowników do zadań kreatywnych. Automatyzacja produkcji i robotyzacja procesów wspiera ich pracę, zwiększając bezpieczeństwo i jakość produktu.
5. Jak rozpocząć robotyzację w swoim zakładzie?
   Najpierw należy przeprowadzić audyt procesów technologicznych i określić obszary do zautomatyzowania. W kolejnym kroku wdraża się roboty w procesach z wykorzystaniem integratorów automatyki, informatyki przemysłowej itp. i projektuje zrobotyzowane systemy.
6. Czy modernizacja starych maszyn jest opłacalna?
   Tak, modernizacja pozwala zautomatyzować procesy wytwórcze w istniejących obrabiarkach i zwiększa wydajność produkcji przemysłowej. Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych poprzez wykorzystanie robotów obniża koszty i poprawia jakość produktu.
7. Jakie branże najczęściej korzystają z robotyzacji procesów?
   Robotyzacja procesów produkcyjnych znajduje zastosowanie w branży motoryzacyjnej, spożywczej i e-commerce, gdzie roboty przemysłowe wspierają obrabiarkę, obróbkę maszynową itd., paletyzację czy montaż. Dzięki informatyce przemysłowej, programistom robotów i mechatronice firmy zwiększają konkurencyjność.
8. Czy robotyzacja wymaga specjalistycznej kadry?
   Tak, programiści robotów, integratorzy automatyki i operatorzy nadzorują wykorzystanie robotów w procesach wytwórczych. Ich wiedza wspiera automatyzację produkcji, zwiększenie wydajności i bezpieczeństwo zakładu.
9. Kiedy inwestycja w robotyzację się zwraca?
   Inwestycja w roboty przemysłowe i automatyzację produkcji zwykle zwraca się w 2–3 lata dzięki zwiększeniu wydajności i optymalizacji procesów technologicznych. Robotyzacja procesów produkcyjnych w całym zakładzie produkcyjnym poprawia jakość produktu i obniża koszty operacyjne.