Nowoczesne technologie odgrywają współcześnie istotną rolę we wszystkich niemal obszarach działalności człowieka. W przemyśle jednym z ważniejszych elementów rozwoju jest robotyzacja czy – bardziej ogólnie – automatyzacja procesów produkcyjnych. Roboty są doskonałym narzędziem w rękach człowieka, który wie, jak je wykorzystać, by dostarczać konsumentom produkty, jakich oczekują. Nie od dziś wiadomo, że wyobraźnia ludzka nie zna granic, ale to właśnie robotyzacja pozwala realizować najbardziej śmiałe wizje i pomysły – mówi Jędrzej Kowalczyk, prezes zarządu Fanuc Polska.

Powiązane firmy

Same korzyści

Ostatnie dekady wyraźnie wskazują, że gospodarka nie może rozwijać się w sposób zrównoważony bez rozwoju przemysłu. Podobnie przemysł nie jest w stanie w średnim i długim okresie stabilnie rozwijać się bez coraz większego udziału robotyzacji. Wynika to z wielu powodów, wśród których jednym z ważniejszych jest wytwarzanie coraz szerszej palety produktów ze zróżnicowanych materiałów w coraz bardziej skomplikowanych procesach produkcyjnych. Fabryki są w stanie dostarczać odbiorcom wysokiej jakości wyroby w krótkim czasie tylko wtedy, gdy korzystają z pomocy robotów. Drugim, nieco zaskakującym czynnikiem jest brak wykwalifikowanej siły roboczej.

- Ludzi w wieku produkcyjnym ubywa, szkolnictwo zawodowe praktycznie nie istnieje, a w niedługiej perspektywie nastąpi niż demograficzny, który uderzy w sektor przemysłu. Roboty przemysłowe, a szczególnie roboty współpracujące czy samouczące się zadań, są w tym kontekście remedium umożliwiającym realizację planów produkcyjnych – dodaje Jędrzej Kowalczyk.

Firmy, które korzystają z robotów, odnotowują wzrost produktywności, rentowności i spadek kosztów produkcji, a także poprawę konkurencyjności. Instalacja robotów ułatwia przestawianie linii produkcyjnych na wytwarzanie innego rodzaju wyrobów. Dzięki robotom rośnie również jakość produkcji.

- Trudno nie dostrzec wpływu robotyzacji na ogólną kondycję i rozwój przemysłu – wyjaśnia Marcin Gwóźdź, menadżer ds. rozwoju sprzedaży Universal Robots w Polsce. – Koncepcja Przemysłu 4.0 jest ściśle związana z rozwojem robotyzacji. Aby firma mogła nadążać za konkurencją, musi w swojej strategii znaleźć miejsce na automatyzację.

O niezwykle ważnej roli, jaką będą miały do odegrania roboty w koncepcji Przemysłu 4.0, mówi również Łukasz Szczepkowski, regional sales manager w Kuka Polen: – Roboty przemysłowe będą odgrywały w tym procesie kluczową rolę, gdyż są swoistym przekaźnikiem strony programowej na stronę fizyczną, czyli na podstawie dostarczonych danych wykonują pracę fizyczną.

Na podobne kwestie, ale w odniesieniu do polskich przedsiębiorców zwraca uwagę Paweł Handzlik, menedżer ds. robotyzacji w firmie Astor. Według niego polskie firmy muszą się przygotować do konkurencji z firmami ze Wschodu, które reprezentują Przemysł 2.0, ale dysponują tanią siłą roboczą i skutecznie obniżają koszty jednostkowe produktów, niestety kosztem jakości. Z kolei firmy z Zachodu, stale rozwijające się dzięki wysokiemu stopniowi automatyzacji i wdrażaniu idei Przemysłu 4.0, podwyższają wydajność produkcji, obniżając koszty jednostkowe produktu przy jednoczesnym zachowaniu najwyższej jakości.

– Robotyzacja procesów daje realną szansę zwiększenia wydajności i zachowania wysokiej jakości produktu bez względu na koszt, dostępność i rotację wykwalifikowanej siły roboczej. Wniosek jest jeden: robotyzacja jest sposobem na konkurowanie z firmami ze Wschodu i Zachodu – tłumaczy Paweł Handzlik. – W polskich firmach roboty przemysłowe nie są już postrzegane jako innowacja, ale zakup będący w zasięgu możliwości technicznych i finansowych przedsiębiorstwa. Brak rąk do pracy dodatkowo zwiększa zainteresowanie polskiego przemysłu robotyzacją.

Coraz szersze zastosowanie

Wraz z rozwojem technologii roboty coraz częściej wykorzystywane są już nie tylko do pracy monotonnej, uciążliwej czy wręcz niebezpiecznej dla człowieka. Znakomicie sprawdzają się wszędzie tam, gdzie wymagana jest wyjątkowa precyzja, niezawodność lub powtarzalność oraz zachowanie najwyższych standardów bezpieczeństwa, higieny i wyśrubowanych norm środowiskowych.

- Warto jednak zauważyć, że wszystkie te zalety na niewiele by się zdały, gdyby rachunek ekonomiczny dla firmy wykorzystującej roboty nie był dodatni – mówi Jędrzej Kowalczyk z Fanuc Polska. – Roboty w fabryce to większa skala produkcji, niższe koszty jednostkowe wytwarzania produktów, większa elastyczność. Nie można również zapomnieć o efekcie wizerunkowym. Roboty znacznie podnoszą możliwości wytwórcze firmy, dlatego zakłady w nie wyposażone są poszukiwanym partnerem do współpracy.

Dawno już minęły czasy, w których roboty przemysłowe były wykorzystywane wyłącznie do prostych zadań. Dodatkowe elementy wyposażenia: czujniki, lasery skanujące czy systemy wizyjne pozwalają na wykonywanie coraz bardziej skomplikowanych czynności czy też reagowanie na zmieniające się warunki otoczenia. Zmiana następuje również w odniesieniu do skali produkcji. Jeszcze kilka, kilkanaście lat temu roboty były wykorzystywane głównie do produkcji masowej. Dziś zmieniło się to diametralnie. Robotów coraz częściej używa się w produkcji zindywidualizowanej, małoseryjnej, a nierzadko również jednostkowej. I co ważne – jest to proces jak najbardziej opłacalny dla przedsiębiorstw.

– W ciągu najbliższej dekady roboty znajdą zastosowanie praktycznie w każdej dziedzinie gospodarki i będą wspierać ludzi w czynnościach powtarzalnych, ale i wymagających zmian, oraz procesach niebezpiecznych dla zdrowia pracownika czy też nużących – wyjaśnia Marcin Gwóźdź z Universal Robots. – Nowoczesna robotyzacja będzie oznaczała współdzieloną przez ludzi i roboty przestrzeń roboczą, częste i bezpieczne interakcje oraz coraz szybszy zwrot z inwestycji w maszyny.

Motoryzacja zdecydowanym liderem

- Od lat, nie tylko w Polsce, ale na całym świecie, branżą, która przoduje w automatyzacji i robotyzacji procesów wytwórczych, jest przemysł motoryzacyjny. Nic dziwnego więc, że polskie przedsiębiorstwa, będące poddostawcami producentów samochodów, również mają silnie zautomatyzowaną produkcję, co jest nierzadko warunkiem współpracy z gigantami motoryzacyjnymi – mówi Daniel Niepsuj, marketing manager w firmie Comau.

Silnie zrobotyzowane są również takie sektory przemysłu jak metalowy, elektroniczny i produkcji maszyn, a od kilku ostatnich lat również przemysł przetwórstwa gumy i tworzyw sztucznych. Wynika to w dużej mierze z wysokich wymogów produkcyjnych w tych gałęziach przemysłu, a także ponadprzeciętnych kosztów produkcji. W pozostałych obszarach udział robotów przemysłowych jest już wyraźnie mniejszy.

Różnicę w poziomie robotyzacji poszczególnych sektorów przemysłu dobrze odzwierciedla wskaźnik gęstości robotyzacji – oznaczający liczbę robotów przypadających na 10 tys. pracowników – obliczany przez Międzynarodową Federację Robotyki (IFR). W polskiej branży motoryzacyjnej wynosi on obecnie 131 (w 2014 r. zanotowano wynik 103), a dla pozostałych branż produkcji w Polsce ogółem kształtuje się na poziomie 28 (22 w 2014 r.). Dane wyraźnie wskazują, że polski przemysł ma jeszcze wiele do nadrobienia w stosunku do gospodarek europejskich, gdzie średnia gęstość robotyzacji przemysłu wynosi 92.

Ze statystyk IFR wynika ponadto, że roboty instalowane w Polsce najczęściej wykorzystywane są przy obróbce metali, spawaniu, zgrzewaniu czy obsłudze maszyn CNC. Niemal równie często instalowane są przy wtryskarkach. Oprócz obróbki metali można wyróżnić także procesy montażowe, pakowania czy paletyzacji w różnych obszarach przemysłu, takich jak m.in. elektronika czy FMCG.

W najbliższej przyszłości główne obszary zastosowania robotów przemysłowych zapewne będą bardzo podobne. Ze względu jednak na konieczność sprostania coraz bardziej surowym wymogom w zakresie norm produkcji, przepisów bhp i ekologii, jak również nowe oczekiwania konsumentów nasili się trend robotyzacji także w innych sektorach, w których dziś robotów jest niewiele albo praktycznie nie są one wykorzystywane.

– Największe możliwości kryją się w branżach, które dopiero zaczynają dostrzegać korzyści wynikające z automatyzacji, jak przemysł spożywczy, branża FMCG oraz sektor medyczny czy farmaceutyczny – wylicza Jędrzej Kowalczyk. – Tu wzrosty liczby stanowisk zrobotyzowanych powinny być najbardziej wyraźne. Osobiście na polskim rynku najbardziej dynamicznych wzrostów spodziewam się w branży spożywczej.

Roboty też się zmieniają

Wygląd i wielkość, nośność, dodatkowe wyposażenie oraz, przede wszystkim, różnorodne zastosowania – współczesne roboty przemysłowe różnią się znacząco od swoich poprzedników nie tylko sprzed kilkudziesięciu, ale nawet kilku lat.

- Obecnie najpopularniejsze są roboty do zastosowań spawalniczych i do paletyzowania. Trend ten utrzymuje się od dłuższego czasu i nic nie zapowiada, aby się to zmieniło na przestrzeni następnych lat – wyjaśnia Łukasz Szczepkowski z Kuka Polen. – To, co zmieniło się od kilku lat, to zapotrzebowanie na roboty małe, o udźwigu kilku kilogramów i zasięgu do 1 m. Wspomniana klasa nośności powinna rozwijać się najbardziej w następnych latach.

Na dodatkowe aspekty wyboru robota przemysłowego zwraca uwagę Tomasz Jastrzębski, dyrektor handlowy w firmie Cloos Polska: – Choć podstawowy czynnik wyboru rozwiązania, jakim jest cena, cały czas jest bardzo istotny, to świadomość rynku w zakresie oczekiwań co do stanowisk zrobotyzowanych rośnie. Klienci nie szukają już tylko rozwiązań, które spełniają swoją podstawową funkcję, a więc zwiększają efektywność, powtarzalność i jakość procesów, ale też zwracają coraz większą uwagę na dodatkowe aspekty, takie jak możliwość programowania robota w trybie offline, czas przezbrojenia stanowiska, zdalne systemy diagnostyki czy dodatkowy nadzór nad procesem.

Wprawdzie coraz większą rolę zaczynają odgrywać roboty specjalistyczne, to jednak w globalnym ujęciu wciąż najbardziej poszukiwane są instalacje uniwersalne, gotowe do realizacji różnorodnych zadań produkcyjnych.

- Przykładem takich robotów w naszej ofercie są roboty serii FANUC M-20iA. Lekkie, kompaktowe, a zarazem silne roboty przeznaczone do wykonywania różnych zadań, tj. montażu, obróbki materiałowej, obsługi maszyn, cięcia strumieniem wody i laserem, pobierania i odkładania, pakowania, paletyzowania i depaletyzowania – dodaje prezes zarządu Fanuc Polska.

Roboty współpracujące zdominują przyszłość?

Najnowszym trendem w obszarze robotyzacji są tzw. coboty, czyli roboty współpracujące bezpośrednio z człowiekiem lub w ścisłym sąsiedztwie, bez potrzeby instalowania zewnętrznych systemów bezpieczeństwa w postaci kurtyn lub wygrodzeń. Tego typu roboty wyposażone są w inteligentne funkcje bezpieczeństwa, np. „contact stop” (w momencie, kiedy robot dotknie człowieka podczas pracy, natychmiast się zatrzyma) czy „push to escape” (operator może odsunąć robota w dowolnym kierunku, kiedy nie jest on mu potrzebny).

- Dostępne cenowo są nie tylko same roboty, ale też proces ich adaptacji do zastosowań konkretnego zakładu przemysłowego. Po analizie ryzyka można ich używać praktycznie w każdym środowisku w sposób bezpieczny – tłumaczy Marcin Gwóźdź z Universal Robots, firmy, którą uznaje się za prekursora w dziedzinie robotów współpracujących. - Otwierają one również nowe możliwości działania małym i średnim przedsiębiorstwom. Łatwa implementacja i elastyczność sprawiają, że masowa, powtarzalna produkcja jest w zasięgu także mniejszych firm.

Według ekspertów rynkowych to właśnie tego typu roboty będą najszybciej się rozwijać w najbliższych kilku, kilkunastu latach. Do końca tej dekady rynek cobotów ma wzrosnąć z ok. 95 mln dolarów w 2015 r. do ponad 1 mld dolarów na koniec obecnej dekady.

- Obserwujemy wzrost zapotrzebowania na coboty w branży elektronicznej, spożywczej, motoryzacyjnej, ale także np. farmaceutycznej. Roboty współpracujące wspierają ludzi m.in. w takich procesach jak montaż, pakowanie i paletyzacja, kontrola jakości, klejenie czy testowanie produktów. To, co wpływa na dynamiczny rozwój robotyzacji, to także fakt, że coboty mogą być wykorzystywane zarówno w produkcji wielko-, jak i małoseryjnej, która nabiera tempa ze względu na rosnący popyt na personalizowane produkty. Nie dziwią zatem prognozy mówiące o tym, że stopa wzrostu wykorzystania robotów współpracujących w najbliższych latach wyniesie 55% – dodaje Marcin Gwóźdź.

Kolejnym trendem w robotyzacji, na który warto zwrócić uwagę, jest coraz częstsza integracja robotów z różnymi systemami zarządzania produkcją i bezpieczeństwa, a także możliwość zdalnego sterowania robotem przy użyciu coraz mniejszych sterowników. To efekt wprowadzania tzw. robotów humanoidalnych, które mają bezpośredni kontakt ze swoim operatorem.

Przed sektorem robotów przemysłowych rysuje się bardzo dobra przyszłość. Globalne dane pokazują, że należy się spodziewać w kolejnych latach wzrostów sprzedaży tego typu urządzeń. Z drugiej strony roboty cały czas będą się zmieniać i dostosowywać do coraz bardziej wyszukanych wymagań klientów. Również w Polsce perspektywy są optymistyczne. Można oczekiwać zmniejszenia dystansu do bardziej rozwiniętych pod względem robotyzacji przemysłu gospodarek. Krajowe rozwiązania nie powinny odbiegać od tych stosowanych w innych państwach, choć nastawienie na produkcję małoseryjną może stawiać przed częścią polskich firm nieco inne wymagania.

KOMENTARZE

Jędrzej Kowalczyk, prezes zarządu Fanuc Polska:

Spośród robotów firmy Fanuc w Polsce, podobnie jak i na świecie, największym zainteresowaniem producentów cieszą się te przeznaczone do zadań potocznie zwanych „handlingiem”, czyli do przenoszenia, przekładania i obsługi produktów. Tego rodzaju aplikacje zrobotyzowane występują we wszystkich branżach, na każdym etapie produkcji. Producenci chętnie zamawiają u nas również roboty wykorzystywane w aplikacjach montażu, spawalnicze i przeznaczone do paletyzacji. Jeśli zaś chodzi o odbiorców robotów, są to głównie przedstawiciele sektora motoryzacji, przemysłu metalowego, elektronicznego i chemicznego. Warto zauważyć, że szczególnie sektor motoryzacyjny, mimo najwyższego poziomu zautomatyzowania, nadal w trosce o swoją konkurencyjność inwestuje w technologię, zwiększając tym samym dystans, który dzieli go od innych branż.

Paweł Handzlik, menedżer ds. robotyzacji w firmie Astor:

W pierwszej kolejności robotyzuje się te procesy, w których robotyzacja jest łatwa do przeprowadzenia lub najbardziej opłacalna. Najlepszy przykład stanowią paletyzacja i spawanie. Choć paletyzacja nie wymaga specjalnych kwalifikacji od pracownika, to coraz trudniej znaleźć chętnych do wykonywania tego zadania. Tymczasem stanowi ona proces stosunkowo łatwy do zrobotyzowania, pozwalając uzyskać prędkość i wydajność nieosiągalne dla człowieka, a jednocześnie odciążyć ludzi od pracy w trudnych warunkach. Obciążenie fizyczne podczas paletyzowania produktów (worków, wiader, kartonów) powoduje problemy zdrowotne i wysoką rotację zatrudnionych. Także jeśli chodzi o spawanie, trudno jest znaleźć w Polsce wykwalifikowanych pracowników, szczególnie gotowych do pracy na akord. Tymczasem roboty spawalnicze zapewniają wysoką, powtarzalną jakość spawania, eliminują problem rotacji personelu i konieczności ciągłych szkoleń, a dodatkowo wpływają na prestiż przedsiębiorstwa.

Marcin Gwóźdź, menadżer ds. rozwoju sprzedaży w Universal Robots w Polsce:

W ukazującym się co roku World Robotics Report 2016 publikowanym przez Międzynarodową Federację Robotyki (IFR) podkreśla się nową jakość, jaką wniosły coboty w rozwój światowej robotyki. Niewielkie i przyjazne dla użytkowników roboty mają stać się motorem rozwoju rynku automatyki przemysłowej. Nic w tym dziwnego: patrząc na przykłady użycia cobotów, trudno jest wskazać obszary przemysłu, w którym nie znalazłyby one zastosowania. Doskonale nadają się do takich zadań jak podnoszenie i umieszczanie przedmiotów (ang. pick and place), polerowanie, formowanie wtryskowe, obsługa maszyn, pakowanie i paletyzacja, montaż, wkręcanie, klejenie czy spawanie, testy laboratoryjne – w tych procesach roboty wykorzystywane są także w Polsce. Polski przemysł meblarski jest przykładem sektora dynamicznie rozwijającego się pod względem robotyzacji. Na świecie zaś aż 70% cobotów wykorzystuje się obecnie do zupełnie nowych zastosowań.

Artur Wojewoda, dyrektor Działu Robotyki w firmie Yaskawa:

Wiele mówi się dziś o Przemyśle 4.0 i perspektywie automatyzacji wszystkich procesów, których głównym celem jest rozwój i podniesienie wydajności przedsiębiorstwa. Obserwuje się stały wzrost sprzedaży robotów przemysłowych oraz rosnące zainteresowanie robotami współpracującymi. Roboty zaczynają odgrywać rolę współpracowników, których potencjał wykorzystywany jest przez ludzi. Procesy stają się tańsze i bardziej efektywne, a produkty i czynności lepiej wykonywane, niż gdyby zrobił to człowiek. Kooperacja ludzi z robotami rozwija przedsiębiorstwa, otwiera nowe szanse i wpływa na wzrost poziomu wiedzy, bo w obliczu zachodzących zmian praca ludzka staje się bardziej wymagająca i wartościowa. Robotyzacja jest obecna niemal w każdej branży: rozwija produkty, wpływa na wizerunek firmy, jej konkurencyjność, elastyczność oraz bezpieczeństwo. Wszystkie te czynniki mają bardzo duże znaczenie nie tylko w kontekście rozwoju przemysłu, ale i całego społeczeństwa.

Mirosław Nowak, prezes zarządu w firmie Technika Spawalnicza:

Świat pędzi coraz szybciej, więc kto nie produkuje szybko i tanio, wypada z gry. Robotyzacja istotnie wpływa m.in. na rozwój przemysłu maszyn do cięcia termicznego i mechanicznego, a także maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej. Znacząco zmienia szeroko rozumiany obszar IT, szczególnie w kontekście czwartej rewolucji przemysłowej oraz Internetu rzeczy (Internet of Things). Ważny jest również aspekt bezpieczeństwa: dzięki robotom ludzie odsuwani są na bezpieczną odległość od dymu i pyłów spawalniczych. Robotyzacja zmienia również rynek pracy: oczekuje się dziś nowych kwalifikacji, rozchwytywani są automatycy i mechatronicy. Wśród sektorów przemysłu zdecydowanym liderem w Polsce i na świecie pod względem liczby instalowanych systemów zrobotyzowanych jest motoryzacja, a ściślej segment samochodów osobowych. Według mojego rozeznania drugie miejsce należy do przemysłu meblarskiego (produkcja mebli stalowych i aluminiowych, łóżek, stelaży, okuć itp.). Firma Technika Spawalnicza wdrożyła dotychczas ponad 250 robotów, z czego w segmencie automotive 70 sztuk (28% całej sprzedaży), w branży meblarskiej 40 (16%), pozostała sprzedaż dotyczyła segmentu wytwarzania podestów i szalunków (25 sztuk – 10%) oraz szerokiego spektrum innych branż.

Jakub Stec, channel manager w firmie ABB:

Roboty przemysłowe są urządzeniami programowalnymi o bardzo wysokiej elastyczności ruchowej, co pozwala na zastosowanie ich do bardzo różnych aplikacji i zadań. Dodatkowo charakteryzuje je precyzja, niezawodność i wydajność. Takie połączenie cech stanowi najlepszą dostępną odpowiedź na wyzwania stawiane współczesnemu przemysłowi, jak np. wysoka zmienność produkcji, produkty zindywidualizowane oraz krótkie czasy dostaw. Przykładem takich działań jest nowo otwarta fabryka obuwia sportowego w Niemczech, gdzie na zrobotyzowanych liniach przemysłowych powstają spersonalizowane modele butów.

Tomasz Jastrzębski, dyrektor handlowy w firmie Cloos Polska:

Argumenty za robotyzacją produkcji przemysłowej są od dłuższego czasu niezmienne. W przypadku robotyzacji spawania, z którą nasza firma ma najczęściej do czynienia, to głównie zwiększenie wydajności poprzez skrócenie czasu cyklu produkcyjnego, wzrost jakości poprzez uzyskanie wysokiej powtarzalności procesów oraz ograniczenie wpływu czynnika ludzkiego na procesy produkcyjne związane np. ze zmianami na rynku pracy. Do tych znanych już od dawna argumentów dochodzi obecnie nowy, dotyczący szeroko dyskutowanej idei Przemysłu 4.0. Założenia rewolucji 4.0 mówią o komunikujących się między sobą systemach, które optymalizują funkcjonowanie głównych obszarów działalności przedsiębiorstw. W tym rozumieniu roboty i automaty są jednym z głównych fundamentów systemu przepływu informacji. Bez ich systematycznego rozwoju trudno wyobrazić sobie pełne wdrożenie idei Przemysłu 4.0.

Daniel Niepsuj, marketing manager w firmie Comau:

Wykorzystanie robotów przemysłowych wiąże się ze wzrostem wydajności produkcji, co jest z punktu widzenia przedsiębiorstwa bardzo ważnym aspektem, szczególnie teraz, gdy zarówno czas, wymagana wielkość produkcji, jak i jakość wytwarzanych towarów są dla wszystkich niezwykle ważne. Jednak za jeden z najważniejszych aspektów, jeśli nie najważniejszy, uważam wzrost bezpieczeństwa pracowników i poprawę komfortu ich pracy. Roboty wyręczają ludzi przy pracach w obszarach niebezpiecznych dla człowieka, ale też w czynnościach monotonnych, przy których nietrudno o pomyłki czy brak dokładności. A właśnie bezpieczeństwo ludzi oraz ich zaangażowanie w kreatywne prace, które mogą prowadzić do kolejnych innowacji w przyszłości, stanowią prawdziwą wartość dodaną dla rozwoju przemysłu.