Robotyzacja24 lipca 20267 min czytaniaTomasz Belka

Robotyzacja produkcji — od czego zacząć, żeby nie przepalić budżetu?

Robot przemysłowy to dziś najmocniej reklamowany produkt w automatyzacji — i najczęstsze źródło rozczarowań, gdy trafia do zakładu bez przemyślanego procesu. Bo robot to tylko ramię; o sukcesie decyduje wszystko dookoła: proces, chwytak, podawanie materiału i sterowanie. Oto plan wdrożenia, który stawia te elementy we właściwej kolejności.

Ramię robota przemysłowego na zrobotyzowanym stanowisku produkcyjnym

W skrócie

  • Robotyzację produkcji zaczyna się od wyboru procesu, a nie od zakupu ramienia: najlepszy kandydat jest powtarzalny i uciążliwy, pracuje na 2–3 zmiany i daje mierzalny efekt w czasie cyklu lub liczbie braków.
  • Ramię robota to często mniejsza część budżetu stanowiska — o powodzeniu decydują chwytak zaprojektowany pod konkretny detal, podawanie i odbiór materiału, bezpieczeństwo zgodne z oceną ryzyka oraz sterowanie zintegrowane z linią.
  • Pierwszym dokumentem wdrożenia powinna być koncepcja stanowiska w modelu 3D; proste stanowisko z cobotem zaczyna się rynkowo od około 150 tysięcy złotych, a wdrożenie trwa zwykle od trzech do dziewięciu miesięcy.

Robotyzacja produkcji w Polsce przyspiesza z prostego powodu: do powtarzalnej, ciężkiej pracy coraz trudniej znaleźć ludzi — a tam, gdzie się ją obsadzi, rotacja zjada każdą oszczędność. Robot rozwiązuje ten problem, ale tylko wtedy, gdy wdrożenie zacznie się od procesu, a nie od zakupu ramienia. Poniższa kolejność kroków chroni budżet przed najdroższym błędem tej branży: robotem, który stoi.

Krok 1: Wybierz właściwy proces — nie najciekawszy, tylko najbardziej opłacalny

Najlepsi kandydaci do robotyzacji spełniają te warunki jednocześnie — nie po kolei:

Cztery warunki dobrego kandydata

  • Powtarzalność — ta sama operacja, ten sam lub podobny detal, tysiące cykli dziennie.
  • Praca na dwie lub trzy zmiany — robot zwraca się z każdej godziny pracy, więc im więcej godzin, tym szybszy zwrot.
  • Uciążliwość — ciężary, monotonia, hałas; stanowiska, z których ludzie odchodzą najszybciej.
  • Mierzalny efekt — czas cyklu, liczba braków albo wydajność linii, czyli coś, co pokaże zwrot czarno na białym.

W praktyce oznacza to najczęściej: paletyzację, podawanie i odbiór z maszyn, sortowanie oraz prosty montaż. To nie przypadek, że nasze wdrożenia w tych obszarach — jak robotyzacja montażu zawiasów — dały najkrótszy czas zwrotu.

Krok 2: Policz takt i wariantowość, zanim wybierzesz technologię

Dwie liczby decydują o kształcie stanowiska. Takt — ile detali na minutę musi obsłużyć robot — określa wymaganą prędkość i to, czy w grę wchodzi wolniejszy cobot, czy klasyczny robot przemysłowy. Wariantowość — ile różnych detali przechodzi przez stanowisko — decyduje o złożoności chwytaka, programów i ewentualnym systemie wizyjnym do rozpoznawania wariantów. Stały detal w wysokim takcie to najprostszy scenariusz; setki wariantów w krótkich seriach wymagają zupełnie innej koncepcji.

Krok 3: Koncepcja stanowiska, nie zakup robota

Ramię robota to często mniejsza część budżetu stanowiska. Reszta — i o niej najczęściej się zapomina — to:

Element stanowiskaDlaczego decyduje o powodzeniu
Chwytak zaprojektowany pod detalOd niego zależy, czy robot w ogóle utrzyma proces. W portfolio mamy zarówno chwytaki mechaniczne, jak i podciśnieniowe — na przykład manipulator przenoszący tafle szkła na przyssawkach.
Podawanie i odbiór materiałuRobot nie może czekać na człowieka. Potrzebuje podajników, stołów odkładczych i buforów, inaczej pracuje w ludzkim takcie.
BezpieczeństwoWygrodzenia, kurtyny świetlne, skanery i funkcje bezpieczeństwa w sterowaniu — zakres wynika z oceny ryzyka, a nie z upodobań.
Sterowanie i programLogika pracy, panel operatorski i komunikacja z resztą linii. To tutaj rozstrzyga się, czy obsługa poradzi sobie bez integratora.
Ramię robota bywa mniejszą częścią budżetu niż suma pozycji z tej tabeli.

Dlatego pierwszym dokumentem wdrożenia powinna być koncepcja stanowiska w modelu 3D — layout z robotem, chwytakiem, podawaniem i strefami bezpieczeństwa. Dopiero ona pozwala rzetelnie policzyć budżet (sposób wyceny opisaliśmy w artykule o kosztach budowy maszyn).

Krok 4: Integracja z linią — tu wygrywa się wydajność

Stanowisko zrobotyzowane nie pracuje w próżni. Musi dostawać materiał we właściwym takcie i oddawać go dalej — inaczej robot będzie najdroższym elementem dekoracyjnym w zakładzie. W praktyce integracja oznacza połączenie robota z systemami transportu (podajniki, przenośniki, bufory) i wspólne sterowanie, które synchronizuje całość. W jednym z naszych projektów — linii nakładania kleju i zawiasów — to właśnie integracja klejenia, podawania okuć i robota w jeden ciąg zdecydowała o efekcie.

Krok 5: Uruchomienie i ludzie

Robot nie zwalnia ludzi z zakładu — przesuwa ich od monotonnej pracy do nadzoru i zadań, których zautomatyzować się nie da. Warunkiem jest szkolenie: operatorzy muszą umieć obsłużyć stanowisko, a utrzymanie ruchu — zdiagnozować typowe problemy. Wdrożenie kończy się wtedy, gdy stanowisko stabilnie pracuje w rzeczywistym takcie produkcji, a załoga traktuje je jak swoje.

Czego się spodziewać po liczbach

Trzy liczby z naszych wdrożeń i z rynku, które dają wyobrażenie o skali:

−60%

czasu cyklu po robotyzacji montażu zawiasów u klienta na Pomorzu

+40%

wydajności po automatyzacji lakierni u producenta mebli

ok. 150 tys. zł

rozbudowane stanowisko zrobotyzowane

Rozbudowane instalacje idą w miliony — dokładna liczba zawsze wynika z koncepcji, nie z cennika. Do rachunku zwrotu warto dodać koszty, których nie widać na fakturze: rekrutację i rotację na najcięższych stanowiskach oraz braki jakościowe wynikające ze zmęczenia.

Najczęstsze błędy przy robotyzacji

Pozostałe trzy błędy widujemy niewiele rzadziej:

Jeśli rozważasz robotyzację swojego zakładu, zajrzyj na stronę stanowisk zrobotyzowanych albo obejrzyj nasze realizacje — w tym filmy manipulatorów i robotów w pracy u klientów. A jeśli w Twoim procesie kluczowa jest kontrola jakości, przeczytaj też o systemach wizyjnych, które coraz częściej pracują ramię w ramię z robotami.

Częste pytania

Autor

Tomasz Belka

Konstruktor, właściciel biura konstrukcyjnego THT Projekt. Od ponad 20 lat projektuje maszyny specjalistyczne, linie transportu wewnętrznego i stanowiska zrobotyzowane dla przemysłu drzewnego, meblarskiego i stalowego. Prowadzi modernizacje maszyn wraz z oceną zgodności i dokumentacją CE. Poznaj biuro konstrukcyjne THT Projekt.

Zastanawiasz się, czy Twój proces nadaje się do robotyzacji? Sprawdźmy to razem.

Skontaktuj się z nami