Według danych Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR) na świecie funkcjonuje ok. 3 mln robotów przemysłowych, co piąty z nich pracuje w którejś z europejskich fabryk. Wprawdzie Polska należy do krajów, które notują relatywnie duży przyrost liczby robotów, jednak decydujący był tu mizerny punkt startu. W istocie, bowiem np. w niemieckim przemyśle funkcjonuje dziesięciokrotnie więcej robotów nić w polskim. Roboty przemysłowe najchętniej adaptują duże fabryki, ostrożniej podchodzą do zagadnienia właściciele małych i średnich przedsiębiorstw. W przypadku takich firm częściej są to rozwiązania jednostkowe, które dopiero w przyszłości mogą stać się bazą do stworzenia produkcji zorganizowanej według zasad Industry 4.0. Roboty przemysłowe, aby móc funkcjonować jako pełnoprawne elementy Przemysłu 4.0 muszą potrafić komunikować się z innymi urządzeniami i systemami IT, pozwalając na ich pełną integrację w całym procesie produkcyjnym. Zdaniem Macieja Klisia, AGV Project Managera, WAMECH, ilość zapytań klientów o rozwiązania automatyzujące procesy produkcyjne rośnie z roku na rok. – Trudno stwierdzić, czy jest to spowodowane sytuacją wywołaną pandemią, niższą ilością dostępnych pracowników, czy zachętą do inwestycji w postaci ulgi na robotyzację. Możliwe, że wszystkie powyższe czynniki wspólnie zachęcają inwestorów do poszukiwań rozwiązań wykorzystujących roboty przemysłowe – dodaje M. Kliś.
Rozwój z przeszkodami
Artur Sadzik, Manager Projektu Industry 4.0, APA Group, zastrzega, że mimo jej atrakcyjności, wdrażanie koncepcji Przemysłu 4.0 napotyka na bariery. Powodów jest kilka, od niespójnej oferty rynkowej, po zbyt zachowawcze procesy decyzyjne u odbiorców takiej technologii. – Osobną kwestią jest traktowanie Przemysłu 4.0 jako rozwiązania wyspowego, dotyczącego tylko samego procesu produkcji. Te rozwiązania mają sens wtedy, gdy są powiązane ze zmianami w całym przedsiębiorstwie. Trzeba je więc traktować niejako holistycznie, nie tworząc swego rodzaju „silosów 4.0”, bo wówczas takie projekty nie przejdą próby przydatności i w efekcie ten kierunek zostanie zarzucony – mówi A. Sadzik, dodając, że z pomocą przychodzi tu jeden z filarów Przemysłu 4.0, czyli idea testowania i pilotażu. To, zdaniem naszego rozmówcy, chyba najroztropniejsza droga do wejścia na ścieżkę transformacji cyfrowej w kierunku 4.0.
Adrian Stelmach, Head of Industrial IT Department (SCADA/MES Projects), amiSter, precyzuje, że o ile o ile dla korporacji projekty z zakresu Industry 4.0 są standardem, o tyle w przypadku firm MŚP często klienci słusznie koncentrują się na obszarze produkcji i najbardziej newralgicznych etapach, gdzie zgodnie z zasadą można spróbować znaleźć 20% przyczyn, które generuje 80% problemów.
Często słychać opinie, że o ile pandemia spowolniła wzrost gospodarczy, o tyle stała się swoistym katalizatorem procesów robotyzacji w Polsce. Zdaniem A. Stelmacha zarówno pandemia, jak i działania naprawcze, które były jej konsekwencją, przyśpieszyły wiele procesów, nie tylko robotyzację. Pierwszy rok pandemii to niepewność, teraz sytuacja się zmienia. – Na pewnych obszarach widzimy znacznie przyśpieszenie trendu robotyzacji tj. tam, gdzie brakuje „rąk do pracy”. Na innych widać, że kwestie obniżania z roku na rok kosztów wdrożeń, które idą w parze ze wzrostem kosztów zatrudnienia, są elementem decydującym – mówi A. Stelmach.
Zwiększenie zainteresowania automatyzacją i robotyzacją nazywa jednym z najważniejszych technologicznych efektów pandemii Dominik Jasiok, Advanced Applications Manager, STILL Polska. W niektórych branżach wzrost tej popularności był odpowiedzią na skok popytu, w innych modernizację i automatyzację wprowadzono z myślą o przyszłości.
Co do tego, że pandemia pokazała właścicielom fabryk przewagę maszyny nad człowiekiem, nie ma wątpliwości Kajetan Szczurowski, Inżynier systemów zrobotyzowanych, BIAP. To jednak tylko jedna strona medalu, drugą były bowiem problemy finansowe zakładów produkcyjnych. – Duże koncerny, mające inwestorów zza granicy, były chętne do robotyzacji, jednak część mniejszych, lokalnych fabryk dotkliwie odczuła skutki zmniejszenia się dostępności pracowników. Zakłady, które straciły pieniądze przez pandemię, są teraz dużo mniej skłonne do dużych inwestycji w stanowiska zrobotyzowane. COVID-19 utrudnia również kontakty z klientami i wyjazdy na wizję lokalne – mówi K. Szczurowski, dodając, że sytuacja związana z pandemią wpłynęła również na terminy dostaw komponentów. Nawet czołowi producenci sterowników, czujników czy robotów mają problemy z łańcuchem dostaw, a czasy realizacji niektórych podzespołów automatyki można liczyć w miesiącach.
Zdaniem Sebastiana Procka, Dyrektora Działu Budowy Maszyn, AIUT, wzrost zainteresowania automatyzacją jest naturalną konsekwencją zarówno scenariuszy, jakie były wynikiem pandemii, jak i organicznego rozwoju zakładów. Wzmożone absencje pracowników spowodowane COVID-19 pokazały, jak łatwo jest przerwać ciągłość działania fabryki, która swoją produkcję realizuje w modelu tradycyjnym. – To zagrożenie odbija się na całym łańcuchu dostaw, stąd potrzeba uniezależnienia, którą spełnia automatyzacja. Jednocześnie pojawiła się konieczność sprostania nowym oczekiwaniom klientów końcowych, którzy coraz częściej chcą produktów personalizowanych, co oznacza, że zakłady potrzebują rozwiązań, które pozwolą uelastycznić i przyśpieszyć proces produkcji. Automatyzacja to także odpowiedź na sytuację na rynku pracy, gdzie coraz trudniej pozyskać nowych i utrzymać doświadczonych pracowników – konkluduje S. Procek.
Z ulgą będzie łatwiej
Zdaniem A. Stelmacha (amiSter) powoli zaczynają znikać argumenty, które dotychczas jeszcze przemawiały przeciwko robotyzacji. Mowa choćby o kosztach.
O tym, że ulga na robotyzację przyczyni się do wzrostu wskaźnika robotyzacji i automatyzacji procesów w polskich zakładach, mówi A. Sadzik (APA Group). – To dobry kierunek, bo już samo pojawienie się takiej możliwości spowoduje, że w ogóle robotyzacja będzie brana pod uwagę. A to w polskich przedsiębiorstwach nie zawsze jest kierunek oczywisty. Dobrze by też było, gdyby przyznając taką ulgę, wymagano od przedsiębiorcy jakiegoś planu cyfryzacji czy szerzej – transformacji cyfrowej. Tu dobry kierunek wskazał PARP w projekcie pilotażu Przemysłu 4.0, wymagając od przedsiębiorców chcących pozyskać dotację na projekty Przemysłu 4.0 map drogowych transformacji cyfrowej, zrealizowanych według dobrych praktyk konsultingowych – mówi A. Sadzik, podkreślając, jak ważne jest to, że w prawie połowie tysiąca polskich firm, bo tyle złożono wniosków, pojawił się taki dokument. Sam akt tworzenia tego dokumentu wymagał pewnego wysiłku intelektualnego i organizacyjnego. To wcześniej czy później zaprocentuje.
Co do tego, że nowa preferencja podatkowa, jaką jest ulga na robotyzację, pozwoli przedsiębiorcom, bez względu na wielkość firmy i branżę, na dodatkowe odliczenie kosztów poniesionych na inwestycje, nie ma też wątpliwości S. Procek (AIUT). Ulga może być bodźcem do podjęcia ostatecznej decyzji o realizacji inwestycji, jednak najważniejszym wyznacznikiem w tym zakresie niezmiennie pozostanie ROI (ang. return on investment), czyli wskaźnik rentowności, który pozwala zmierzyć efektywność podejmowanych działań. – Z nową ulgą wiąże się jeszcze jedna ważna kwestia, mianowicie przedsiębiorca, który chce skorzystać z odliczenia, powinien być pewny, że jego nowa inwestycja lub jej część jest kosztem kwalifikowanym. Tu także nasza rola jako dostawcy i integratora, aby zapewnić firmom, które się z nami robotyzują, wsparcie biznesowe w tym zakresie. Im przedsiębiorcy będą pewniejsi ustawowego zwrotu kosztów, tym chętniej będą realizować nowe inwestycje – dodaje S. Procek.
Przed nadmiernym optymizmem przestrzega D. Jasiok (STILL Polska). Jego zdaniem bez wątpienia ulga na robotyzację będzie uwzględniana w procesie szacowania kosztów inwestycji, jednak przyczyn wdrożenia rozwiązań automatyzacyjnych jest tak wiele, że sam fakt dostępności ulgi nie będzie miał najprawdopodobniej decydującego znaczenia dla dynamiki wzrostów tego rynku.
Rzeczywistość, czy tylko eksperyment?
W wielu przypadkach rozwój projektów z zakresu Przemysłu 4.0 to ciągle swoista nowość na rynku. A. Sadzik (APA Group) potwierdza, że to wciąż są pojedyncze projekty; wydaje się, że firmy zwlekają z decyzjami, czekając również na ruchy konkurencji. – Mamy na myśli nie decyzje zakupowe, ale w ogóle prace na poziomie planowania. A i to planowanie kuleje. Spotkaliśmy się z faktem zakupu nowej, zautomatyzowanej linii produkcyjnej, gdzie nie wzięto w ogóle pod uwagę jej zakupu z jakimikolwiek elementem technologicznym Przemysłu 4.0. Z drugiej strony przyznać należy, że są już w Polsce firmy, które zrealizowały w praktyce i skutecznie wdrożyły całe obszary produkcji zgodnie z paradygmatem Przemysłu 4.0. I nie są to wcale polskie oddziały światowych koncernów – tłumaczy A. Sadzik.
S. Procek (AIUT) jest przekonany, że dziś to automatyzacja transportu wewnętrznego z wykorzystaniem robotów mobilnych typu AMR jest wygodnym biznesowo i elastycznym rozwiązaniem spełniającym założenia Przemysłu 4.0. Jako przykład podaje kompleksowy system intralogistyczny AIUT Qursor, którego integralną częścią są roboty mobilne z rodziny AIUT Formica. Rozwiązanie automatycznie zarządza transportem zrobotyzowanym, a także manualnym (jeśli taki współistnieje), a system na bieżąco analizuje dane z czujników, pozwalając robotom na bezpieczną pracę w dynamicznym środowisku z reakcją w czasie rzeczywistym. Opinia, że koncepcje Przemysłu 4.0 są ciągle nowością na rynku i prawdopodobnie będą nią jeszcze przez przynajmniej kilka lat, potwierdza K. Szczurowski (BIAP). W Polsce wciąż można znaleźć wiele fabryk (i mniejszych, i większych), gdzie prace są wykonywane manualnie. – Czwarta Rewolucja Przemysłowa nie wymaga po prostu kupienia nowego sprzętu. Spełnienie zasad tej rewolucji wymaga zmian na gruncie nie tylko urządzeń, ale też całego systemu zarządzania produkcją i mentalności personelu (na każdym szczeblu). Do takich zmian potrzeba jeszcze czasu na stopniowe wprowadzanie usprawnień – mówi K. Szczurowski.
Lista kluczowych funkcjonalności
O sile robota decydują m.in. funkcjonalności, w jakie go wyposażono. By mógł realizować założenia koncepcji Industry 4.0, przede wszystkim konieczne jest zapewnienie integracji z otoczeniem. A. Stelmach (amiSter) podkreśla, że odpowiednio zbudowany system MES powinien odpowiadać za dystrybucję zleceń produkcyjnych do stanowiska zrobotyzowanego oraz na bieżąco archiwizować wyniki jego pracy (wraz z jakością). Ponadto informacja zwrotna od robota powinna wpływać na cały pozostały ciąg technologiczny. Z holistycznego punktu widzenia fabryka powinna być naczyniami połączonymi, gdzie ewentualny problem czy opóźnienie na jednym obszarze błyskawicznie adaptacyjnie dostosowuje produkcję na pozostałych obszarach.
Zdaniem S. Procka (AIUT) dziś praktycznie wszystkie roboty przemysłowe posiadają oprogramowanie, które pozwala spełniać założenia koncepcji Przemysłu 4.0. Dzięki odpowiednim systemom możemy tworzyć symulacje, cyfrowe bliźniaki i testować całe linie produkcyjne poprzez ich wirtualne uruchomienie. Jednak najważniejszą kwestią jest nie tyle oprogramowanie robota, co zapewnienie rozwiązań, które pozwolą na komunikację maszyny z systemami zarządzania. – Klientowi należy zapewnić system, który będzie agregował i analizował poszczególne dane oraz efektywnie zarządzał procesem produkcji czy magazynowym. Dzięki stałym raportom zakład otrzymuje informacje o tym, co i na jakim etapie działo się np. z produktem na linii produkcyjnej czy robotem mobilnym w trakcie jego pracy, dzięki czemu dany proces można optymalizować – tłumaczy S. Procek.
K. Szczurowski (BIAP) zwraca uwagę na to, że układy na stanowiskach muszą być w stanie wzajemnie się komunikować oraz przesyłać jak najwięcej informacji przez sieć. Oprogramowanie robotów powinno wdrażać więcej rozwiązań z zakresu uczenia maszynowego, a więc takich, które potrafią same się udoskonalać wraz z czasem trwania pracy. Pożądanym byłoby również, gdyby systemy wspomagały podejmowanie decyzji, a także sugerowały rozwiązania zwiększające wydajność procesu (np. optymalizację wykonywanych ruchów). Zdaniem K. Szczurowskiego duże pole do popisu mają również twórcy oprogramowania sterującego flotą robotów mobilnych. Jeżeli ścieżki robotów mogą się pokrywać, każdy pojazd musi być w stanie przekazać swoją lokalizację w czasie rzeczywistym do pozostałych maszyn. Takie roboty powinny też być w stanie automatycznie wyznaczać optymalne ścieżki przejazdu, kolejkować swoje zadania i monitorować pozostały zapas energii w akumulatorach. Zgodnie z koncepcjami Industry 4.0 pojazdy są w obowiązku wysyłać informacje o swoim stanie do systemu nadrzędnego. Taki system powinien z kolei, na podstawie aktualnych zleceń i informacji od robotów, tak zarządzać flotą, aby wydajność procesu była jak najbliższa optymalnej.
Na to, że podstawą Przemysłu 4.0 jest swobodna wymiana informacji pomiędzy poszczególnymi elementami systemu, zwraca uwagę również D. Jasiok (STILL). By do maksimum wykorzystać związany z tym potencjał, systemy automatyzacji i robotyzacji powinny być wyposażone w interfejsy umożliwiające integrację danych z wielu źródeł i reagowanie na przekazywane informacje.
Dobry program to podstawa
Trendy związane z ideą Industry 4.0 przekładają się na charakter aplikacji i oprogramowania robotów mobilnych. S. Procek (AIUT) podkreśla, że oprogramowanie do robotów jest stale rozbudowywane i uzupełniane o nowe funkcjonalności, wspomagające różne procesy, w tym np. zgrzewanie, spawanie, klejenie. Na rynku dostępnych jest też coraz więcej aplikacji, w których wykorzystuje się systemy wizyjne do pracy z robotami. – Biorąc pod uwagę charakterystykę aplikacji, należy wymienić coboty i usługowe roboty mobilne typu AGV/AMR, które należą do flagowych rozwiązań spełniających założenia koncepcji Przenysłu 4.0, w czasie rzeczywistym komunikują się i współpracują ze sobą oraz z ludźmi – tłumaczy nasz rozmówca.
BIAP w pracy nad stanowiskami z robotami przemysłowymi najczęściej używa maszyn ABB. K. Szczurowski podkreśla, że roboty szwedzkiej firmy wyposażone są w oprogramowanie realizujące część paradygmatów Industry 4.0, które znacznie zwiększa wydajność pracy nad projektami. – Najwięcej profitu czerpiemy z obsługi cyfrowego bliźniaka, w którym możemy zaprojektować całe stanowiska off-line. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy na etapie projektu konsultować różne składowe systemu z klientem. Bez rozbudowanej symulacji duża część zmian byłaby niemożliwa. Kolejnym ciekawym rozwiązaniem na etapie projektowania jest obsługa rozszerzonej rzeczywistości. Dzięki aplikacji ABB RobotStudio AR Viewer możemy wyświetlić działającą symulację stanowiska z robotem na pustej przestrzeni, wystarczy do tego typu smartfon obsługujący rozszerzoną rzeczywistość – tłumaczy przedstawiciel BIAP, dodając, że oprócz wymienionych cech rynek nie jest na razie zainteresowany usprawnieniami związanymi z Czwartą Rewolucją. Prawdopodobnie będzie się to zmieniać w ciągu najbliższych lat.
Michał Jurczak
Ten i inne artykuły znajdziecie w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie
