Automatyzacja i robotyzacja mogą usprawnić procesy i eliminować przestoje w produkcji. Nowoczesne technologie pozwalają na wzajemną komunikację pomiędzy maszynami, zaawansowane rozwiązania dają możliwości integracji systemów i robotów automatyki przemysłowej, a korzyści wynikające ze scalenia oraz automatyzacji wielu aplikacji mogą okazać się bardzo znaczące. – W najprostszym ujęciu, integracja systemów i robotów automatyki przemysłowej to proces łączenia wielu różnorodnych urządzeń w sprawnie działającą całość. Chodzi tutaj m.in. o maszyny używane w procesach produkcyjnych, takie jak obrabiarki CNC czy wtryskarki. Celem integratora jest stworzenie struktury, która działa maksymalnie płynnie i jest zoptymalizowana pod kątem określonych potrzeb danego zakładu – tłumaczą w firmie Hitmark.

Integrator poszukiwany?

Kluczowe w integracji jest to, aby poszczególne elementy danej struktury efektywnie ze sobą współgrały i się uzupełniały. I to właśnie wymaga wsparcia ze strony integratora. Zdaniem Sebastiana Procka (Dyrektor Działu Budowy Maszyn, AIUT) znalezienie partnera technologicznego, który zaprojektuje, wykona i zintegruje rozwiązanie automatyki przemysłowej, ma zasadnicze znaczenie z punktu widzenia przedsiębiorstw produkcyjnych. Integratorzy systemów oferują specjalistyczną wiedzę, która jest niezbędna dla skutecznej realizacji projektów z obszaru automatyzacji i cyfryzacji przemysłu. – Rynkowa świadomość w zakresie korzyści, jakie przynosi współpraca z integratorem, jest bardzo wysoka. Nasza praktyka pokazuje, że kompetentny integrator systemów staje się wieloletnim partnerem technologicznym. Rynek ceni też kompleksowość, którą oferujemy. Mam tu na myśli fakt, że jako integrator potrafimy zaprojektować rozwiązanie zgodnie z potrzebami klienta, kompleksowo obsłużyć projekt i zapewnić wsparcie na każdym etapie wdrożenia i życia inwestycji – dodaje S. Procek.

Kazimierz Mucha, Dyrektor Produkcji, CPP PREMA, podkreśla, że wraz z postępującą cyfryzacją, robotyzacją i automatyzacją procesów produkcyjnych znacząco zmienia się rola poszczególnych podmiotów zaangażowanych w budowanie oraz utrzymanie efektywnego środowiska wytwórczego. – Integrator procesów przemysłowych – w tym również integrator maszyn i robotów – jest dziś postrzegany coraz częściej jako istotny partner strategiczny, a nie jedynie usługodawca czy podwykonawca. Rola integratora zmienia się w kierunku doradztwa, planowania i kompleksowego zarządzania wdrożeniami, co przekłada się na rosnące zaufanie i docenianie kompetencji tego typu firm wśród inwestorów – zaznacza K. Mucha i dodaje, że choć w krajach wysoko rozwiniętych integrator jest już od dawna trwałym elementem krajobrazu przemysłowego, w niektórych regionach i sektorach wciąż istnieje pewna luka w świadomości inwestorów na temat pełni jego możliwości. Nie wszyscy nadal zdają sobie sprawę, że integrator coraz częściej podmiot potrafiący wziąć odpowiedzialność za cały projekt: od koncepcji, poprzez dobór technologii, integrację systemów IT, dopasowanie robotów i maszyn do istniejącej infrastruktury, aż po uruchomienie, testy, szkolenia personelu i serwis posprzedażowy. – Takie holistyczne podejście do integracji stanowi szczególną wartość dla inwestorów, którzy nie chcą tracić czasu i zasobów na samodzielne koordynowanie różnych dostawców i rozwiązań technologicznych. Jeśli jedną z najistotniejszych przewag konkurencyjnych na rynku stanowi sprawne i szybkie wdrożenie nowej linii produkcyjnej czy modernizacja istniejącego parku maszynowego, to rola integratora staje się niezwykle ważna. Może przyśpieszyć i usprawnić wdrożenia aplikacji przemysłowych, zapewniając jednocześnie najwyższą jakość i bezpieczeństwo procesu – wyjaśnia K. Mucha. Nasz rozmówca w ostatnich latach obserwuje znaczący wzrost świadomości inwestorów na temat roli integratora. Trwa swego rodzaju edukacja przedsiębiorców. Coraz częściej zdają oni sobie sprawę, że bez odpowiednio dobranych technologii, optymalnej integracji systemów oraz profesjonalnego doradztwa trudno o pełne wykorzystanie potencjału nowoczesnych rozwiązań produkcyjnych. – W rezultacie integratorzy, którzy potrafią wyjść poza schemat tylko pośrednika i świadczyć usługi obejmujące nie tylko integrację, ale i optymalizację kosztów, skalowanie produkcji oraz analizę danych, budują swoją pozycję na stabilnych fundamentach – dodaje. Jego zdaniem w rozbudowanych organizacjach integrator jest ich elementem. Natomiast w niedużych firmach jest to element z zewnątrz i traktuje się go jako usługodawcę. Dla małych organizacji szczególnie istotna jest optymalizacja kosztów, a to jest najbardziej widoczne w naszych, krajowych warunkach. – Nie wszyscy inwestorzy w pełni rozumieją, że zatrudnienie integratora może przynieść wymierne korzyści w dłuższej perspektywie: skrócenie czasu wdrożenia, uniknięcie kosztownych błędów czy zapewnienie pełnej kompatybilności między maszynami i systemami. Z doświadczenia CPP PREMA wynika, że profesjonalny integrator potrafi nie tylko wdrożyć nowe maszyny i roboty, ale też zaplanować harmonogram inwestycji, pomóc przy doborze optymalnych technologii i szkoleń dla personelu, a także dbać o ciągły rozwój oraz skalowalność procesów – konkluduje.   

Kwestia… skali

K. Mucha (CPP PREMA) zaznacza, że skala projektu, przy której udział integratora staje się nieodzowny, jest zależna od złożoności procesu, stopnia zaawansowania technologicznego, wymaganej synchronizacji pomiędzy maszynami, robotami oraz systemami IT, a także potrzeb związanych z bezpieczeństwem, elastycznością i przyszłą możliwością rozbudowy. – Można przyjąć, że im bardziej kompleksowe jest wdrożenie, tym większa korzyść z zaangażowania integratora. W przypadku projektów, w których konieczna jest współpraca wielu maszyn pochodzących od różnych producentów, integracja z systemami zarządzania produkcją (MES, ERP), wdrożenie robotów współpracujących z ludźmi (tzw. kobotów), a także dostosowanie procesów do specyficznych wymogów jakościowych czy standardów branżowych, integrator odgrywa w niezwykle ważną rolę – wyjaśnia K. Mucha, dodając, że w sytuacjach, gdzie mówimy o rozbudowanej linii produkcyjnej składającej się z kilku, kilkunastu urządzeń, różnorodnych czujników, elementów pneumatyki, hydrauliki siłowej czy automatyki, a także wtedy, gdy docelowo planuje się skalowanie procesów lub szybką adaptację do zmieniających się wymagań rynku, integrator okazuje się niezbędny. Jako przykład podaje uruchomienie nowego, zautomatyzowanego centrum do pakowania produktów w e-commerce, wspieranego przez roboty pakujące oraz linię do automatyzacji procesu doboru opakowania do wielkości produktu. – Bez profesjonalnego integratora trudno by nam było o harmonijną współpracę wszystkich elementów. Tu właśnie mogliśmy polegać na wysokiej jakości kadrze CPP PREMA oraz zewnętrznej firmie zajmującej się integracją tego typu systemów. W efekcie nasz klient otrzymuje pełne, gotowe do działania rozwiązanie oraz pewność, że całość działa wydajnie, bezpiecznie i stabilnie – mówi K. Mucha, dodając, że istnieją też projekty mniejszej skali i niższej złożoności, które można przeprowadzić samodzielnie. Jako przykład podaje wykonanie, montaż, instalację standardowej maszyny (np. obrotnicy płyt meblowych) do istniejącej linii produkcyjnej, bez potrzeby jej głębokiej integracji z innymi systemami. Podobnie sytuacja wygląda przy prostych modernizacjach, np. wymianie pojedynczych podzespołów maszyny, która nie pociąga za sobą modyfikacji oprogramowania czy konieczności integracji z innymi narzędziami w przedsiębiorstwie. I tu jednak przedstawiciel CPP PREMA dostrzega walory konsultacji z integratorem i zaznacza, że coraz częściej, w dobie Przemysłu 4.0, nawet proste projekty mogą zyskać na doradztwie eksperckim, jeśli inwestor myśli perspektywicznie i chce zapewnić sobie elastyczność w dalszym rozwoju. – W przyszłości skala i złożoność rozwiązań technologicznych będą wzrastać wraz z rosnącą rolą sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego, rozszerzonej rzeczywistości (AR) czy integracji systemów IoT. Wówczas znaczenie integratorów stanie się jeszcze większe, a granica między projektami wymagającymi ich udziału a tymi realizowanymi samodzielnie jeszcze bardziej się przesunie w kierunku konieczności profesjonalnego wsparcia. CPP PREMA, dzięki bieżącej obserwacji trendów oraz inwestowaniu w wiedzę i kompetencje, może skutecznie wspierać firmy zarówno dziś, jak i w nadchodzącej, jeszcze bardziej zautomatyzowanej przyszłości – zapewnia K. Mucha.

Podobne zdanie prezentuje S. Procek (AIUT) i twierdzi, że udział integratora maszyn oraz systemów przemysłowych jest kluczowy przy realizacji złożonych projektów, gdzie wymagane są zaawansowane umiejętności techniczne, kompleksowe zarządzanie projektem oraz głęboka wiedza na temat integracji różnych rozwiązań. – Myślę tu przede wszystkim o projektach obejmujących wdrożenie całych linii produkcyjnych, stanowisk zrobotyzowanych, systemów logistycznych z wykorzystaniem robotów transportowych, ale również projektów, gdzie konieczna jest integracja różnych technologii (automatyka, robotyka, IT, IIoT). Projekty niestandardowe, które wymagają dostosowania sprzętu i oprogramowania do specyficznych procesów klienta z reguły również powierzane są do realizacji integratorom, którzy stają się gwarantem jakościowej i terminowej realizacji inwestycji. Dla branż, takich jak farmacja czy motoryzacja, to właśnie wymagania jakościowe będą też decydowały o współpracy z autoryzowanym integratorem systemów automatyki przemysłowej. Za AIUT, jako integratorem z ponad 30-letnim doświadczeniem, stoi doświadczenie poparte realizacją przeszło 4500 projektów i kapitał wiedzy inżynierskiej liczący dziś ponad 700 specjalistów-inżynierów z różnych dziedzin przemysłu. Posiadamy odpowiednie zaplecze technologiczne i techniczne oraz lokalne centra inżynierskie na strategicznych międzynarodowych rynkach, co pozwala nam na szybką, bezpośrednią reakcję, np. w przypadku awarii w zakładzie klienta – mówi S. Procek, podkreślając, że gwarancja wsparcia, jaką świadczy integrator, to ogromna zaleta przy podejmowaniu decyzji o współpracy. Wśród projektów, które można przeprowadzić bez udziału integratora, wymienia te charakteryzujące się mniejszą złożonością i standaryzacją w zakresie komponentów, bez większych wymogów co do personalizacji systemu. – Będą to z reguły proste instalacje pojedynczych maszyn czy robotów, które mają np. wbudowane funkcje plug and play i nie wymagają specjalnej konfiguracji – konkluduje przedstawiciel firmy AIUT.

To można policzyć

Współpracując z integratorem, inwestor może uzyskać konkretne korzyści. K. Mucha (CPP PREMA) zaznacza jednak, że korzyści te mogą przy przybierać różnorodne formy – od redukcji kosztów operacyjnych, poprzez skrócenie czasu wdrożeń, po zwiększenie wydajności i jakości produkcji. Wielkość tych oszczędności zależy od specyfiki projektu, branży, skali inwestycji i czasu amortyzacji wdrożonych rozwiązań. – Wyobraźmy sobie hipotetyczny projekt wdrożenia nowej, zautomatyzowanej linii montażowej w zakładzie produkcyjnym. Inwestor planuje zintegrować trzy roboty przemysłowe do obsługi procesu składania elementów, a także zoptymalizować przepływ materiałów między poszczególnymi stanowiskami. Samodzielne podejście do wdrożenia może oznaczać, że inwestor: spędzi znacząco więcej czasu na dobraniu odpowiednich komponentów maszyn i technologii, bazując często na ograniczonej wiedzy o całokształcie dostępnych rozwiązań; ryzykuje popełnieniem błędów w konfiguracji i integracji systemów, co w konsekwencji doprowadzi do wydłużenia czasu rozruchu, a nawet konieczności kosztownych modyfikacji; może nie wykryć na czas nieoptymalnych połączeń lub braku kompatybilności poszczególnych komponentów, co z kolei skutkuje niższą produktywnością w dłuższej perspektywie – tłumaczy K. Mucha. W przeciwieństwie do tego, korzystając z pomocy integratora, inwestor otrzymuje wsparcie w precyzyjnym doborze maszyn, robotów i oprogramowania, uwzględniające nie tylko bieżące potrzeby, ale też dalszy rozwój zakładu. Integrator jest w stanie zredukować czas wdrożenia nawet o kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt procent, co przekłada się na szybsze osiągnięcie docelowej wydajności. Dodatkowo integrator, działając kompleksowo, ogranicza ryzyko kosztownych błędów, co w prosty sposób przekłada się na oszczędności. – Załóżmy, że inwestor planuje wdrożyć zautomatyzowaną linię o wartości 5 mln zł. Samodzielne działanie i ewentualne błędy mogą wydłużyć czas pełnego uruchomienia z 6 do 9 miesięcy. W tym czasie zakład wytwarza produkty ze zmniejszoną efektywnością, co może generować straty, rzędu np. 250 tys. zł miesięcznie (wynikające z niższej wydajności, awaryjności i kosztów postoju oraz dodatkowej pracy ludzkiej). Oznacza to dodatkowe 750 tys. zł kosztów lub utraconych przychodów przez opóźnienie w osiągnięciu pełnej zdolności produkcyjnej. Integrator, skracając wdrożenie i zapewniając optymalny start, pozwala uniknąć dużej części tych strat. Dodatkowo może on zaproponować rozwiązania zmniejszające zużycie energii, materiałów lub ograniczające zbędne przestoje, co w ciągu roku może przynieść kolejne kilkaset tysięcy złotych oszczędności – wylicza K. Mucha, dodając, że jeśli chodzi o wskaźnik ROI (Return on Investment), to profesjonalni integratorzy coraz częściej pomagają inwestorom w jego wyliczaniu już na etapie koncepcyjnym. Zaznacza, że szacowanie ROI bazuje na analizie kosztów początkowych, przewidywanych oszczędności operacyjnych, skróceniu czasu wdrożeń, zmniejszeniu liczby awarii oraz wzroście wydajności (ROI może kształtować się na poziomie 20–30% rocznie, a bywa i wyższy, w zależności od branży i rodzaju procesu).

S. Procek (AIUT) potwierdza, że na korzyści wynikające ze współpracy z integratorem systemów można patrzeć wielowymiarowo, jednak wspólnym mianownikiem jest zawsze wskaźnik ekonomiczny: rozumiany zarówno jako redukcja kosztów operacyjnych, zwiększenie efektywności czy unikanie niepotrzebnych i kosztochłonnych błędów na etapach projektowania, wdrażania czy integracji danego rozwiązania z systemami fabryki. – Analiza kosztów i oszczędności jest bardzo ważna przy decyzji o wyborze partnera technologicznego, jednak dla dużych przedsiębiorców to nigdy nie jest jedyny wyznacznik. Liczy się przede wszystkim jakość realizacji, jaką oferuje dany integrator, bo od tego będzie zależała efektywność operacyjna danego zakładu oraz jakość i czas dostarczenia produktu na rynek – mówi S. Procek.

Kwestia doświadczeń

S. Procek (AIUT) zaznacza, że wiele polskich zakładów korzysta ze starszego typu systemów, a to środowiska, które nie są odpowiednio przygotowane do współpracy z nowoczesnymi rozwiązaniami automatyki i systemami sterowania. W takich przypadkach integracja będzie polegała na dostosowaniu całego środowiska do nowych rozwiązań, co wymaga wiedzy i doświadczenia, aby automatyzacja i robotyzacja oraz proces cyfrowej transformacji przyniosły firmie oczekiwane korzyści. – Integrator ocenia też, czy zakład w sposób dostateczny (optymalny) korzysta z danych powstających w procesach produkcyjnych – a jeśli nie, to pomoże wdrożyć systemy, które umożliwią fabryce lepsze zarządzanie, najlepiej w ujęciu holistycznym. Automatyzacja procesów krytycznych, to kolejny z obszarów, gdzie za wyborem integratora przemawia wartość dodana, rozumiana jako niezawodna realizacja inwestycji. To integratorom powierza się automatyzację kluczowych procesów, które mają zapewniać ciągłość produkcji i eliminację przestojów. Podobnie ma się sytuacja w przypadku projektów niestandardowych, kiedy należy dostarczyć spersonalizowane systemy lub rozwiązanie, którego brak w standardowych ofertach. Taki projekt wymaga zaawansowanej, przekrojowej wiedzy technicznej i integracji różnych technologii. Z doświadczenia mogę powiedzieć, że wcale nie są to projekty rzadkie – mówi S. Procek, zastrzegając przy tym, że inną sprawą jest potrzeba odpowiedniego przygotowania każdego zakładu do procesu automatyzacji. Bywa bowiem, że technologicznie klienci są nie przystosowani, a ich produkty wymagają dostosowania i pewnych zmian, aby nadawały się do automatyzacji – i to inwestorzy również muszą wziąć pod uwagę decydując się na automatyzację i robotyzację procesów produkcyjnych.

K. Mucha (CPP PREMA) za największe wyzwanie, z jakim borykają się polskie fabryki w zakresie integracji maszyn i robotów, uznaje złożoność procesów oraz ciągle rosnące wymagania dotyczące wydajności, jakości i elastyczności. W praktyce oznacza to konieczność harmonijnego połączenia różnorodnych urządzeń, systemów sterowania i oprogramowania, a także dopasowania rozwiązań do często zmieniającego się asortymentu czy warunków rynkowych. – Kolejnym wyzwaniem jest integracja nowych technologii z istniejącą infrastrukturą. Wiele polskich fabryk posiada pewien „historyczny” park maszynowy – urządzenia starszego typu, często całkowicie funkcjonujące na odmiennych standardach komunikacji i sterowania niż nowoczesne roboty czy rozwiązania Przemysłu 4.0. Połączenie takich elementów w jeden sprawnie działający ekosystem bywa trudne – zaznacza K. Mucha, zapewniając jednocześnie, że integrator wnosi największą wartość dodaną szczególnie w sytuacjach, gdy projekt jest wysoce skomplikowany, wymaga synchronizacji wielu procesów, firm, dostawców i uwzględnienia zaawansowanych technologii. Jako przykład podaje ostatnie wdrożenie linii produkcyjnej o dużej przepustowości, na której pracuje kilka typów robotów (np. roboty montażowe i pakujące), a równocześnie konieczna jest integracja systemów wizyjnych, stacji kontrolno-pomiarowych oraz oprogramowania do analizy danych w chmurze. – To właśnie integrator nadaje projektowi spójność. Integrator dostarcza nie tylko know-how techniczne, ale i wsparcie organizacyjne oraz strategiczne. Może pomóc w zaplanowaniu harmonogramu prac, koordynować działania różnych dostawców oraz zapewnić odpowiednie szkolenia dla personelu. Integrator to także wartość dodana w sytuacjach, gdy inwestorzy poszukują nie tyle jednorazowego wdrożenia, co długofalowego partnerstwa w modernizacji i skalowaniu procesów. Biorąc pod uwagę zmieniające się standardy, rosnące wymagania jakościowe, możliwość bieżącej optymalizacji oraz szybkiej adaptacji do nowych trendów czy integracji kolejnych innowacyjnych narzędzi jest trudna do osiągnięcia bez specjalistycznego wsparcia – mówi K. Mucha i podkreśla, że specjaliści z tej branży mogą na bieżąco monitorować funkcjonowanie linii, aktualizować oprogramowanie, sugerować zmiany w układzie produkcyjnym i pomagać we wprowadzaniu nowych rozwiązań, takich jak sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe czy technologie rzeczywistości rozszerzonej (AR). Za istotne wyzwanie przedstawiciel CPP PREMA uważa też kwestię kompetencji personelu. Jego zdaniem często pracownicy fabryki nie mają wystarczających umiejętności do obsługi wysoce zautomatyzowanych linii, a to integrator może zapewnić szkolenia, dokumentację i wsparcie posprzedażowe, co w dłuższej perspektywie zwiększa niezawodność, utrzymuje stabilność procesu i minimalizuje ryzyko błędów wynikających z niewłaściwego użytkowania maszyn i robotów.

Michał Jurczak

Ten i inne artykuły znajdziesz w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie