Ostatnia dekada to dla polskiej gospodarki czas znaczącego rozwoju. W tym okresie zwiększyły się inwestycje w infrastrukturę przemysłową, pojawiły się nowe zakłady, rozbudowano istniejące. Mimo że nowe procesy wytwarzania oparte są o wysoce zautomatyzowane technologie, zmiany w przemyśle pociągnęły za sobą większe zapotrzebowanie na pracowników. Dotyczy to każdego poziomu, a więc także podstawowego, w którym wykonywane są proste, powtarzalne operacje. Z drugiej strony, w tym samym czasie otwarcie granic oraz rynku pracy w Europie zachodniej spowodowało odpływ potencjalnej siły roboczej do lepiej płatnych miejsc. Napływ pracowników z krajów wschodnich ma w wielu wypadkach charakter przejściowy – także szukają zajęć za naszą zachodnią granicą – wiec nie można mówić zbilansowaniu liczby chętnych gotowych podjąć pracę w Polsce.
Sytuacja niedoboru kadr przed jaką stają zarządzający zakładami w Polsce staje coraz bardziej powszechna. I tu właśnie zaczyna rodzić się pytanie – a może zamiast pustego miejsca pracy zastosować robota ? W zasadzie należało by powiedzieć nie tyle pytanie ile ciąg pytań : dobrze, niech będzie robot, ale jaki ? w jaki sposób go zintegrować ? co jeszcze potrzeba ? jak zaplanować cały proces robotyzacji ? jak ocenić koszty ?
Mam nadzieję że ten artykuł da odpowiedź na te pytania i przybliży zagadnienia związane z robotyzacją.
Organizacja procesu robotyzacji
Właściwe przeprowadzenie wszystkich faz zagwarantuje nam osiągnięcie założonych celów. Przemyślana i poparta dobrymi założeniami koncepcja da wyniki pozwalające na zwrot inwestycji w realnie krótkim czasie i pozwoli na wieloletnią eksploatację.
Pierwszą fazą procesu jest samo podjęcie decyzji o jego rozpoczęciu. Należy przeprowadzić analizę samej technologii i odpowiedzieć na pytanie czy jest technicznie możliwe zastosowanie robota w danym miejscu. Można sobie wyobrazić że zabieramy stołek naszego nieobecnego pracownika, stawiamy robota i dokonujemy obserwacji jak sobie radzi. Tu rodzą się kolejne zagadnienia, ważne na etapie decyzji. Musimy określić sposób współdziałania robota z linią technologiczną. I dotyczy to zarówno układu sterowania jak i strony mechanicznej. Trzeba zapewnić np. miejsce pobierania i odkładania produktu, a także magazynki buforowe. I na koniec najważniejsze: chwytak – a więc jak przejąć przedmiot – oraz czujnik jego obecności (np. kamera) by go właściwe zidentyfikować. Całość pytań i odpowiedzi stanowi zawartość studium wykonalności. To opracowanie jest podstawą do oszacowania efektywności działania. W tym miejscu doświadczony analityk jest w stanie określić z jaką prędkością i dokładnością będzie pracował robot. Będzie to podstawa do obliczenia współczynnika ROI czyli zwrotu kosztów z inwestycji. Zestawienie tych danych – studium wykonalności, estymacja efektywności oraz kosztu projektu vs koszt pracownika staje się finalną podstawą do podjęcia decyzji o przejściu do kolejnej fazy.
Jeśli etap decyzyjny został zakończony pozytywnie, można przejść do fazy inwestycyjnej. W oparciu o przeprowadzone studium i wynikające z niego założenia, powstaje projekt techniczny będący mapą drogową całego procesu. W jego skład wchodzą :
- Projekt organizacyjny, zawierający rozmieszczenie poszczególnych elementów na tle linii technologicznej
- Projekt mechaniczny obejmujący wszystkie wymagane zmiany konstrukcyjne oraz nowe urządzenia przeznaczone do wbudowania. Tu także dobierany jest chwytak oraz określane są zasady jego pracy.
- Projekt elektryczny zawierający organizację zasilań i sygnałów wymienianych z linią
- Projekt systemu sterowania którego główną częścią jest program robota, realizujący założone zadania i uwzględniający wymaganą integrację z pozostałymi układami pracującymi w ramach całego procesu. Ważne jest by właściwie przygotować sposoby wymiany informacji między wszystkimi sterownikami linii.
- Projekt systemu identyfikacji, określający nie tylko jak będzie to realizowane ale jakie są dodatkowe elementy jak np. oświetlenie w przypadku kamer.
- Harmonogram procesu, pokazujący kolejność poszczególnych działań, uwzględniający czas zamawiania i dostaw, czasy montażu oraz – w przypadku modernizacji – dopuszczalne czasy przestojów i przerw remontowych.
W oparciu o przygotowany i zatwierdzony projekt techniczny rozpoczyna się właściwa część procesu inwestycyjnego. Bazując na harmonogramie zlecane są dostawy oraz planowane etapy prac montażowych. Jest to również bardzo ważny czas dla służb utrzymania ruchu. Niepowtarzalna możliwość przeszkolenia się ze wszystkich elementów systemu na etapie jego powstawania. Należy tu podkreślić znaczenie współpracy inżynierów i techników UR z osobami odpowiedzialnymi za konstrukcję i uruchomienie. Ta faza kończy się próbami rozruchowymi, testami wydajności oraz ewentualnymi korektami i modyfikacjami. Całość instalacji – na koniec tego etapu – musi być zgodna z projektem (i ze zmianami które są można powiedzieć chlebem powszednim) i spełniać założenia techniczno-ekonomiczne ze studium.
Ostatnią fazą zadania robotyzacji jest eksploatacja zrobotyzowanej linii technologicznej. Z punktu widzenia utrzymania ruchu jest to ciągły proces obserwacji, rejestracji i modyfikacji jej działania. Możemy tu wydzielić kilka istotnych jego elementów :
- Analiza sytuacji awaryjnych, powodów zatrzymań i sposobów ich identyfikacji
- Bieżąca ocena efektywności pracy i określanie potencjalnych miejsc jej poprawy
- Organizacja przezbrojeń i zmian parametrów w zależności od profilu produkcji
- Optymalizacja magazynu części zamiennych
- Szkolenie operatorów i nadzór nad ich codzienną pracą.
Etap eksploatacji jest oczywiście najdłuższym ze wszystkich faz procesu robotyzacji. W wielu wypadkach doświadczenia służb UR zebrane podczas konstrukcji i eksploatacji są podstawą do rozpoczynania kolejnych takich projektów. Mając doświadczenie z całego takiego zadania, zdecydowanie łatwiej jest o dobre przygotowanie założeń i studium wykonalności do następnych modernizacji. Dlatego też pierwsze projekty powinny dotyczyć relatywnie prostych zadań takich jak przenoszenie, pakowanie czy rozpakowywanie. Przejście całych tego procesów będzie szansą na zebranie wielu cennych doświadczeń i pozwoli lepiej przygotować następne. Wielu użytkowników, zanim podejmie pierwsze decyzje dokonuje swojego rodzaju obchodu zakładu i wyboru miejsc do robotyzacji. Przeprowadzana jest kwalifikacja które z nich wymagają jakich nakładów i jaka jest ich podatność na robotyzację. Na jej podstawie pojawia się lista która jest wytyczną dla przygotowania studiów wykonalności.
