Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych - Czym się różnią i jak je wdrożyć?

Współczesny przemysł stoi przed wyzwaniami związanymi z rosnącą konkurencją, potrzebą zwiększania wydajności produkcji oraz optymalizacją kosztów. Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych stanowią kluczowe narzędzia transformacji cyfrowej, które umożliwiają przedsiębiorstwom osiągnięcie przewagi konkurencyjnej. Choć pojęcia te są często używane zamiennie, różnią się istotnie zakresem zastosowania i poziomem złożoności.

Zrozumienie różnic między automatyzacją a robotyzacją oraz poznanie strategii ich wdrażania jest niezbędne dla każdego przedsiębiorcy planującego modernizację procesów produkcyjnych. Właściwie przeprowadzona transformacja może przynieść znaczną redukcję kosztów, poprawę jakości produktów i zwiększenie bezpieczeństwa pracy.

Co to jest automatyzacja procesów produkcyjnych?

Automatyzacja koncentruje się na zastępowaniu ludzkiej pracy przez maszyny i systemy działające samoczynnie. To proces, w którym zadania wykonywane są przez urządzenia bez potrzeby ciągłej ludzkiej interwencji. Automatyzacja może obejmować różne systemy sterowania, od prostych mechanizmów czasowych po zaawansowane układy programowalne.

Główne cechy automatyzacji obejmują realizację powtarzalnych, przewidywalnych zadań, które są z góry zaprogramowane. Zarówno automatyzacja jak i sterowanie procesami bazuje na wcześniej ustalonych algorytmach, które nie wymagają adaptacji do zmieniających się warunków. Przykładami mogą być automatyczne linie montażowe, systemy pakowania czy maszyny do obróbki metalu pracujące według stałych parametrów. O integracji systemów automatyki możesz przeczytać na stronie https://www.pro-control.pl/oferta/integracja-systemow/.

Czym jest robotyzacja i robotyka w przemyśle?

Robotyzacja procesów produkcyjnych to bardziej zaawansowana forma automatyzacji, wykorzystująca roboty przemysłowe zdolne do wykonywania zadań zarówno prostych, jak i złożonych. Robotyka jako dziedzina nauki i techniki obejmuje projektowanie, budowę i programowanie robotów do realizacji różnorodnych operacji produkcyjnych.

Roboty przemysłowe charakteryzują się wysoką elastycznością i możliwością adaptacji do zmieniających się warunków produkcyjnych. Mogą wykonywać precyzyjne operacje takie jak spawanie, montaż, paletyzacja, czy skomplikowane operacje wymagające wykorzystania systemów wizyjnych. W przeciwieństwie do tradycyjnej automatyzacji, roboty mogą współpracować z ludźmi i dostosowywać się do nowych zadań poprzez przeprogramowanie.

Kluczowe różnice między automatyzacją a robotyzacją

Główna różnica pomiędzy automatyzacją a robotyzacją leży w poziomie zaangażowania człowieka oraz stopniu złożoności wykonywanych zadań. Automatyzacja ma za zadanie uzupełniać pracę człowieka, przejmując proste, powtarzalne czynności, podczas gdy robotyzacja procesów może całkowicie zastąpić człowieka w realizacji skomplikowanych operacji.

Zakresu automatyzacji dotyczy głównie systemów sterowania procesami, takich jak system SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), który umożliwia nadzorowanie i kontrolę całych linii produkcyjnych w czasie rzeczywistym. System SCADA pozwala operatorom monitorować parametry produkcji, archiwizować dane pomiarowe oraz sterować urządzeniami poprzez interfejs człowiek-maszyna (HMI). Jest to kluczowy element infrastruktury automatyzacji, który integruje różne systemy produkcyjne w jedną spójną całość. Więcej informacji na temat systemu SCADA znajdziesz na stronie https://adcentrum.com.pl/co-to-jest-system-scada/.

Z kolei robotyzacja oferuje znacznie większą elastyczność, ponieważ roboty można przeprogramować do wykonywania różnych zadań, co jest szczególnie ważne w produkcji wieloasortymentowej. Kolei robotyzacja pozwala na szybszą adaptację do zmian na rynku i nowych wymagań produktowych.

Planowanie wdrożenia - od audytu do mapy drogowej

Skuteczne wdrażanie automatyzacji i robotyzacji wymaga starannego planowania rozpoczynającego się od przeprowadzenie audytu technologicznego. Audyt pozwala na szczegółową ocenę obecnych procesów produkcyjnych, identyfikację obszarów wymagających modernizacji oraz określenie potencjalnych korzyści z wdrożenia nowoczesnych technologii.

Opracowanie mapy drogowej transformacji w kierunku Przemysłu 4.0 stanowi następny kluczowy etap. Mapa drogowa to kompleksowy plan działań określający kolejność wdrażania poszczególnych rozwiązań, harmonogram realizacji oraz potrzebne zasoby finansowe i techniczne. Opracowaniem mapy drogowej powinny zajmować się zespoły ekspertów posiadających doświadczenie w dziedzinie automatyzacji przemysłowej.

Wdrożenia mapy drogowej musi uwzględniać specyfikę branży, wielkość przedsiębiorstwa oraz dostępne zasoby finansowe. Właściwie przygotowana mapa powinna również zawierać analizę ryzyka oraz plan działań na wypadek wystąpienia problemów technicznych.

W procesie wdrażania automatyzacji i robotyzacji procesów produkcyjnych kluczowe znaczenie ma wybór właściwego partnera technologicznego posiadającego odpowiednie doświadczenie i kompetencje. Firma Pro-control.pl, działająca na rynku od 1991 roku, specjalizuje się w kompleksowej realizacji projektów automatyki i robotyki przemysłowej. Opracowanie mapy drogowej transformacji w kierunku Przemysłu 4.0 wymaga głębokiej znajomości procesów produkcyjnych oraz umiejętności integracji różnorodnych systemów - od sterowników PLC, przez systemy SCADA i DCS, aż po zaawansowane rozwiązania MES i monitoringu OEE. Zespół doświadczonych inżynierów Pro-control realizuje projekty w oparciu o specyficzne wymagania klientów, współpracując z wiodącymi dostawcami technologii takimi jak Siemens, Rockwell Automation, ABB czy Omron. Dzięki ponad 30-letniemu doświadczeniu w automatyzacji produkcji przemysłowej, firma skutecznie wspiera przedsiębiorstwa różnych branż - od spożywczej i farmaceutycznej, po motoryzacyjną i hutniczą - w osiąganiu zwiększenia wydajności produkcji oraz redukcji kosztów operacyjnych.

Korzyści z automatyzacji i robotyzacji

Zwiększenie wydajności stanowi najważniejszą korzyść wynikającą z wdrożenia automatyzacji i robotyzacji. Nowoczesne maszyny i roboty pracują z niezmienną precyzją przez całą dobę, nie wymagając przerw na odpoczynek czy posiłki. To przekłada się na znaczny wzrost produkcji przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości wyrobów.

Redukcję kosztów osiąga się poprzez optymalizację wykorzystania materiałów, zmniejszenie liczby braków produkcyjnych oraz obniżenie kosztów robocizny. Roboty wykonują zadania z bardzo wysoką precyzją, co minimalizuje straty materiałowe i konieczność ponownego przetwarzania wadliwych produktów.

Automatyzacja procesów produkcyjnych znacząco poprawia również bezpieczeństwo pracy, szczególnie w obszarach zagrożonych wysokimi temperaturami, ciężkimi elementami czy substancjami chemicznymi. Transport wewnętrzny, magazynowania czy operacje montażowe mogą być realizowane przez roboty, chroniąc pracowników przed urazami.

Wyzwania i bariery wdrożenia

Wdrażanie automatyzacji i robotyzacji wiąże się z licznymi wyzwaniami, począwszy od wysokich kosztów początkowych. Koszty robót związanych z integracją systemów mogą wynosić od kilkuset tysięcy do kilku milionów złotych, w zależności od złożoności projektu. Instalacją maszyn musi towarzyszyć odpowiednia infrastruktura, w tym modyfikacje hali produkcyjnej, systemy zasilania oraz nabycie oprogramowania.

Istotnym wyzwaniem jest również udziału człowieka w zautomatyzowanych procesach. Pracownicy muszą przejść szkolenia z obsługi nowych systemów, a organizacja pracy wymaga dostosowania do współpracy z robotami. Koszty usług szkoleniowych oraz koszty usług doradczych stanowią znaczącą pozycję w budżecie projektów automatyzacji.

Kolejnym problemem są praw własności intelektualnej oraz bezpieczeństwo danych przemysłowych. Zaawansowane systemy automatyzacji generują ogromne ilości danych, które muszą być odpowiednio chronione przed nieautoryzowanym dostępem.

Finansowanie i dofinansowanie projektów

Dofinansowanie projektów automatyzacji i robotyzacji jest dostępne w ramach różnych programów unijnych i krajowych. Średnie przedsiębiorstwa oraz prowadzące działalność gospodarczą firmy z sektora MŚP mogą uzyskać wsparcie finansowe sięgające nawet 85% kosztów kwalifikowalnych.

Kryteria wyboru projektów obejmują ocenę wpływu na wydajność produkcji, innowacyjność rozwiązań oraz zgodność z celami transformacji cyfrowej. Projekty mogą obejmować zakup robotów przemysłowych, systemów sterowania, materiałów budowlanych niezbędnych do adaptacji hali produkcyjnej, a także koszty ustanowienia zabezpieczenia zaliczki.

Warto zauważyć, że niektóre programy dofinansowania mają ograniczenia terytorialne, jak wyłączeniem regionu warszawskiego stołecznego czy warszawski zachodni, co należy uwzględnić przy planowaniu projektów.

Praktyczne aspekty wdrożenia

Wdrożenie innowacji w obszarze automatyzacji wymaga systematycznego podejścia obejmującego kilka kluczowych etapów. Pierwszy etap to wybór odpowiednich technologii dostosowanych do specyfiki procesów produkcyjnych. Maszyny i urządzeń muszą być kompatybilne z istniejącą infrastrukturą oraz spełniać wymagania dotyczące wydajności i precyzji.

Istotnym elementem jest również planowanie rodzaju wydatku - czy inwestycja dotyczy środków trwałych, wartości niematerialnych w formie patentów czy licencji, czy może nieruchomości zabudowane wymagają modernizacji. Każdy typ wydatku może podlegać innym zasadom dofinansowania i rozliczania.

Proces wdrożenia powinien uwzględniać również aspekty prawne, w tym przygotowanie odpowiedniej dokumentacji umownej. Wzór umowy na automatyzację i robotyzację powinien precyzyjnie określać zakres prac, terminy realizacji, warunki płatności oraz kwestie związane z własnością intelektualną.

Przyszłość automatyzacji i robotyzacji

Rozwój technologii w kierunku Przemysłu 4.0 oznacza coraz większą integrację systemów automatyzacji z technologiami cyfrowymi. Sztuczna inteligencja, Internet Rzeczy (IoT) oraz zaawansowana analityka danych będą odgrywać kluczową rolę w optymalizacji procesów produkcyjnych.

Zastosowanie automatyzacja będzie się rozwijać w kierunku większej autonomii systemów, które będą mogły samodzielnie podejmować decyzje optymalizacyjne. Roboty przyszłości będą jeszcze bardziej elastyczne i zdolne do współpracy z ludźmi w ramach hybrydowych zespołów produkcyjnych.

Ważnym trendem jest również rozwój robotów mobilnych oraz systemów wizyjnych, które umożliwią automatyzację bardziej złożonych zadań wymagających przemieszczania się i rozpoznawania obiektów w zmiennym środowisku produkcyjnym.

FAQ - Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest różnica między automatyzacją a robotyzacją?

Automatyzacja polega na zastępowaniu pracy człowieka przez maszyny działające według z góry ustalonych algorytmów, głównie w prostych, powtarzalnych zadaniach. Robotyzacja to bardziej zaawansowana forma wykorzystująca roboty przemysłowe zdolne do wykonywania złożonych operacji i adaptacji do zmieniających się warunków. Robotyzacja oferuje większą elastyczność i może całkowicie zastąpić człowieka w skomplikowanych procesach produkcyjnych.

Ile kosztuje wdrożenie robotyzacji w przedsiębiorstwie?

Koszty wdrożenia robotyzacji są bardzo zróżnicowane i zależą od złożoności systemu. Proste aplikacje jak depaletyzacja mogą kosztować około 800 tysięcy złotych, podczas gdy zaawansowane systemy paletyzacji z magazynem buforowym to wydatek rzędu 3,5 miliona złotych. Do ceny robota należy doliczyć koszty integracji wdrażanej przez Pro-Control, programowania, szkoleń pracowników oraz długoterminowego utrzymania systemu. Przedsiębiorstwa mogą jednak skorzystać z dofinansowania unijnego sięgającego nawet 85% kosztów kwalifikowalnych.

Jak przygotować się do wdrożenia automatyzacji procesów produkcyjnych?

Pierwszym krokiem jest przeprowadzenie audytu technologicznego przez Pro-Control, który identyfikuje obszary nadające się do automatyzacji oraz ocenia potencjalne korzyści. Następnie należy opracować mapę drogową transformacji w kierunku Przemysłu 4.0, określającą kolejność wdrażania rozwiązań i harmonogram działań. Kluczowe jest również przeszkolenie pracowników, przygotowanie odpowiedniej infrastruktury oraz zabezpieczenie finansowania projektu. Warto skorzystać z pomocy doświadczonych integratorów, którzy pomogą w wyborze odpowiednich technologii i przeprowadzeniu całego procesu wdrożenia.

źródło: Pro-Control