Roboty przemysłowe

Na czym polega fenomen robotów?

Robotyka przemysłowa rozwija się od lat 70. XX w., kiedy do fabryk w Japonii, Stanach Zjednoczonych i Europie zaczęto wprowadzać prototypy współczesnych robotów. Na przestrzeni lat mechaniczne ramiona przeszły transformację, która dziś widoczna jest w różnorodnych typach konstrukcji i specjalizacji robotów – FANUC oferuje ponad 100 modeli. Coraz częściej wyposażone są w zmysły naśladujące ludzki wzrok i dotyk oraz w sztuczną inteligencję, która sprawia, że roboty potrafią samodzielnie oceniać sytuację, decydować o sposobie wykonania zadania czy nawet samodzielnie się uczyć. Współczesne roboty odpowiadają zarówno na podstawowe potrzeby charakterystyczne dla tzw. ogólnego przemysłu, jak i z powodzeniem dostosowują się do wymogów nawet najbardziej wymagających branż i wyrafinowanych procesów wytwórczych.

Najnowsze dane statystyczne zebrane przez Międzynarodową Federację Robotyki wskazują na to, że po dwóch słabszych latach, kiedy pandemia COVID-19 sparaliżowała światową produkcję i zahamowała inwestycje, nastał czas wyraźnego ożywienia. Największy wymiar miało ono w Azji, gdzie nastąpił 38 % wzrost instalacji nowych robotów, a nieco mniejszy w Europie, gdzie zanotowano 24 % zwiększenie poziomu instalacji w porównaniu do roku ubiegłego.

W Polsce – według raportu „World Robotics 2022” – pojawiło się 3300 sztuk nowych robotów przemysłowych w 2021 r., tj. aż o 56 % więcej niż rok wcześniej. Na tle ogólnoświatowych trendów dane wyglądają imponująco i powinny być interpretowane jako ponowny zwrot polskich fabryk w kierunku nowoczesnej produkcji. Warto jednak pamiętać, że punktem wyjścia do tej statystyki był poziom instalacji robotów zanotowany w 2019 r., kiedy w kraju nastąpiło załamanie sprzedaży i aż 19 % spadek instalacji nowych robotów (2147 jednostek). Porównując liczbę robotów zainstalowanych w polskich fabrykach w latach 2019–2021 można zauważyć, że rzeczywisty wzrost był niższy i wyniósł około 27 %, co oznacza, że przed nami wciąż dużo pracy.

Wzrost instalacji nowych robotów w polskim przemyśle sprawił, że nasz kraj po roku nieobecności powrócił do ścisłej czołówki 15 państw z największą roczną liczbą nowych robotów przemysłowych. Jak Pan to ocenia?

To, że nasz kraj podąża tropem liderów obecnych w rankingu z pewnością jest informacją pozytywną. Jednak trzeba zauważyć, że różnice w poziomie instalacji robotów w poszczególnych państwach obecnych w tym zestawieniu pokazują przepaść, jaka dzieli poszczególne rynki. Dla porównania – w Chinach w ciągu jednego roku zainstalowano ponad 268 000 robotów, w Japonii ponad 47 000, w Niemczech – 23 800, we Włoszech – 14 100, we Francji – 5900, w Hiszpanii – 3400, a w Polsce – 3300.

Innym wskaźnikiem wyraźnie pokazującym, że nasz kraj ma jeszcze wiele do nadrobienia jest gęstość robotyzacji. Przeciętnie na 10 000 pracowników zatrudnionych w światowym przemyśle przypada obecnie 141 robotów (+18 w stosunku do 2020 r.), a wskaźnik dla Europy to średnio 129 (+11).

W Polsce gęstość robotyzacji wynosi obecnie 63, a zmiana wskaźnika w ostatnim roku to 11 „oczek”.

W krajach naszego regionu również zanotowano zmiany w zakresie gęstości robotyzacji. Wyniki uzyskane w Czechach – 168 (+19) oraz Niemczech – 397 (+26) wskazują na większe ożywienie w branży i podkreślają ciągłe utrzymywanie dystansu technologicznego między Polską a tymi krajami. Słowacja – 143 (+7) oraz Węgry – 115 (+9) w ostatnim roku robotyzowały się nieco mniej dynamicznie, mimo to dane zebrane przez IFR świadczą o wciąż wyższym poziomie zrobotyzowania produkcji także w tych krajach w stosunku do polskich fabryk.

Najnowsze statystyki wyraźnie pokazują nietrafność często przyjmowanego założenia, że wyższy poziom robotyzacji w krajach regionu jest wynikiem wielkości branży motoryzacyjnej. Porównanie wskaźnika gęstości robotyzacji dla ogólnego przemysłu – tj. z wyłączeniem branży motoryzacyjnej – również potwierdza niższe nasycenie polskich fabryk robotami przemysłowymi. W Polsce wskaźnik wynosi obecnie 45 (+8 w stosunku do 2020 r.) wobec 233 (+17) w Niemczech, 81 (+13) w Czechach czy 68 (+8) na Węgrzech.

Rynek stawia przed producentami wiele wyzwań. Które z nich Pana zdaniem w największym stopniu zachęcają do inwestycji w roboty?

Producenci mierzą się dziś z wieloma przeciwnościami, m.in. galopującymi kosztami energii, materiałów i środków produkcji, podwyżkami stóp procentowych i wysoką inflacją, a także ograniczonym dostępem do wykwalifikowanych kadr. Wszystko to utrudnia osiągnięcie satysfakcjonującego rachunku ekonomicznego.

W wysokokosztowych branżach, takich jak np. przemysł metalowo-maszynowy czy przetwórstwo tworzyw sztucznych, trudności rynkowe nierzadko zmuszają producentów do głębszego zastanawiania się nad opłacalnością produkcji.

Ta sytuacja niejako zmusza przedsiębiorstwa produkcyjne do poszukiwania nowych możliwości i zachęca do wdrażania nowych rozwiązań, w tym inwestycji w nowoczesne technologie – jak np. roboty przemysłowe, które umożliwią zachowanie lub uelastycznienie produkcji i poprawę jej parametrów, a także zapewniają ochronę przed czynnikami zewnętrznymi i zyski w dłuższej perspektywie.

Kolejnym sprzyjającym inwestycjom czynnikiem jest to, że rynek dojrzewa i w firmach rośnie świadomość tego, że najlepsze efekty produkcyjne uzyskuje się wtedy, gdy umiejętnie łączy się potencjał ludzi z niezawodnością maszyn. Każdy proces wymaga zaangażowania pracowników obdarzonych inteligencją i kreatywnością, wciąż niemożliwą do skopiowania i objęcia pełną automatyzacją. Jednak to maszyny są najlepszym rozwiązaniem, gdy trzeba szybko wykonywać powtarzalne czynności – w szczególności wymagające siły lub precyzji, prowadzić produkcję przez siedem dni w tygodniu w optymalnym modelu dwóch lub trzech zmian, a jednocześnie dążyć do ograniczenia zużycia zasobów i energii.

Warto podkreślić, że za mechanicznymi pracownikami przemawiają wymierne korzyści, takie jak wysoka produktywność, jakość i powtarzalność produktu, a przede wszystkim rozsądne koszty wytwarzania, co ma niebagatelne znaczenie w obliczu nieprzewidzianych i trudnych do przezwyciężenia okoliczności rynkowych. Liczba 3,5 mln dotychczas zainstalowanych robotów na świecie świadczy, że inni dostrzegli już te korzyści i skutecznie poprawiają swoją konkurencyjność. To najlepszy czas, by skorzystać z tych doświadczeń i dynamicznie rozwijać własny potencjał.

Wspomniał Pan o niedoborach kadrowych. Czy roboty faktycznie są w stanie wypełniać luki w fabrykach?

Projekcje ludnościowe nie pozostawiają złudzeń co do przyszłych trendów. W świetle szacunków Eurostatu do 2050 r. demografia nie będzie sprzyjała polskiemu rynkowi pracy. Eksperci prognozują, że przez kolejne trzy dekady więcej ludzi będzie opuszczać rynek pracy niż na niego wkraczać. Tylko w latach 2020–2029 zmiana struktury wieku ludności doprowadzi do skurczenia rynku pracy o milion pracowników, dekadę później o niemal 700 000, a w dekadzie 2040–2049 – niemal o 2,2 mln osób.

Do tej pory lukę na polskim rynku pracy wypełniali głównie pracownicy ze wschodu. Jednak wybuch wojny sprawił, że z Polski wyjechało kilkadziesiąt tysięcy obywateli Ukrainy. Ubytek kadr najbardziej odczuły takie branże, jak transport czy budownictwo, w którym – według danych MRiPS – jeszcze w 2021 r. pracowało około 373 000 osób z Ukrainy. Z drugiej strony, do Polski uciekło przed wojną wiele kobiet, które jednak z różnych powodów nie są w stanie zapełnić tej luki, szczególnie w branży produkcyjnej.

Coraz częściej nowym źródłem pozyskiwania pracowników dla polskich firm staje się Azja, Ameryka Południowa czy kontynent afrykański. Przedsiębiorcy zaczynają myśleć szeroko, jednak nie każda firma jest już gotowa na to, by zatrudniać osoby z innych kręgów kulturowych i mierzyć się z procedurami legalizacji pobytu, które zajmują nawet kilka miesięcy.

Nie bez znaczenia jest także dokonująca się wyraźna zmiana jakościowa wśród pracowników – coraz mniej osób chce pracować w trudnych czy monotonnych warunkach i wykonywać zadania, które z powodzeniem może wykonać maszyna. Wszystkie te czynniki, dodatkowo połączone z coraz bardziej rosnącą presją płacową, powodują znaczący wzrost kosztów pracy. To z kolei otwiera zupełnie nowe szanse dla robotów w polskiej produkcji.

Kto już dziś inwestuje w roboty w Polsce?

Zapotrzebowanie na mechaniczne ramiona jest widoczne niemal we wszystkich gałęziach przemysłu. Firmy upatrują w nich szans na odciążenie pracowników i poprawienie wydajności. Warto podkreślić, że na inwestycje decydują się już nie tylko wielkie koncerny, ale coraz częściej także mniejsze firmy, które rentowność traktują jako absolutny priorytet i myślą o przyszłości mimo bieżących trudności finansowych i organizacyjnych.

Najnowszy raport IFR ujawnia, że w ostatnim roku najwięcej robotów zainstalowały w Polsce przedsiębiorstwa z branży motoryzacyjnej. Popyt na mechaniczne ramiona wzrósł tu o 49 % (847 sztuk). Roboty zamawiali zarówno producenci samochodów (358 sztuk, +117 %), jak i dostawcy części (489 sztuk, +21 %). Bardzo duże zapotrzebowanie na roboty mogliśmy obserwować także w przemyśle metalowo-maszynowym +91 % (503 sztuki) oraz w branży chemicznej i produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych +7 proc. (376 sztuk).

Wymienił Pan sektory, które od lat zamawiają roboty. Czy to oznacza, że w innych branżach ręczna produkcja wciąż się opłaca?

Polska słynie z dobrze wykształconych, chętnych do pracy i wciąż relatywnie tanich pracowników. Jednak współczesna produkcja nieustannie podnosi poprzeczkę w zakresie produktywności, jakości i powtarzalności. A to powoduje, że zapotrzebowanie na roboty rośnie także w branżach, które dotychczas bazowały głównie na pracy ludzkich rąk, m.in. w przetwórstwie drewna, produkcji mebli czy w branży spożywczej. Głównym motorem inwestycji jest tu coraz większa trudność znalezienia pracowników chętnych do pracy w trudnych warunkach i stale zaostrzające się wymogi sanitarne. Starsi pracownicy odchodzą, a młodzi ludzie nie chcą wykonywać ciężkiej czy monotonnej pracy. Coraz częściej wybierają pracę na bardziej zaawansowanych i lepiej opłacanych stanowiskach.

Stąd już tylko krok do technologii i robotów…

Tak być powinno, jednak w obecnej rzeczywistości nie jest to już takie proste. W przypadku wielu firm, poza sfinansowaniem samej inwestycji, pojawiają się kolejne bariery w postaci potrzeby zbudowania odpowiedniego środowiska dla automatyzacji, wzbudzenia kultury technicznej na różnych szczeblach organizacji, a także wyposażenia zespołów ludzkich w niezbędną wiedzę i kompetencje, by potrafiły robota nie tylko wdrożyć, ale też skutecznie obsługiwać na co dzień. Niestety, w obecnym, skrajnie niestabilnym otoczeniu rynkowym, naznaczonym przez tzw. czarne łabędzie – jak pandemia czy wojna w Europie – przedsiębiorcy podchodzą do inwestycji z zachowaniem dużo większej ostrożności.

Do jakich zadań są kierowane roboty w fabrykach?

W Polsce największym zainteresowaniem nadal cieszą się roboty przygotowane do realizacji operacji handlingowych, tj. obsługi i przenoszenia materiałów i produktów, a także procesów obsługi maszyn (obróbka metali i tworzyw sztucznych). W celu realizacji takich zadań w 2021 r. przedsiębiorcy zakupili 1741 sztuk robotów. Kolejną pulę 572 nowych jednostek stanowiły roboty zaprojektowane w celu spawania – spawanie łukowe i zgrzewanie punktowe, a 174 roboty zostały skierowane do operacji montażu i demontażu.

Wśród najczęściej instalowanych typów robotów wciąż dominują roboty przegubowe – 71 % instalacji oraz roboty liniowe/kartezjańskie – 16 %. Niższe udziały w ogólnej sprzedaży dotyczą robotów typu SCARA – 10 % oraz delta – 1 %.

Zainteresowanie robotami liniowymi obserwujemy głównie ze strony klientów z branży przetwórstwa tworzyw sztucznych. Mnogość procesów odpowiednich dla tego typu rozwiązań i wyniki sprzedażowe świadczą o tym, że branża rozwija się dynamicznie, stawiając głównie na uniwersalne roboty liniowe.

Międzynarodowa Federacja Robotyki zauważyła wzrost zainteresowania kobotami. Czy Pana zdaniem widać to również w Polsce?

Wraz z poszerzeniem oferty FANUC w obszarze robotów współpracujących CR i CRX notujemy coraz więcej zapytań dotyczących wdrożenia robotów przygotowanych do bezpośredniej współpracy z ludźmi, które są potocznie zwane kobotami. Są nimi zainteresowane przede wszystkim firmy z sektora MSP, które chcą działać efektywnie przy często ograniczonej przestrzeni i zasobach.

W polskich firmach koboty są najchętniej wykorzystywane do pracy na stanowiskach wymagających przenoszenia ciężkich ładunków, m.in. paletyzacji, pakowania, montażu oraz do realizacji procesów spawania. Są to obszary najmniej lubiane i trudne do obsadzenia pracownikami, m.in. z uwagi na męczący, ciężki i monotonny charakter zadań oraz na zagrożenie zdrowia lub nawet życia pracownika. Mobilne koboty, z racji stosunkowo dużej łatwości szybkiego wdrożenia, programowania i codziennej obsługi, są w tym przypadku najlepszym rozwiązaniem.

Czy to oznacza, że robotyzacja ma przyszłość?

Zdecydowanie tak, i to bardzo jasną. Robot jest narzędziem, tak jak samochód w transporcie czy komputer w biurze. W związku z tym w czasach, gdy automatyzacja przenika do wszystkich sfer życia, trudno jest myśleć o rozwoju produkcji bez możliwości korzystania z wydajnych i niezawodnych maszyn. Roboty są gotowe do tego, by wspierać realizację planów produkcyjnych w optymalnym modelu ekonomicznym, a także służyć wsparciem pracownikom hal produkcyjnych.

Przed technologią nie ma ucieczki, dlatego warto jak najszybciej się z nią zapoznawać i wykorzystywać do swoich celów. Umacnianie się trendu robotyzacji przewidują także eksperci IFR, którzy szacują, że globalna tendencja do zwiększania nakładów na robotyzację linii produkcyjnych w 2023 r. zaowocuje wynikiem około 600 000 nowych instalacji, a w 2025 r. – 700 000. 

FANUC Polska Sp. z o.o.
ul. T. Wendy 2, 52-407 Wrocław
tel. 71 776 61 60
fax 71 776 61 69

źródło: Automatyka 1-2/2023