Automatyzacji i robotyzacji w fabrykach przemysłowych

Szanse i zagrożenia postępującej technologii.

W dzisiejszym odcinku Cyfrowego Bliźniaka rozmawiamy na temat automatyzacji i robotyzacji w fabrykach przemysłowych i… nie tylko. Na czym polega automatyzacja? Jak wygląda robotyzacja w praktyce? Zacznijmy krótkim zdaniem – robotyzacja zawiera się w automatyzacji. O co jednak chodzi w obu tych rozwiązaniach? Czy robot zastąpi pracę człowieka? Spójrzmy na realne szanse i zagrożenia postępującej technologii na konkretnych przykładach. 

Automatyzacja vs. robotyzacja

Automatyzacja to zastępowanie maszynami i robotami człowieka w czynnościach, które dotychczas odbywały się przy pomocy jego (ludzkiej) pracy. Jak wspomnieliśmy na wstępie – robotyzacja współpracuje z systemami automatyki i może być częścią procesu automatycznego. Podobnie każdy samochód (robot) jest pojazdem – nie każdy pojazd (automatyzacja) jest samochodem. 

Początki automatyzacji

Jak daleko sięgają początki automatyzacji? Za czas gwałtownego rozwoju przyjmujemy drugą połowę XIX wieku, tj. wybuch rewolucji przemysłowej. Kluczowe okazało się wynalezienie silnika parowego. To właśnie dzięki niemu Wielka Brytania rozwinęła się do rangi silnego mocarstwa. Brytyjczycy mieli możliwość wiele rozwiązań wprowadzać, przyspieszać i skalować. Zaczęto wykorzystywać dźwignię systemową w miejscu ludzkiej. Automatyzacja to szerokie pojęcie towarzyszące ludzkości od setek lat. Już przy budowie piramid odkrywano technologie ułatwiające pracę, a nawet dające zupełnie nowe możliwości.

Prekursor automotive 

Ważną postacią w historii branży automotive jest Henry Ford. To on, zainspirowany transportem tusz wieprzowych, opracował zautomatyzowaną linię produkcyjną. Ford opracował proces, dzięki któremu człowiek nie składa całego samochodu od a do z. Takie zajęcie pochłania ogromną ilość czasu. Lepiej mieć linię, gdzie każdy człowiek cały czas składa jeden element w tych samochodzie, który tą linią nadjeżdża. Jeżeli ta sama osoba robiłaby 5 rzeczy, robiłaby każdą rzecz wolniej, przez mniejsze doświadczenie oraz mikroprzestoje. Zmieniając narzędzia pracownik traciłby czas przy przenoszeniu się do innego procesu. 

Rola w procesie 

W przeszłości kontrola jakości sprawdzała dany wyrób ręcznie np. przy pomocy check listy. Dziś wykorzystywane są automaty (roboty), które testują, jak coś zostało wykonane. Załóżmy, że jeden człowiek ma zadanie składać duży i skomplikowany element – np. samochód lub rower. Samodzielnie taka osoba nie jest w stanie złożyć go w tym samym czasie i w ten sam sposób do perfekcji. Proces jest łatwiejszy, jeśli jedna osoba przykręca koło, a druga pedały. Dużo łatwiej się też zarządza i łatwiej się taką pracę mierzy – np. KPI na przykręcanie kół. 

Oszczędność energii 

Obecnie drastyczne wzrosty cen energii doprowadzają do upadku firm lub zwolnień części kadry. Zakładom przemysłowym nie opłaca się już produkować na taką skalę. Kupując maszynę wiemy, że będzie pobierać prąd. Wydaje się przy tym, że ceny energii za bardzo wzrosną. Pojawia się kluczowe pytanie: jeśli dzięki maszynie będziemy produkować 5x więcej, to jaki będzie koszt energii w tej jednostce wyrobu? To najważniejszy kontekst przy nowej inwestycji. 

Oszczędność surowców 

Automatyzacja wnosi jakość na wyższy poziom. Poprawa jakości ma znów wpływ na koszty i środowisko. Dzieje się tak, ponieważ mamy mniej strat, a przy tym mniej odpadów. Jest to polityka widoczna szczególnie w zakładach spożywczych – polityka zero waste. Dzięki niej zakłady nic nie wyrzucają, ale przerabiają pochodne produktu np. na wysoko wartościową paszę dla zwierząt. W branży automotive czasami pojawia się rework, ale nie zawsze jest to możliwe. 

Procesy zero waste

Dobrze opracowane mechanizmy sprawiają, że podczas procesu wytwórczego nic się nie marnuje. Technologia obróbki ziarna, z którego wydobywamy olej rzepakowy daje kolejne rozwiązania. Można wyrzucić łupiny ziarna, ale można je też przerobić na coś innego. Automatyzacja daje jeden ciąg w jednej firmie. Z głównego elementu powstaje kilka lub nawet kilkanaście elementów towarzyszących. Najwięcej mają ich srebro oraz ropa naftowa. W zero waste kluczem jest know how i technologia firmy, w jaki sposób jest ona w stanie produkcję wykorzystać (zautomatyzowaną i zrobotyzowaną). Co nam daje zero waste? Ograniczamy ilość odpadów i w tym samym czasie zwiększamy efektywność produkcji. 

Robotyzacja 

Robotyzacja zaczęła się od przeniesienia ciężkich fizycznie prac z ludzi na maszyny. Robotyzację można o wiele łatwiej opomiarować niż automatyzację. W statystykach każdego roku widzimy, ile robotów przypada na ile pracowników. Na ten moment w rankingach przodują kraje Azjatyckie, m.in. Korea Południowa. W Polsce wskaźnik jest stosunkowo niski (niższy niż np. w Czechach). Sporo jeszcze przed nami, aby to nadrobić. Warto wiedzieć, że rozwój technologii sprawia, że z roku na rok jest coraz tańsza (w tym starsza technologia mocno tanieje). 

Odczarowanie robotyzacji

W restauracjach (także w Polsce), mimo całej załogi pojawia się także miejsce na robota. Kelner zbiera zamówienie, ale same dania przywozi już robot. Człowiek nie musi ich fizycznie przynosić. Cenne jest doświadczenie klienta. Namacalny robot, który odczarowuje robotyzację jest przykładem połączenia pracy człowieka i maszyny.  

Przemysł spożywczy i farmaceutyczny

Roboty są wykorzystywane także do bardzo precyzyjnych czynności. Przemysł farmaceutyczny/chemiczny cechuje się tym, że minimalne różnice mogą wpływać znacząco na skład końcowego leku. Robotyzacja jest przy tym w obu branżach powszechna. Roboty niesłusznie kojarzą się tylko z produkcją samochodów. Tam, gdzie przedmiotem produkcji jest ciecz proces odbywa się w rurach i jest przez to niewidoczny. Elektronika jest procesem dla robotyki i automatyki dużo bardziej złożonym i wieloetapowym. Nie jest to na tyle naturalne, na ile jest do powszechne w zakładach spożywczych bądź chemicznych. W tym systemie nie uczestniczy człowiek. Wydaje on tylko polecenie, co ma być produkowane z tego surowca. 

Co czeka nas za 10 lat? 

Wydaje się nam, że dzisiejsze sterowane urządzenia, smartwatche, czy chat GPT to już kres możliwości. Praca zdalna pokazała, że relacje międzyludzkie ewoluowały. Automatyzacja daje szansę na poprawę komunikacji – zwłaszcza w firmach produkcyjnych. Dzięki automatyzacji dane są dostępne oraz transparentne. Proces staje się dzięki temu łatwiejszy. Co nas czeka? Wymiana danych i symbioza pomiędzy różnymi robotami i urządzeniami to kierunek, w którym zmierzamy. Najważniejsza staje się integralność. Im więcej mamy pośredników po drodze, tym cena jest wyższa. Tak samo jest w przemyśle – mamy fragment procesu, który nie jest powiązany z drugim procesem i trzeba coś ręcznie przesuwać – zyskamy więcej procent kilka efektywności. Jeżeli dołożymy IOT – internet rzeczy albo industrial IOT, jeśli te urządzenia ze sobą współpracują i współpracują z systemami informatycznymi (e-commerce, planowanie produkcji) zyski wzrastają. 

Zawody przyszłości 

Przyszłość będzie wyglądała tak, że pojawi się coraz więcej stanowisk, które do tej pory nie były koniecznością. Będziemy zbierać coraz więcej danych i będzie trzeba umieć tymi danymi zarządzać tak, aby w pełni wykorzystać możliwości. Automatyzacji i robotyzacji nie warto się bać. Kluczowa jest odpowiedź na pytanie, co konkretnie ja mogę mieć jako człowiek z tych przeobrażeń.

Znajomość trendów

100 lat temu na świecie około 60% społeczeństwa pracowało w rolnictwie. Na drugim miejscu był przemysł potem, a usługi stanowiły zaledwie ok. 10%. Obecnie usługi zamieniły się miejscami z agrobiznesem. Choć w rolnictwie coraz mniej ludzi było potrzebnych, nie dotknęło nas zjawisko większego bezrobocia. Miejsce miał natomiast naturalny przepływ ludzkiej pracy. Automatyzacja i robotyzacja nie są zagrożeniem – dają możliwości. Warto śledzić trendy po to, aby umieć dostosować się wobec nadchodzących zmian i wykorzystać ich możliwości.