Ten artykuł jest dla Ciebie, jeśli:

• Chcesz dowiedzieć się jak wdrożyć robotyzację, która realnie usprawni Twoją produkcję,
• Chcesz zwiększyć wydajność produkcji w swoim zakładzie,
• Chcesz przygotować się do wdrożenia robotów przemysłowych,
• Szukasz konkretnych wskazówek, dzięki którym wdrożenie osiągnie sukces.

Jak wdrożyć roboty przemysłowe z sukcesem?

Coraz więcej firm decyduje się na wdrożenia systemów zrobotyzowanych w procesach produkcyjnych swoich zakładów. Jednak jakie są realne korzyści i co trzeba wiedzieć przed zdecydowaniem się na implementacje takich rozwiązań w zarządzanym przez nas zakładzie? Jak sprawić, aby wdrożenie zakończyło się sukcesem i naprawdę zwiększyło wydajność produkcji, przynosząc tym samym zyski dla firmy? W jaki sposób osiągnąć szybki zwrot z inwestycji?

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych służy przede wszystkim usprawnieniu produkcji, bezpieczeństwu oraz korzyściom finansowym przedsiębiorstwa. Pozwala na zwiększenie szybkości wykonywania czynności powtarzalnych na linii produkcyjnej przy zachowaniu tej samej, a nawet lepszej jakości produktu. Przekłada się to bezpośrednio na szereg benefitów.

Korzyści z wdrożenia robotyzacji i automatyzacji produkcji

Moment, w którym dowiadujemy się, że pracownik linii produkcyjnej nie będzie dostępny przez najbliższe kilka dni w pracy ze względu na chorobowe jest czasem, którego produkcja bez zastosowanych robotów zdecydowanie chce unikać. Mniejsze uzależnienie od dostępności pracowników jest niewątpliwie jedną z większych korzyści zastosowania robotyzacji.

Stuprocentowa powtarzalność wykonywanej pracy przekłada się na jakość całego procesu. Przykładem mogą być stanowiska spawania, czy montażu, gdzie precyzja jest niezwykle ważna (np. w branży automotive).

Inną zaletą jest zwiększenie przewidywalności poprzez wprowadzenie dokładniejszego monitorowania produkcji w systemach ERP (Enterprise Resource Planning) i MES (Manufacturing Execution System). Integracja linii z oprogramowaniem do zarządzania produkcją szczególnie przydaje się przy monitorowaniu pakowania oraz paletyzacji i depaletyzacji, gdzie wprowadzane są etykiety oznaczające każdą paletę czy karton.

Dzięki systemowi obsługi linii z paneli HMI możemy w łatwy sposób przezbrajać roboty nawet dla kilkudziesięciu różnych typów produktu czy rozmiarów opakowań. Na przykład dla obiektów z etykietami możliwe są rozwiązania, które w czasie rzeczywistym przekazują do robota informacje o parametrach wprowadzanego produktu. Informacje te są wykorzystywane, aby dostosować odpowiednio zaprojektowany i zaprogramowany chwytak. Personel obsługujący linię powinien być odpowiednio przeszkolony, aby sprawnie sterować systemami i powinna to zrobić firma realizująca linię produkcyjną.

Aby powyższe korzyści odpowiadały rzeczywistości, przebieg całego projektu powinien być odpowiednio dopracowany i przemyślany. Musimy zdać sobie sprawę co odbywa się na każdym z etapów wdrożenia robotyzacji procesów.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze integratora automatyzacji produkcji?

Przejdźmy przez kolejne etapy wdrożenia automatyzacji i zobaczmy co na każdym z nich jest ważne zarówno z perspektywy klienta, jak i integratora takich rozwiązań – co pomoże lepiej zrozumieć cały proces i wyłapać ryzyka, którym możemy zapobiec jeszcze na etapie wyboru firmy wdrażającej.

Etap 1 – Audyt produkcji

Wizja lokalna jest pierwszym punktem styku firmy zajmującej się wdrożeniem automatyzacji procesów produkcyjnych z rzeczywistą produkcją potencjalnego klienta. To w tym momencie następuje wstępna ocena procesów jakim poddany jest produkt wsadowy, aby określić możliwość automatyzacji oraz stopień jej skomplikowania. Jeśli integrator jest na tym etapie przekonany, że w produkcji sprawdzi się stanowisko z robotem o największych możliwościach (a więc i najdroższym), to powinna zaświecić się czerwona lampka. Oczywiście integrator może na podstawie swojego doświadczenia stwierdzić, że aby osiągnąć cel klienta potrzebne będzie rozwiązanie, które jest oparte na lepszych komponentach, jednak pewność jest na tym etapie niemożliwa.

Etap 2 – Analiza procesów wytwórczych oraz potrzeb klienta

We wstępnej analizie potrzeb przed wdrożeniem określa się liczbę produkowanych detali, aby założyć obciążenie pracy stanowiska zrobotyzowanego. Musi być bowiem założona konkretna wydajność procesu przed przystąpieniem do projektu – to jeden z najistotniejszych parametrów, który ustala cel do jakiego zmierza wdrożenie.

Najważniejszym na etapie analizy potrzeb jest poświęcenie odpowiedniej ilość czasu na określenie rzeczywistych wymagań planowanej inwestycji w taki sposób, aby była ona optymalna względem potrzeb i nie zwielokrotniła kosztów poprzez późniejsze przeprojektowania lub niedopasowania. Dodatkowo integrator wspólnie z klientem mogą na tym etapie znaleźć sposób na sfinansowanie inwestycji w formie leasingu, kredytu lub dotacji. Dlatego tak ważny jest wybór odpowiedniego integratora rozwiązań zautomatyzowanych, który będzie w stanie dokonać audytu procesów, przeanalizować potrzeby klienta i doradzić jeszcze przed integracją.

Etap 3 – Koncepcja i projektowanie – dobór systemu zrobotyzowanego

Kolejny etap to dobór odpowiedniej technologii oraz przygotowanie koncepcji rozwiązania przez integratora. Należy tutaj zwrócić uwagę, że dobór odpowiedniego systemu pozwala na możliwie tanie zwiększenie wydajności procesu produkcyjnego w miarę wzrastających potrzeb w trakcie użytkowania linii. Oprócz tego odpowiednie rozlokowanie maszyn i urządzeń pozwoli na oszczędność miejsca na hali oraz rozbudowanie linii w przyszłości. W przypadku gotowych rozwiązań robotyzacji, projektowanie zajmuje znacznie mniej czasu pracy konstruktorów mechaniki, robotyków czy automatyków, co bezpośrednio przekłada się na ograniczenie kosztów ponoszonych przez firmę produkcyjną. Integrator powinien na tym etapie przygotować obliczenia zwrotu z inwestycji, aby zapewnić klienta, że zaproponowana koncepcja ma uzasadnienie biznesowe.

Firma wdrażająca robotyzację procesów produkcyjnych powinna bazować na określonych dostawcach automatyki przemysłowej, pozwalających na wyszkolenie pracowników. Posiadanie odpowiednio wyszkolonego personelu, mogącego szybko i skutecznie usuwać awarie oraz wprowadzać modyfikacje we własnych maszynach wpłynie na terminowość realizacji projektu oraz jakość serwisu maszyn i urządzeń. Odpowiedniej klasy wyroby automatyki, ale również mechaniki i materiały elektryczne gwarantują dłuższą żywotność urządzeń i maszyn, które składają się nawet z kilkuset elementów różnych dostawców. Nie trzeba dodawać, że nikt nie lubi awarii, które generują przestoje, a te z kolei przekładają się bezpośrednio na straty.

Etap 4 – Jak symulacje robotyzacji produkcji przekładają się na mniejsze koszty wdrożenia?

Integratorzy korzystają z programów symulujących stanowiska zrobotyzowane. W przypadku firm zajmujących się projektami kompleksowo, czyli posiadających zespoły automatyków, robotyków, konstruktorów, projektantów elektrycznych, czy elektromonterów, wykorzystywane są również oprogramowania do symulacji mechanicznych i wytrzymałościowych w programach CADowskich oraz projekty elektryczne, np. w programie eplan. Podczas, gdy cały zakres prac odbywa się u jednego dostawcy rozwiązania, pozwala to na zaoszczędzenie czasu na komunikację między różnymi podwykonawcami, a co za tym idzie również zmniejszenie kosztów całego projektu.

Symulacje pomagają przetestować założenia planistyczne (między innymi wydajność planowanej robotyzacji), zweryfikować poprawność zaprojektowanych modeli urządzeń technologicznych, czy optymalnie rozmieścić roboty przemysłowe i współpracujące z nimi urządzenia – nie może bowiem występować kolizji między nimi, a roboty powinny mieć umożliwiony bezpieczny i swobodny dostęp do punktów procesowych. Poza tym symulacje pozwalają przewidzieć zachowania robotów i współpracujących z nimi urządzeń oraz sposób sterowania procesem. Minimalizuje to czas, który zostałby poświęcony na te czynności w rzeczywistych testach stanowiska, co skraca realizację projektu.

Etap 5 – Testowanie – optymalizacja funkcjonalności zautomatyzowanej linii produkcyjnej

Zanim linia wyjedzie na uruchomienie na hali produkcyjnej klienta, jednym z najważniejszych etapów są testy. Najczęściej na hali montażowej integratora odbywa się montaż rozwiązania i testowanie zachowania w warunkach fizycznie odpowiadających procesowi produkcyjnemu. To moment, w którym optymalizuje się funkcjonalności oraz zabezpieczenia procesu przed zagrożeniami powstającymi w wyniku działania, np. praw fizyki, wcześniej niemożliwych do zasymulowania. Zaraz przed transportem wszystkich maszyn i urządzeń do klienta, o co powinien zadbać integrator, odbywają się testy rozwiązania przy udziale pracowników klienta. Często na tym etapie są formalnie zapisane testy produkcyjne tzw. FAT (Factory Acceptance Test), które według wcześniej określonych kryteriów potwierdzają spełnienie wymaganych parametrów i wymagań klienta. Po tym etapie klient może kończyć przygotowania do instalacji linii na swoim obiekcie.

Etap 6 – Montaż i uruchomienie linii – przygotowanie hali

Określenie czasu montażu na hali produkcyjnej jest istotnym czynnikiem dla terminowego uruchomienia linii we właściwym czasie. Należy pamiętać, że prawidłowy montaż jest możliwy jedynie w odpowiednio przygotowanym miejscu docelowym. W teorii wszystko powinno przebiec zgodnie z oczekiwaniami, które zostały zbudowane na testach u integratora. Doświadczenie pokazuje jednak, że nie wszystko da się przewidzieć i na przykład miejsce montażu może nie być zgodne z założeniami klienta – należy bowiem przykładowo przygotować odpowiednio fundamenty pod konstrukcję, czy zapewnić dostęp do źródeł zasilania. Przygotowania hali zależne są od specyfiki projektu. Integrator przy współpracy z klientem powinien przemyśleć ten etap jeszcze przy projektowaniu koncepcji, żeby klient mógł prawidłowo przygotować halę odpowiednio wcześnie i nie wpływać na opóźnienia w terminach realizacji. Skoordynowanie działań na tym etapie jest niezwykle ważne, aby uniknąć nieporozumień.

Etap 7 – Odbiór zrobotyzowanej linii produkcyjnej – testy jakości i wydajności

Etap, na który należy przygotować odpowiednie zasoby, zarówno po stronie integratora, ale również klienta. Mowa tu nie tylko o personelu, ale również o materiale produkcyjnym odpowiedniej jakości i ilości, który jest potrzebny do uruchomienia pracy linii z odpowiednią wydajnością. Obu stronom zależy bowiem na jak najszybszym zoptymalizowaniu działania linii w procesie.

Przekazanie linii do odbioru wiąże się również z przeszkoleniem pracowników klienta w zakresie sterowania robotami i urządzeniami współpracującymi, a także serwisowaniem i utrzymaniem ruchu. Zapewni to sprawne usuwanie awarii oraz ograniczenie przestojów na linii. Obowiązkowym uczestnikiem szkoleń musi być także kierownik linii produkcyjnej, który dowie się wszystkiego o nowym procesie, co pomoże mu w lepszym zarządzaniu zespołem. Integrator powinien być zobowiązany od samego początku projektu do przeprowadzenia szkoleń, jak również do przekazania instrukcji obsługi zawierającej informacje o wszelakich szczegółach eksploatacji i dbałości o jakość linii. To podstawa pod ewentualny serwis gwarancyjny.

Kluczowe czynniki dla sukcesu wdrożenia robotyzacji procesów produkcji

Podsumowując, kluczowymi czynnikami dla sukcesu wdrożenia robotyzacji i automatyzacji produkcji są:

• Wybór odpowiedniego partnera zajmującego się projektami kompleksowo oraz zapewniającego serwis,
• Założenie rzeczywistych i konkretnych wymagań i celu końcowego,
• Dobór odpowiedniego systemu umożliwiającego szybkie i tanie zwiększenie wydajności procesu produkcyjnego,
• Udział klienta w testach integratora,
• Odpowiednio przygotowane miejsce pod montaż rozwiązania na hali produkcyjnej,
• Przeszkolenie personelu odpowiadającego za obsługę robotów i całej linii,
• Przeszkolenie personelu odpowiedzialnego za serwisowanie i utrzymanie ruchu,
• Przeszkolenie personelu z dostarczanych przez rozwiązanie informacji na temat parametrów pracy stanowiska,

Nie sposób wydać duże pieniądze, a następnie ciągle serwisować urządzenia i maszyny wchodzące w skład zrobotyzowanego rozwiązania. Dlatego w naszych artykułach edukujemy, aby wybór robotyzacji był świadomy i przemyślany.

Jeśli dowiedziałeś się czegoś z artykułu i jesteś zainteresowany wdrożeniem robotyzacji produkcji w swoim zakładzie to prześlij formularz kontaktowy, a my odpowiemy tak szybko, jak to możliwe.

—

Autorzy: Paweł Pukal, Łukasz Wolanin