Устойчивое производство: как ESG и роботизация идут рука об руку
Стратегия ESG (принципы устойчивого развития) и вытекающая из неё экологическая повестка на предприятиях, а также роботы на производстве в последние годы уже редко рассматриваются как отдельные тенденции промышленности.
Так, по данным исследования McKinsey, автомобильные предприятия за счёт роботизированных систем сократили время на сборку автомобилей с 20 до 14 часов. А в компании Foxconn, например, роботы помогли увеличить производительность на 30%. И это ещё в 2016 году.
Очевидно, что за сокращением процессов производства следуют и меньшие затраты энергоресурсов. Это первая точка пересечения целей устойчивого развития и роботизации, так как принципы ESG нацелены на энергоэффективность.
Второй стык мы обнаруживаем, когда говорим о снижении брака, поскольку промышленные роботы также выполняют задачи по контролю качества, проверки спецификаций и обеспечения бесперебойной работы оборудования. Здесь просматриваются и другие важные цели устойчивого производства — повышение качества продукции и сохранение экологии.
Как роботизация производств влияет на экологию? И почему эти две далёкие, на первый взгляд, сферы так тесно между собой связаны?
Инновации за экологию
Идея устойчивости имеет глубокие философские корни. Концепция ноосферы Вернадского, например, предполагает гармоничное взаимодействие человечества и природы, где разумная деятельность людей не нарушает естественные процессы.
В середине 20 века стало очевидно, что технический прогресс должен идти рука об руку с ответственностью перед природой. Однако индустриализация часто приводила к экологическим проблемам: загрязнению воздуха и воды, истощению ресурсов.
Понимание этой двойственной роли науки и техники породило новый подход: инновации должны помогать предотвращать и устранять экологический ущерб. Так возникла идея, что технологии могут способствовать балансу между экономическим ростом и сохранением окружающей среды.
Роль роботизации
Роботы — это не просто инструмент для локальных задач. Они уже который год становятся ключевым элементом долгосрочных стратегий устойчивого развития бизнеса. Эти стратегии влияют не только на экологию, но и на социальные аспекты и управление в разных временных периодах.
Мы неоднократно писали о том, как робототехника способна менять предприятия и даже целые отрасли. Наряду с автоматизацией она повышает производительность, обеспечивает непрерывность бизнеса и гибкость, что важно для роста доходов. В этом и заключаются важные компоненты стратегии устойчивого развития.
Роботизированные комплексы играют важную роль в достижении целей ESG. За счёт оптимизации процессов они позволяют сократить энергию и отходы, то есть рационально использовать ресурсы.
Кроме того, роботы эффективно используют сырьё, что важно для борьбы с изменением климата и дефицитом ресурсов. Автоматизация также помогает уменьшить выбросы парниковых газов для соответствия стандартам ESG.
Как роботизация приводит к целям устойчивого производства
Для того чтобы лучше понимать, каким образом роботы на производстве помогают следовать экологическим стратегиям, стоит провести параллель между пользой от внедрения автоматизированных систем и целями устойчивого развития.
Энергоэффективность
Так, снижение энергопотребления становится одним из первых и наиболее заметных эффектов внедрения роботизированных систем. Современные комплексы потребляют меньше энергии по сравнению с традиционными производственными линиями. Это достигается благодаря нескольким ключевым факторам:
1. Энергоэффективные двигатели нового поколения оснащены интеллектуальными системами управления, которые оптимизируют потребление электроэнергии в зависимости от нагрузки.
Например, исследователи Стэнфордского университета разработали технологию для повышения эффективности электродвигателей при динамических задачах. Двигатели с этой технологией потребляют на 50% меньше электричества благодаря использованию энергии пружин и муфт. И такие разработки в последние годы не редкость.
2. Автоматическое управление режимами работы позволяет роботам переходить в режим ожидания при отсутствии задач. Например, металлургической компании ArcelorMittal это позволило сократить энергопотребление на 10% при сохранении качества продукции.
3. Оптимизация маршрутов движения роботизированных систем минимизирует лишние перемещения и, как следствие, энергозатраты. В компании DHL роботизация логистики сократила выбросы углекислого газа на 7% за счёт оптимизации маршрутов и сокращения времени работы транспорта.
Рациональное использование ресурсов
Ресурсосбережение достигается за счёт комплексного подхода к оптимизации производственных процессов:
1. Сокращение потребления воды на 25-30% становится возможным благодаря автоматическому контролю расхода и системе повторного использования очищенной воды. Об этом заявляют производители решений для учёта.
Кроме того, примером может служить внедрение инноваций на Северском трубном заводе. В одном из цехов запустили технологию, которая предотвращает любые потери воды. После использования в техпроцессах она возвращается в систему, минуя канализацию. Это позволило значительно сократить потребление и сброс сточных вод.
2. Оптимизация использования смазочных материалов в среднем по практике применения достигает 15-20% благодаря точному дозированию и автоматическому контролю расхода.
3. Минимизация отходов производства достигается за счёт точного контроля всех производственных процессов. На предприятиях химической промышленности внедрение роботизированных систем позволило сократить количество отходов на 25%, это следует из отчётов International Federation of Robotics (IFR) за 2023-2024 годы.
Точное управление производством
Автоматизация процессов обеспечивает беспрецедентную точность и контроль:
1. Снижение брака на 40-50% достигается благодаря постоянному контролю качества на всех этапах производства.
Например, на Чепецком металлургическом заводе в 2022 году в тестовом режиме внедрили систему предиктивной аналитики для прогнозирования качества готовой продукции и состояния оборудования «АтомМайнд». Эксперимент показал, что продукция, изготовленная на оборудовании с рекомендациями системы, содержит на 50% меньше брака, чем аналогичная продукция, произведённая без этих рекомендаций.
2. Автоматическое выявление отклонений в производственном процессе обеспечивает мгновенную реакцию на любые нештатные ситуации.
Так, в ноябре 2022 года компания «ХимПром» внедрила систему контроля качества в режиме реального времени для контроля качества своей продукции. Теперь каждые 15 секунд автоматика анализирует 14 параметров состава. Результаты мгновенно появляются на интерактивных экранах и в мобильном приложении.
За счёт этих эффектов предприятия получают возможность сократить объём отходов на производстве.
Экологическая безопасность
Комплексный подход к экологической безопасности включает:
1. Системы очистки производственных стоков, которые обеспечивают многократное использование воды. Например, на предприятиях «УГМК» реализовали проекты по созданию замкнутых систем оборотного водоснабжения. Это позволяет использовать воду повторно, сокращая её потребление на 90%.
2. Автоматизированный контроль выбросов в режиме реального времени.
«Северсталь» запустила систему автоматического мониторинга выбросов на Череповецком металлургическом комбинате. Технология работает на источнике выбросов, включающем дуговую сталеплавильную печь №2 и установку печь-ковш №1. Рядом с дымовой трубой установлен блок-контейнер с газоаналитическим оборудованием, в который вмонтированы датчики для контроля уровня оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота и пыли.
3. Рециркуляция отходов производства.
Например, на Таганрогском металлургическом заводе отделяют и реализуют замасленную окалину. Раньше это делали вручную, а часть окалины становилась отходами. Однако в 2023 году предприятие внедрило автоматический сепаратор, что позволило сократить трудозатраты, снизить расходы на утилизацию и использовать окалину в производстве агломерата.
В заключение…
Можно сделать вывод, что роботизация в производстве является важным шагом для компаний, стремящихся к эффективности и устойчивому росту. Даже незначительные на первый взгляд инновации, такие как вплавляемая этикетка (IML), не только оптимизируют производство, но и позволяют поддержать экологию. За счёт снижения отходов, переработки упаковки и сокращения углеродного следа компании могут укрепить репутацию среди потребителей и партнёров.
