Роботизация промышленности идёт полным ходом?
Российская промышленность сталкивается с существенной нехваткой квалифицированного персонала: сварщиков, слесарей, монтажников, электромехаников — предприятия ощущают дефицит по этим и другим рабочим специальностям. Один из вариантов решения — замена человеческого труда на роботизированные технологии.
Особенно в тех случаях, когда может быть применён принцип 3D: роботы способны заменить людей на грязных (dirty), опасных (dangerous) и рутинных (dull) этапах производственного процесса. При этом роботизация способна не только решить кадровый вопрос, но и повысить производительность и прибыльность предприятия при условии, что оборудование будет выбрано верно, а интеграция произведена грамотно.
«Роботизация — дорого ли технологически?» — под таким названием прошёл научно-практический семинар, организованный Национальной ассоциацией участников рынка робототехники при поддержке ТПП «Урал» в рамках выставки «Металлообработка. Сварка — Урал — 2024» в Екатеринбурге. Несмотря на то, что главный вопрос касался финансовой составляющей, участники сессии много говорили о том, как важно правильно сформулировать цель внедрения роботов на конкретное производство.
Оценка перспектив
Не всякая производственная операция и не каждое предприятие могут и должны быть роботизированы — об этом в своём выступлении заявил заместитель директора ООО «Робовизард» Роман Тимофеев. Он отметил, что в последние годы интерес промышленников к роботизации вырос, но многие из них по-прежнему не осведомлены о возможностях этого оборудования.
«Мы видим в своей практике, как предприятия приходят путь от полного непонимания, что такое робот и как его эффективно использовать, до успешного внедрения. К сожалению, не у всех получается достигать отличных результатов, не всегда интеграция происходит гладко. По нашему опыту, около половины роботов, которые приобретают российские предприятия, затем используются неэффективно», — подчеркнул Роман Тимофеев.
«Чтобы добиться успеха, следует не робота выбирать под технологию, а технологию адаптировать к роботу. Если внедрить его, не пересмотрев процессы, опыт будет негативный и затратный. Вы расстроитесь, продадите оборудование и скажете, что роботизация не для вас», — пояснил директор по развитию производства ООО «ИЗТТ» Александр Абдулвалеев.
Он рассказал об опыте своей компании в области внедрения автоматизированных технологий. Ижевский завод выпускает тепловое оборудование, панели для которого производят методом штамповки. В 2023 году на предприятии был реализован проект по запуску автоматизированного штамповочного цеха.
Раньше операции выполнялись вручную, на участке трудились 52 человека в четыре смены — достаточно большое количество сотрудников даже для предприятия с численностью персонала в 500 человек. В ходе реализации проекта было куплено оборудование автоматической сварки, станок лазерной резки металла и 14 промышленных роботов-манипуляторов, которые полностью автоматизировали участок штамповки. Теперь здесь трудится всего один оператор в смену, который наблюдает за работой оборудования.
«Что мы поняли, когда внедрили автоматизацию на предприятии? Что это довольно простые вещи. С роботом разберётся даже школьник, и на это мы сделали ставку, начиная работать со студентами местных колледжей. Приняли решение в будущем устанавливать роботов и на других участках производства», — поделился опытом Александр Абдулвалеев.
По словам Романа Тимофеева, в числе самых распространённых ошибок, которые допускают промышленники, — попытка установить робота там, где можно обойтись без него, либо внедрение в середину производственного процесса без перестройки предыдущих и последующих технологических операций. Прежде чем выполнять роботизацию выбранного участка, необходимо подсчитать, будет ли оборудование загружено по максимуму в течение всего цикла производства и как это отразится на остальных этапах работы предприятия.
Стабильное качество и производительность
Один из партнёров компании «Робовизард» — крупный производитель металлической мебели. Руководство предприятия давно присматривалось к роботам, пытаясь оценить, насколько эффективным будет их использование.
«Был один неудачный опыт — специалисты надеялись, что новое оборудование после установки решит все проблемы на производстве. Чуда не случилось, робот не заработал. Его продали и на какое‑то время забыли про роботизацию. Но потом пересмотрели своё отношение и подошли к интеграции более осознанно. Появилось понимание, что робота нельзя воткнуть посередине технологической цепочки, нужно привести в порядок предыдущие процессы, а последующие выстраивать с учётом автоматизации.
Поэтому на предприятии поменяли заготовительное производство, и второй заход дал хороший результат. Специалисты не просто заменили человека на робота, а адаптировали к нему технологию сварки и даже пересмотрели конструкцию готовых изделий. В результате на участке вместо 18 сварщиков задействованы два робота и один оператор.
Производительность на этом этапе производства выросла в 10 раз. Это пример того, как нужно подходить к автоматизации, чтобы достичь результатов», — поделился успешным кейсом Роман Тимофеев.
Опыт интеграторов показывает, что иногда роботизация нецелесообразна из-за отсутствия серийности или сложности технологических процессов, когда создать стабильно работающую систему слишком трудно или дорого. Между тем стабильность — одно из главных преимуществ использования роботов на производстве. В частности, речь идёт о регулярно соблюдаемом качестве получаемой продукции, что приводит к снижению сопутствующих расходов на доработку или перевыпуск бракованных изделий.
В портфеле реализованных проектов компании «Робовизард» есть ещё один кейс, на примере которого можно увидеть, как роботизация позволяет повышать стабильность качества изделий и какие при этом могут быть сопутствующие эффекты. Сварочному производству заказчика не хватало квалифицированных кадров, отсюда возникали проблемы с качеством изделий и производительностью. В течение двух лет руководство предприятия не могло определиться, по какому пути пойти: установить обычного сварочного робота или сделать ставку на сложные портальные системы.
«Мы рекомендовали начать с самого простого решения, поскольку у заказчика не было опыта в эксплуатации такого оборудования и персонала для работы с ним. В таком случае замахиваться на амбициозные проекты опасно, мы видели много примеров, когда они не были доведены до конца. В итоге наши партнёры взяли самого простого робота и начали учиться с ним работать», — пояснил Роман Тимофеев.
Количество персонала на роботизированном участке не сократилось, зато стабилизировалось качество изделий. Операторы только подготавливали заготовки для сварки, которую осуществлял робот, выдерживая режимы и чётко проходя по заданной траектории, поэтому качество шва было стабильным.
На этом этапе производительность участка выросла в два раза. Специалисты предприятия продолжили совершенствовать свои навыки управления роботом. И если вначале они использовали новое оборудование неэффективно (вручную проводили его по точкам, которые нужно было сварить, а затем запускали в работу), то затем этот процесс был автоматизирован, и производительность увеличилась ещё больше.
Другой пример успешного внедрения робота продемонстрировало судостроительное предприятие, где был автоматизирован участок обработки фланцев. Робот перегружал заготовки с одного станка в другой, функционируя в автономном режиме на протяжении четырёх часов. Только за счёт исключения человека из этого цикла производительность выросла на 50%.
Цена внедрения
Роман Тимофеев в своём докладе ещё раз сделал акцент на дефиците кадров. По его словам, отрасли не хватает не только квалифицированных специалистов, а любого рабочего персонала. Внедрение систем автоматизации помогает задействовать простаивающее оборудование, причём не только на крупных предприятиях с массовым выходом продукции. Роботы могут быть полезны и для малого бизнеса, когда речь идёт о мелкосерийных партиях или даже эксклюзивных изделиях. Тем более что сегодня такие решения гораздо доступнее по цене, чем несколько лет назад.
Замдиректора компании «Робовизард» напомнил, что раньше роботизацию могли себе позволить только крупные холдинги и концерны, сегодня же она доступна и малому бизнесу. Среднюю стоимость промышленного робота Роман Тимофеев обозначил в границах 30‒35 тыс. долларов США. А с учётом экспансии китайских производителей на российский рынок цена будет снижаться, убеждён эксперт.
При этом важно помнить, что сам по себе робот — лишь инструмент, эффективность которого обусловлена грамотным внедрением в конкретную технологическую операцию. Если конечное решение достаточно простое, то большая часть затрат (до 90%) будет направлена на покупку самого оборудования. Однако встречаются и очень сложные проекты, в стоимости которых цена робота составит всего 1‒2% от общего бюджета.
«До 2022 года на рынке лидировали японская и европейская школы роботизации, поставки шли хорошими темпами. Китайские компании заходили достаточно агрессивно, но немного отставали. Сейчас рынок сместился, роботы из КНР стали более качественными, хотя они отстают на два поколения от Европы и Японии. Это проявляется в различных характеристиках: надёжности, скоростях», — описал текущую ситуацию руководитель отдела автоматизации и роботизации компании-интегратора ООО «СофПол» Михаил Прокопьев.
По его словам, решения из «недружественных» стран по-прежнему доступны российским промышленникам, поэтому у них есть выбор. Но нужно очень чётко понимать риски и перед приобретением оборудования оценить, будет ли достаточно функционала китайского робота для выполнения поставленной производственной задачи или есть смысл приобрести европейского или японского.
Например, скоростные характеристики не слишком важны для сварки, поскольку при установочных перемещениях темп постоянный — в среднем от 300 до 900 мм/мин. Преимущества быстрых роботов ощущаются, когда они выполняют холостые перемещения между швами. Чем больше таких перемещений в сварочной программе, тем выгоднее приобретать быстрого робота.
Также выбор оборудования зависит от масштабов производства.
«Китайские роботы отлично подходят для малых предприятий, но проблема рынка в том, что их пытаются притянуть в средние и даже крупные проекты. В небольшом проекте стоимость робота составляет большую часть расходов на решение в целом. Но, когда у вас история с большим количеством автоматизированных программ, сложной оснасткой и изделиями, лучше отдать предпочтение другим решениям.
Проблема китайских роботов в том, что они отличаются низким качеством математики, это останавливает нас перед сложными проектами, где нужно многое просчитывать. К тому же мы не можем сказать точно, что будет с этим оборудованием через 3‒5 лет, как они поведут себя в различных условиях эксплуатации, будут ли доступны запчасти для них», — подытоживает Михаил Прокопьев.
Текст: Мария Кармакова
