Как промышленные роботы движут денежный поток: практическое руководство

Инвестиции в робототехнику поднимают несколько критических вопросов. Будет ли капитальный выезд выровнен с будущим спросом? Устойчивы ли обслуживание и инженерные затраты достаточно для гарантии бесперебойного производства? Могут ли роботы адаптироваться к разнообразному миксу продуктов, деталей и процессов, движущим как текущие, так и будущие операции?

Для крупных массово-производственных фирм робототехника обычно — денежный-поток-позитивная инвестиция. В специализированных или менее вариативных процессах они также могут доставлять значительные денежные выгоды, устраняя бутылочные горлышки, напрягающие дефицитный квалифицированный труд или останавливающие целые линии. Но что насчет высокообъемных линий, которые все еще обрабатывают микс продуктов? Как контролировать затраты, когда задача робота не строго повторяемая? Ответ лежит в понимании полной экономической картины.

Влияние промышленных роботов на производственную экономику

В среднем промышленный робот — включая системную инженерию — стоит около $250,000. Ежегодное обслуживание остается ниже $10,000, в то время как общая экономия единичных трудовых затрат может достигать 40–60% в зависимости от глубины интеграции робота в цепочку производства готовых товаров. Помимо прямого труда, роботы также сокращают периферические расходы — страховку, премии охраны труда и здоровья, и потребность в специализированной оснастке, поддерживающей опасные или повторяющиеся задачи.

Отраслевые оценки показывают полное окно окупаемости 2–10 лет по разнообразным трудовым рынкам, даже в регионах с более низкими уровнями зарплат, таких как Юго-Восточная Азия. Служебная жизнь робота может доходить до 25 лет, но львиная доля затрат — 60–80% — обычно резидирует в системной интеграции и программировании.

Поскольку роботы могут работать непрерывно, они дают 30–40% буст продуктивности по сравнению с процессами, полагающимися исключительно на квалифицированный труд. Рассмотрите сценарий, где робот вытесняет двух рабочих при полной загрузке стоимости $15/час через три смены и 350 рабочих дней в год — реалистичный график для многих массово-производственных заводов. В этом случае период окупаемости примерно один год относительно медианной стоимости интеграции единичного робота. После этого, подавляющее большинство первоначальных расходов — более 90% — конвертируется в свободный денежный поток.

Такой быстрый возврат достижим только в секторах производства с наивысшим объемом. Меньшие или высоко-миксовые производители часто сталкиваются с более высокими интеграционными барьерами, и даже крупные фирмы не могут полагаться на робототехнику для каждого процесса — некоторые задачи остаются вне текущих возможностей роботов.

Усиление денежного потока с лучшими стратегиями интеграции

Наибольшие выгоды накапливаются к наиболее повторяемым операциям, но есть ясное преимущество для меньших или высоко-миксовых производителей также. Ключ — снизить три главных центра затрат: железо, системная интеграция и ручное программирование/валидация для каждой детали.

1. Снижение затрат на железо

Коллаборативные роботы (коботы) или целево-построенные единицы могут резать затраты на железо на 50% или более. Цены на железо уже упали 22% между 2014 и 2017, с дополнительными 24% ожидаемыми к 2025. Веха в этом тренде — Q4 2020, когда не-автомобильные заказы роботов превзошли автомобильные впервые.

2. Оптимизация системной интеграции

Крупные производители часто имеют тесно интегрированные материально-обрабатывающие сети, охватывающие целые объекты. Для высоко-миксовых или контрактных производителей, принятие не-непрерывной, автономной обработки сокращает интеграцию до недель низкоинтенсивной инженерии — незначительных предварительных затрат, которые все еще могут доставлять выгоды массовой кастомизации.

3. Автоматизация программирования роботов

Традиционное программирование — главный драйвер затрат, особенно для высоко-миксовых линий, обрабатывающих дюжины деталей в единичный год. Устраняя ручное программирование, производители могут разблокировать полный денежный-поток потенциал робототехники по более широкому спектру продуктов.

Автономные роботы: преодоление барьера инкрементального программирования

Автономные роботы, которые «программируют сами себя», уже обычны в мобильной робототехнике и материальной обработке, но промышленные производители срочно нуждаются в похожих возможностях для ценностных процессов. Эти системы могут поднять продуктивность и позволять фирмам нанимать больше рабочих на более высокой рентабельности.

Технология Shape-to-Motion™ от Omnirobotic — прорыв, позволяющий роботу видеть, планировать и выполнять процесс для любой детали, поставленной перед ним, независимо от ориентации или позиции.

Технология использует 3D зрение для захвата детали в ее реальной среде. Эти данные вводятся в Цифровой Двойник, который использует ИИ для вычисления оптимального пути движения и траектории инструмента для конкретной задачи. Полученный виртуальный план затем переводится в реально-мировые инструкции, совместимые с ведущими брендами промышленных роботов — FANUC, ABB и Universal Robots.

Текущие реализации покрывают распылительные процессы — покраску, порошковое покрытие, пескоструй — и дополнительные процессы в разработке. С этим автономным подходом производители могут наслаждаться денежными выгодами робототехники без несущих затратной интеграции, требуемой для каждой смены детали — абсолютная победа для следующего поколения промышленных лидеров.

Omnirobotic предоставляет Технологию автономной робототехники для распылительных процессов, позволяя промышленным роботам видеть детали, планировать свою программу движения и выполнять критические задачи покрытия и финиша. Посмотрите, какой окупаемость вы можете получить от этого здесь.