Что такое роботизация производства
Роботизация производства — это замена ручных операций работой промышленных роботов: манипуляторов в ячейках с ограждением, коллаборативных роботов у станка, роботизированных комплексов сварки, окраски, паллетирования. Робот берёт на себя повторяющуюся, тяжёлую или вредную работу, а люди переходят на наладку, контроль и обслуживание.
От автоматизации её отличает гибкость. Специальный автомат делает одну операцию для одной детали; робота можно переучить под другую деталь или другую операцию. Поэтому роботизация окупается и там, где серии небольшие, а номенклатура меняется.
Какие операции роботизируют первыми
Лучшие кандидаты для первого проекта обычно одни и те же:
- Обслуживание станков — загрузка заготовки и съём детали на токарных и фрезерных станках.
- Сварка — повторяющиеся швы на однотипных изделиях.
- Паллетирование и упаковка — тяжёлая монотонная работа в конце линии.
- Перекладка и сортировка — между конвейерами, в тару, на контроль.
Общее у них одно: операция повторяется сотни раз за смену, деталь приходит предсказуемо, а результат легко измерить. Сборку с подгонкой, работу с гибкими материалами и операции «на глаз» лучше оставить на потом. Выбирать между манипулятором в ограждении и коботом помогает статья «Промышленный робот или кобот».
Шесть шагов проекта
1. Карта участков
Пройти по цеху и выписать операции: что делается, сколько раз за смену, сколько людей занято, где брак и где не хватает рук. Без этой карты участок для робота выбирают по ощущениям.
2. Выбор участка
Из карты — одна-две операции, где повторяемость высокая, деталь стабильная, а эффект можно посчитать в штуках и часах. Первый проект должен получиться, а не быть самым амбициозным.
3. Расчёт экономики
Стоимость ячейки целиком — робот, оснастка, ограждение, интеграция, обучение, обслуживание — против того, что она меняет: трудозатраты, брак, выпуск. Считается до запроса предложений, а не после.
4. Техническое задание
Деталь с допусками и разбросом, такт, тара, подача и съём, требования безопасности, критерий приёмки. Чем точнее ТЗ, тем сравнимее предложения интеграторов и тем меньше споров на приёмке.
5. Пилот на реальной детали
Ячейка отлаживается на той детали и в той таре, что приходят в серии, а смена учится до пуска. Приёмка — по записанному заранее критерию, а не «вроде работает».
6. Тиражирование
Эффект пилота пересчитывается на факте, и решается, что роботизировать дальше. Если этот шаг не заложен с начала, пилот так и останется одной ячейкой — об этом отдельная статья.
Что чаще всего ломается на пятом и шестом шагах — в статье «Почему пилот не доходит до линии».
Как считать окупаемость
Окупаемость считают не по цене робота, а по стоимости владения ячейкой. Сам манипулятор — обычно меньшая часть бюджета: оснастка, интеграция, безопасность и обучение вместе стоят сравнимо или больше.
С другой стороны расчёта — эффект: высвобожденные часы по сменам, снижение брака, рост выпуска на том же участке, работа в ночную смену. Эффект считается только по тем показателям, которые на участке уже измеряют: иначе после пуска его нечем будет подтвердить.
Проверка расчёта: если окупаемость держится только при трёхсменной работе ячейки, а участок работает в одну смену, — это не расчёт, а надежда. Считайте по тому режиму, который будет на самом деле.
Меры поддержки
На роботизацию есть государственная поддержка: льготные займы, субсидии и компенсации — федеральные и региональные. Условия, размеры и перечни меняются, поэтому конкретные цифры здесь не приводим. Что стоит выяснить до проекта:
- какие программы действуют сейчас — в федеральном и региональном фондах развития промышленности и в министерстве промышленности своего региона;
- подходит ли под них ваш проект: часто важны отрасль, доля российского оборудования и то, чем по классификации является купленное оборудование;
- какие документы понадобятся и когда их подавать — до закупки или после.
Последний пункт решает многое: от того, робот вы купили или роботизированное устройство, зависит, пройдёт ли проект по условиям. Об этом — статья «Робот или роботизированное устройство: что говорит ГОСТ».
Кто нужен в команде
Интегратор соберёт и запустит ячейку, но решения о том, что роботизировать, сколько это стоит и как принять результат, принимает предприятие. Для этого нужны свои люди: руководитель проекта со стороны производства, технолог, который знает деталь, и смена, которая будет с роботом работать. Кого и чему учить — в статье «Обучение промышленной робототехнике».
Именно этому посвящена наша программа «Роботизация производственных активов»: команда предприятия проходит все шесть шагов на своих участках — от карты до ТЗ интегратору и расчёта окупаемости.