Priemyselné roboty – stroje, ktoré možno automaticky riadiť a preprogramovať a ktoré dokážu manipulovať s objektmi a pohybovať sa pozdĺž jednej alebo viacerých osí – boli prvýkrát predstavené v Európe, Japonsku a USA v 60. rokoch minulého storočia. Na celom svete sa dnes používa približne 3,5 milióna priemyselných robotov. Ako možno hodnotiť situáciu na slovenskom trhu?
U nás v spoločnosti hovoríme, že sú tri typy zákazníkov. Prvá kategória sú firmy, ktoré neuvažujú len o robotizácii, ale sa úplne bez problémov do nej pustia. Z iných príkladov a ich potrieb vidia, že automatizácia a robotizácia je pre nich v tejto dobe kľúčová. Ďalšia kategória sú zákazníci, ktorí sa pohrávajú s myšlienkou automatizácie. Majú projekt, majú zadanie, rozmýšľajú nad tým, ako budú automatizovať a robotizovať svoje výrobné činnosti. Dá sa povedať, že majú rešpekt pred automatizáciou, vidia akéhosi strašiaka a majú obavy, že keď ten stroj príde, nebudú ho vedieť ovládať a neprinesie želaný výsledok. Je to beh na dlhé trate. Väčšinou takýchto zákazníkov musíme zobrať do podnikov a ukázať im, ako také robotizované pracovisko funguje a ako sú zákazníci spokojní s robotizáciou, to je najlepší liek na ich nerozhodnosť. Občas sa to skončí polovičným riešením, a to tak, že skombinujú prácu robota s operátorom. No nie je to tak vždy a nakoniec idú plnou automatizáciou procesov. Niekedy príjmu riešenie, že časť práce vykonáva človek a časť robot. A to už nie je také pekne robotizované pracovisko, ale sú vďační aj za to a neskôr predsa len doplnia pracovisko o plnú automatizáciu. Prevláda tam určitá obava o výsledok. A potom je tu tretí typ zákazníkov; prevažne ide o malé podniky presvedčené, že sa im robotizácia pracoviska neoplatí. Nevedia si to vôbec predstaviť, aj keď v konečnom dôsledku, na konci dňa, keby zrátali investície do automatizácie, výsledok ich môže veľmi pozitívne prekvapiť. Ich postoj je často ortodoxný; keď sa však podarí presadiť robotiku, je to pre nás víťazstvo a berieme to za „dva body“.
Mnoho spoločností s nasadením robotov stále váha. Rolu hrajú nielen obavy z finančnej náročnosti, ale aj predsudky, že robotizácia a automatizácia sú stále určené pre veľkých hráčov. Potvrdzujú to aj vaše skúsenosti?
Áno, sú tam stále isté predsudky. Porovnal by som to s okolitými krajinami. Tie sú oveľa ďalej v automatizácii a robotizácii ako Slovensko. V okolitých štátoch je to v podstate na lepšej úrovni a ľudia sa neboja ani automatizácie, ani robotizácie. Projektov na robotizáciu pracovísk je tam omnoho viac. Ešte to sem asi musí prísť, tak, aby niektoré firmy začali dôverovať robotizácii. Dôvodom našej „opatrnosti“ môže byť aj to, že nie sme historicky taká industrializovaná krajina ako okolité štáty. Slovensko je mladá krajina, čo sa týka industrializácie. Napríklad v susednom Česku bol historicky priemysel oveľa rozvinutejší, zatiaľ čo my sme boli v úvodzovkách a bez urážky ešte na poli. No postupne to prichádza aj k nám a rastieme aj v iných oblastiach a to nie len v TIER1, ale máme reálne referencie aj z oblastí, kde sme ani nedúfali, že nainštalujeme robotizované riešenie. Chcelo to čas, agitáciu a referencie v už automatizovaných prevádzkach.
Cena hardvéru a softvéru sa každoročne mení. Výkon robotických systémov sa neustále zvyšuje. Aj napriek pozitívnym vyhliadkam sú priemyselné roboty pre malé a stredné podniky nedostupné. Ako môžu MSP pristupovať k nasadzovaniu robotov vzhľadom na vysoké náklady a obmedzené zdroje?
Za posledné obdobie cena automatizačných komponentov išla v priemere asi 10 až 20 % hore. Treba však povedať, že všetko išlo hore. Ceny robotov, počítačov, ocele, hliníka, plastov, ale aj automatizačných komponentov sa zvýšili. Vedeli by sme pokračovať cenami za potraviny a služby. Veľa malých a stredných podnikov si stále neuvedomuje, že aj cena práce išla hore. A nielen cena práce, zvýšil sa aj nedostatok ľudí na pracovnom trhu. To je veľká vec, ktorú si treba uvedomiť. Je pravda, že robotizácia sa bez energie nezaobíde, aj keď náklady na energie sa tiež zvýšili. Mnohí sa čudujú, ale súčasný trh ponúka riešenia v podobe rôznych úsporných módov, zapínanie prvkov automatizácie, len keď sú reálne v procese potrebné a podobne. Na druhej strane, práve automatizácia rieši problémy s drahšou pracovnou silou a nedostatkom ľudí. Ďalším faktorom je, že ľudia už nechcú vykonávať monotónne a zdraviu škodlivé činnosti, ľudia nechcú pracovať na zmeny, nechcú pracovať ani cez víkendy. V malých a stredných podnikoch je práve toto kľúčom k automatizácii. Automatizácia rieši problémy s nedostatkom pracovnej sily a vôbec s ochotou ľudí pracovať hlavne v noci a cez víkendy. A tí ľudia na trhu momentálne chýbajú a budú chýbať, podniky si to však už začínajú uvedomovať. Cena robotov a automatizácie je len relatívne vysoká. Treba to porovnať s celkovými nákladmi na operátora za rok a zrazu vidíme, že šetrenie je v skutočnosti veľmi zaujímavé.
Z hľadiska jednotlivých priemyselných odvetví a hustoty aplikácie robotov na slovenskom trhu je lídrom automobilový priemysel. Aké sú faktory brzdiace rozvoj v iných sektoroch? Existujú odvetvia a úlohy, ktoré jednoducho nie sú priateľské k robotom?
Vo fabrikách, ktoré sú v reťazci výrobných dodávateľov, to znamená, ktoré sú priamymi dodávateľmi do automobiliek tzv. TIER1, automatizácia funguje a je na pokročilej úrovni. Samotná automatizácia dnes dokáže sledovať napríklad aj kvalitu výrobku, vedie sa záznam o tom, ako bol výrobok vyrobený. Vykonávajú sa rôzne skúšky, píšu reporty o skúškach a podobne. Zákazníci sú nútení auditmi koncových zákazníkov, hlavne automobilkami, aj tieto procesy automatizovať. Robotizácia má určite uplatnenie napríklad v podmienkach, ktoré sú zdraviu škodlivé, v práci pri lise, kde sú výpary škodlivé pre operátora, alebo pri manipulácii s ťažkými objektmi, kde sa aplikuje hygienická norma o zmenovej záťaži, pri monotónnej pracovnej činnosti, kde dochádza k chybovosti pri ručnej výrobe. Automatizácia pomáha kontinuálnej prevádzke, aby sa dosiahol denný cyklus alebo denný objem výroby v žiadanej kvalite. A ktoré procesy sa nedajú automatizovať? Sú to procesy, kde je ľudská ruka a oko nenahraditeľné. Hovoríme napríklad o montáži káblových zväzkov. Proste akákoľvek pracovná činnosť, kde sú nevyhnutné oko a hmat operátora. Avšak my v ABB hovoríme, že robotizovať sa dá všetko. Je tu éra kolaboratívnych robotov, ktoré dokážu spolupracovať s operátorom a sú pre operátora bezpečné. Samozrejme, po splnení všetkých odporúčaní. Aj to je cesta, ako automatizovať rôzne činnosti, ktoré si vyžadujú istú súčinnosť operátora.
Spotrebná elektronika sa neustále zmenšuje, tak ako sa zmenšujú aj komponenty, s ktorými sa manipuluje pri jej výrobe. Najmä v elektrotechnickom a polovodičovom priemysle sa vyžaduje vysoká úroveň presnosti. Sú dnešné roboty dostatočne technologicky pokročilé na zvládanie úloh v tejto oblasti priemyslu?
Typická aplikácia pre elektrotechnický priemysel je robotická aplikácia, ako je výroba dosiek plošných spojov alebo výroba rôznych elektrotechnických súčiastok. To sú úlohy, ktoré dnešné roboty dokážu vykonávať v extréme až s presnosťou na úrovni 0,01 mm. Pre našu spoločnosť je najväčší trh najmä Ázia, kde nasadzujeme riešenia robotizácie výroby najmä v elektrotechnickom priemysle. Najčastejšie tu nachádzajú uplatnenie roboty SCARA, malé a stredné priemyselné šesťosové roboty a významnú úlohu majú tiež delta roboty. Na výrobu čipov existujú dnes špeciálne vyvinuté linky, ktoré majú obrovský výkon. Aj keď to nie je tradičný štvorosový alebo šesťosový robot, stále je to robot s množstvom pohonov a osí, ktorý zabezpečuje výrobu veľmi malých čipov vo vysokej kadencii a presnosti.
Robotických riešení, ako aj možností ich uplatnenia neustále pribúda. Niekedy je ťažké zorientovať sa v tom, čo konkrétne potrebujeme a čo si vybrať. Nie vždy sa dá jednoznačne povedať, ktorý robot a s akým počtom osí je ten najlepší. Ako však počet osí ovplyvňuje využitie robota?
V prvom rade, pri projekte alebo akomkoľvek zadaní pracovnej činnosti robota si treba uvedomiť, v koľkých osiach má robot pracovať. Ak je to len prekladanie, kde sa presúva niečo z bodu A do bodu B bez nutnosti naklonenia alebo rotácie, vtedy sa volí štvorosový robota. Ak prichádza nutnosť rotácie alebo náklonu, musí byť použitý šesťosový robot. To je taká prvá a hlavná otázka, na ktorú sa pýtame zákazníka, a teda, v koľkých osiach sa bude robot pohybovať.
Aplikácie typu pick & place, triedenia a balenia často vyžadujú rýchlu manipuláciu s predmetmi s nízkou hmotnosťou, najmä v elektrotechnickom a potravinárskom priemysle. Pre tieto aplikácie sú vhodné napríklad roboty delta a SCARA. Čo v prípade, že zákazník sa sám nevie rozhodnúť a vo všeobecnosti nevie zhodnotiť všetky možnosti a dôsledky nasadenia robotizovaného pracoviska?
U nás ponúkame službu na riešenie aplikácie robotizovaného pracoviska do výrobných procesov spolu s hodnotením návratnosti investície a využiteľnosti zariadenia. Máme tím technikov a projektantov, ktorí sa tomu venujú a majú bohaté skúsenosti. Reálne to vyzerá tak, že s integrátorom, ktorý navrhuje robotizované pracovisko, prechádzame projekt v simulačnom softvéri ABB RobotStudio, kde vieme presne vypočítať takt linky alebo robotizovaného pracoviska a kde vieme zákazníkovi úspešne garantovať počet vyrobených kusov. Z toho si vie zákazník jednoducho vypočítať šetrenie alebo zvýšenie produkcie.
V našej spoločnosti v súčasnosti operujeme s takými výdobytkami ako virtuálna a rozšírená realita. Vieme prísť k zákazníkovi a priamo na mieste mu cez rozšírenú realitu ukázať, kde bude robotizované pracovisko stáť, ako bude vyzerať a ako bude vyrábať. Takéto vizuálne stvárnenie často pomôže zákazníkovi potvrdiť si zmysel robotizácie. Vieme úzko spolupracovať s každým zákazníkom a poskytnúť mu prepočty s ohľadom na nárast kapacity, kvality, počtu ušetrených operátorov, aj s porovnaním ľudskej a automatizovanej práce. Tieto podklady môže zákazník ľahko získať a už je na ňom, či mu tie čísla budú vyhovovať a bude s nimi spokojný alebo nie. Dnes je návratnosť investície do robotizácie na úrovni dvoch až štyroch rokov, čo je pre zákazníka dobrý výsledok, ktorý mu nakoniec poskytne želaný profit.
Technické limity širšieho využívania robotiky sa líšia v závislosti od odvetvia. Každé odvetvie má svoj vlastný súbor pracovných rolí a každá rola má svoj vlastný súbor úloh. Niektoré z týchto úloh sú potenciálne automatizovateľné, zatiaľ čo iné nie. Okrem toho, rôzne výrobné úlohy vyžadujú rôzne robotické funkcie, niektoré z nich budú vyžadovať komplexnejšie robotické systémy ako iné. Máte konkrétne skúsenosti z praxe, kde bol robot nesprávne zvolený a nesprávne využitý?
Ja som sa stretol s dvoma prípadmi, keď inštalácia robotizovaného pracoviska nebola ihneď úspešná. Treba si uvedomiť, že napríklad kolaboratívny robot, ak má byť kolaboratívny, musí spĺňať určitý stupeň bezpečnosti. Nesmie sa pohybovať v úrovni hlavy operátora, musí mať kolaboratívnu rýchlosť, tým činom je pomalší ako štandardný priemyselný robot, a to si často zákazník neuvedomuje. Boom kolaborácie so sebou prináša aj isté riziká a obmedzenia. Obmedzením je rýchlosť, ale aj bezpečnosť, ktorá zatiaľ nie je podložená normou, ale len odporúčaním. Jedným z nich je aj pravidlo, že od úrovne pliec operátora vyššie by sa nemalo nič pohybovať. Stalo sa však to, že robot bol nainštalovaný vyššie, ako hovorí odporúčanie. Robot sa pohyboval na úrovni hlavy operátora a musel byť doplnený o ďalší stupeň bezpečnosti, ako je mechanická alebo optická bariéra. A zrazu to už nebolo také pekné kolaboratívne robotizované pracovisko, ako si zákazník predstavoval. Ďalšie sklamanie pre zákazníka je, keď ide kolaboratívny robot pomaly. No pomaly ide preto, lebo operátor stojí vedľa neho a nemôže byť kolaboratívnym robotom obmedzovaný. Ak by sme tam umiestnili mechanickú alebo optickú bariéru, kolaboratívny robot by bol rýchlejší. Na prvom mieste musí byť bezpečnosť a výkon robotizovaného pracoviska.
Druhou výzvou bolo to, keď zákazník nevedel garantovať dohodnutú kvalitu vstupného produktu. So zákazníkom sme sa dohodli, že parametre vstupného produktu budú v istých toleranciách, avšak zákazník nebol schopný tieto tolerancie dodaného materiálu dodržať, a potom sa aplikácia minula účinku. Bolo potrebné doplniť systém kamier, ktoré riešili zákaznícky problém s nepresnosťou vstupného produktu. Nehovoriac o dodatočnej investícii. S týmto sme sa v minulosti stretli a stále sa stretávame. Našťastie sme spoločne vždy našli riešenie.
Akým smerom sa uberajú požiadavky priemyselných podnikov, najmä z pohľadu tradičnej priemyselnej robotiky?
Ono to nie je ani tak voľba priemyselných podnikov ako skôr integrátorov a staviteľov robotizovaných pracovísk, pretože fabrika si sama nepostaví robotizovanú bunku alebo linku. Fabrika len povie, že chce automatizovať istý výrobný proces, ale v skutočnosti jej nezáleží na tom, ako to staviteľ linky spraví, a to bez ohľadu na typ robota. Štandardne sa volia šesťosové roboty z kategórie malý a stredný robot, samozrejme to závisí od konkrétnej aplikácie. Je dobré, že sa v poslednom čase často stretávame s tým, že namiesto komplikovaných konštruktérskych riešení, kde zhotovitelia liniek v minulosti používali pneumatické pohony, servoosi alebo iné automatizačné komponenty, sa dnes už oplatí použiť jednoduchý malý robot. Pri voľbe tohto riešenia sa eliminuje riziko chýbajúcich komponentov na trhu a čakanie na ich dodanie, šetrí sa čas projektanta aj dizajnéra, skracuje sa doba dizajnu a následne aj montáže a naprogramovania pohybov, funkčnosti a ladenia. Aktuálne si viacero automatizačných firiem uvedomuje, že nechce strácať čas konštrukčným riešením, čakaním na subdodávky a neskôr montovať a programovať. Použijú radšej hotovú štandardizovanú súčiastku, ktorá sa volá robot, a je to vybavené.
Automatizácia vo všetkých svojich formách vrátane robotizácie zahŕňa obrovské množstvo rôznych činností, aby sa všetko spojilo do použiteľného balíka. V čom podľa vás spočíva kúzlo úspešne zvládnutej automatizácie výroby?
Podľa mňa je kúzlo v tom, keď projekt od zadania po uvedenie do prevádzky prebehne podľa očakávaní všetkých zaintegrovaných strán. Dôležité je, aby aplikácia fungovala najskôr na papieri a potom je veľký predpoklad, že sa vydarí. Automatizácia prinesie zákazníkovi želaný výsledok v oblasti splnenej kapacity zariadenia, splnenej kvality výrobnej činnosti, keď sa výrobky nepoškodzujú, ale vychádzajú z linky v kvalitnom stave a takte a nevyrábajú zbytočné nepodarky. Úspechom je aj dodanie robotizovaného riešenia na čas a keď zákazník po čase vidí, že automatizácia a robotizácia sa naozaj oplatila a prináša želaný alebo zadaný výsledok. Je žiaduce, aby sa robotizovaná linka nekazila, bola plne funkčná a bez zbytočných prestojov. Pretože niekedy sú aj situácie, keď sa linky kazia a nie sú používateľský prívetivé. Ľudia na nich potom nechcú pracovať, pretože sú aj komplikované, prípadne k nim treba počas produkcie niečo pridať, prisunúť, prichytiť. Pokiaľ má byť nejaká činnosť automatizovaná, výroba musí prebiehať kontinuálne bez zásahov operátora, v želanom takte, bez zbytočných prestojov a v požadovanej kvalite. Na záver treba povedať, že u nás v ABB robotika vnímame trend posledných rokov veľmi pozitívne a očakávame na Slovensku ďalšie zlaté časy nielen v segmente automotive, ale vo všetkých druhoch priemyslu MSP, čomu nasvedčuje dopyt a reálne aplikácie. Preto sa o našu budúcnosť a budúcnosť našich zákazníkov nebojíme!
Ďakujeme za rozhovor.
