Po rekordach z 2021 roku dynamika robotyzacji w gospodarce wyhamowała. W motoryzacji obserwuje się jednak większą świadomość, że automatyzacja nie jest luksusem, lecz koniecznością. W obliczu deficytu kadrowego, rosnących kosztów pracy i coraz większych oczekiwań jakościowych coboty stają się efektywnym mostem między obecnym a pożądanym poziomem wydajności. W praktyce mają one odgrywać kluczową rolę na każdym poziomie łańcucha dostaw – od montażu po logistykę i testy jakości.
Dlaczego automatyzacja sektora automotive jest konieczna?
Problem deficytu pracowników łączy się z rosnącymi kosztami pracy i presją globalnych koncernów, które wymagają coraz wyższej jakości i transparentności procesów. Robotyzacja nie jest już jedynie sposobem na redukcję kosztów pracy - staje się strategicznym narzędziem utrzymania rytmu produkcji oraz możliwości obsługi złożonych wariantów i wysokiej zmienności popytu. Coboty mogą stabilizować cykl produkcyjny, skracać czas przejścia od koncepcji do seryjnego produktu i zapewniać integralność danych, która staje się dowodem w audytach i procesach reklamacyjnych. Dzięki temu inwestycja w robotyzację przestaje być ryzykiem, a staje się inwestycją.
Rola cobotów na różnych poziomach łańcucha dostaw automotive
Na poziomie "Tier 1" coboty najczęściej wspierają montaż sekwencyjny, wykonywanie precyzyjnych operacji montażowych z kontrolą siły i kąta, a także testy końcowe (EOL) i weryfikację wizualną. Dzięki temu możliwe staje się skrócenie czasu przezbrojeń przy zachowaniu wysokiej jakości na każdym wariancie, co jest kluczowe przy bogatym asortymencie nadwozi.
W przypadku "Tier 2" robotyzacja przynosi największą wartość w obsłudze maszyn, w procesach w toku kontroli jakości (IPQC) oraz w paletyzacji i logistyce wewnątrzzakładowej. Tu coboty pomagają utrzymać stabilność procesu przy braku stałej obsady, redukując przestoje i uciążliwe, powtarzalne zadania.
W ramach poziomu "Tier 3" rola robotów współpracujących stała się jeszcze bardziej praktyczna - wspierają paletyzację i depaletyzację, etykietowanie oraz konfekcjonowanie, a także inspekcje sortujące detale i testy jakości, gdzie eliminuje się żmudne, ręczne zadania i podnosi precyzję. Istotny jest pełny zapis danych - każda sztuka ma cyfrowy ślad, jak parametry montażowe, wyniki testów, zdjęcia NOK/OK. Informacje te trafiają do systemów MES i ERP, co ułatwia audyty i obsługę reklamacji. W praktyce możliwe jest szybkie balansowanie linii, skrócenie czasów przezbrojeń i utrzymanie taktu, nawet przy dużej różnorodności wariantów. Dzięki temu operacje logistyczne stają się przewidywalne i łatwiejsze do planowania, co z kolei przekłada się na stabilność dostaw Just in Time i wysoką odporność na zakłócenia.
Jak zacząć wdrożenie cobota – skuteczny plan krok po kroku
Wdrożenie cobota nie polega na postawieniu jednego urządzenia i stwierdzeniu sukcesu. Celem jest uzyskanie sterowalnego taktu, elastycznego miksu wariantów i nieprzerwanych zapisów danych, które udowodnią każdą decyzję inwestycyjną.
Warto rozpocząć od miejsca, które ma największy wpływ na przepływ - wybrać jedną operację o wysokim znaczeniu dla taktu i jakości, a następnie zaprojektować stanowisko z myślą o wielowariantowości. Standard pracy, receptury, szybkozłącza i jednoznaczne punkty odniesienia muszą być gotowe przed rozwojem. Drugi filar to zarządzanie zmiennością. Stanowisko powinno uwzględniać wiele wariantów, aby szybkie przełączenia nie wymagały przebudowy całego układu. Trzeci filar to ciągłość danych - każda sztuka musi mieć pełny zapis zbioru parametrów i wyników testów, a dane powinny płynnie łączyć się z MES i ERP, by zapewnić spójność i możliwość analizy KPI na poziomie całej grupy fabryk.
Doświadczenia pokazują, że inwestycje powinny przechodzić przez bramki decyzyjne: najpierw identyfikacja ograniczenia, potem pilotaż z ustalonym standardem pracy i pełnym zapisem danych, a na końcu uruchomienie w odpowiedniej skali. Skalowanie polega na replikacji sprawdzonych wzorców, a nie na każdorazowym projektowaniu od zera. Należy standaryzować chwyt, referencyjne punkty oraz format danych, a - w razie wzrostu wolumenu - moduły muszą dać się łatwo przenosić między liniami i zakładami. Jeśli proces wymaga ekstremalnych prędkości, dużych mas i całkowitego odgrodzenia, lepiej sprawdzi się robot przemysłowy lub dedykowana cela, zamiast konstrukcji z jednym cobotem. Cobot w praktyce staje się narzędziem do utrzymania elastyczności i spójności danych, a nie sposobem na bicie rekordów przepustowości.
Kiedy wybrać cobota, a kiedy laserową celę lub robota tradycyjnego?
Wybór technologii zależy od rytmu produkcji, wariantowości i ryzyka operacyjnego. Cobot to doskonałe narzędzie, gdy kluczowa jest możliwość szybkiego przełączenia między referencjami. Ma znaczący wpływ na takt i jednocześnie wymaga bezpiecznego, bliskiego kontaktu z człowiekiem. To idealne rozwiązanie tam, gdzie przewidywana liczba wariantów jest wysoka.
Z kolei przemysłowy robot lub dedykowana cela sprawdzi się, gdy potrzebna jest bardzo duża prędkość, duże masy oraz agresywne cykle, lub gdy środowisko wymaga całkowitego odgrodzenia dla zachowania stałej, wysokiej przepustowości. W praktyce często spotyka się architektury hybrydowe: tryb speed-and-separation monitoring i rozdział ról między robotami przemysłowymi a cobotami. Pozwala to uzyskać zarówno wysoką wydajność, jak i łatwość audytów oraz powtarzalność danych. Taka kombinacja skraca czas rozruchu i minimalizuje ryzyko podczas pierwszych kroków wdrożeniowych, a jednocześnie zapewnia możliwość szybkiej eskalacji automatyzacji przy rosnącym wolumenie.
Ekonomika, ryzyko i bramki decyzyjne
W ocenie opłacalności projektów automotive istotne staje się nie tylko ROI (Return on Investment), lecz także redukcja ryzyka SOP (Standard Operating Procedure) i łatwość powtórzenia sukcesu na innych liniach. Koszt jakości, niestabilny czas cyklu i ryzyko wynikające z reklamacji są policzalne i trzeba je wliczać przy każdej decyzji. W praktyce czołowe korporacje stawiają na modułowe, przenoszalne rozwiązania, które mogą transportować do kolejnych linii i zakładów.
Stosowanie bramek decyzyjnych pomaga ograniczyć ryzyko - najpierw identyfikuje się problem do rozwiązania, dopiero potem uruchamia pilotaż, a na końcu przechodzi do pełnej wydajności. Dzięki temu raport KPI jest rzetelny i porównywalny między lokalizacjami, a inwestycje stają się łatwiejsze do uzasadnienia. W praktyce warto planować również re-deploy osprzętu i logiki – to realna oszczędność i możliwość szybszego skalowania programu.
Bezpieczeństwo i zgodność z regulacjami prawnymi
Wdrożenie cobotów musi być oparte na solidnych fundamentach BHP i zgodności z normami. Wymogi ISO 12100, ISO 10218 i ISO/TS 15066 wskazują ograniczenia dotyczące siły, prędkości i interakcji człowieka z robotem. Kluczowe są również pomiary sił kolizyjnych, walidacja funkcji bezpieczeństwa oraz pełna dokumentacja szkoleniowa i przeglądowa. Dobre stanowisko powinno łączyć łatwość obsługi z wysoką niezawodnością, co wpływa także na mniejszą absencję i stabilność pracy w dłuższej perspektywie.
Źródło: Elmark Automatyka
Więcej na www.elmark.com.pl
