Motor zmian: roboty w produkcji samochodów

Wprowadzenie robotów na linie produkcyjne przyniosło rewolucyjną zmianę w przemyśle
motoryzacyjnym. Ta transformacja dotyczy nie tylko sposobu montażu pojazdów, ale także struktury produkcji samochodów – integracja robotów usprawniła działanie całych fabryk.

Roboty przemysłowe, zaprojektowane do wykonywania różnych zadań, od spawania po montaż i etykietowanie, stały się podstawą funkcjonowania fabryk na całym świecie. Zrobotyzowane techniki montażu optymalizują procesy i wyznaczają nowe standardy wydajności produkcji, zmieniając charakter branży motoryzacyjnej. Roboty są wykorzystywane do wielu procesów, takich jak przenoszenie materiałów, kontrola części i precyzyjne lakierowanie, pełniąc istotną funkcję w automatyzacji robotycznej we współczesnym przemyśle motoryzacyjnym.  

Celem zastosowania robotów nie jest jedynie zwiększenie wydajności operacyjnej czy wprowadzenie zasad inteligentnych fabryk; jest to również dowód zaangażowania branży w innowacje i dążenie do doskonałości technologicznej, której przewodzą roboty
na liniach montażowych. Krok w kierunku bardziej zautomatyzowanego, wydajnego i inteligentnego środowiska produkcyjnego zwiastuje nową erę w produkcji samochodów. 

Ewolucja robotyki w produkcji samochodów

Ewolucja robotyki w produkcji motoryzacyjnej jest rezultatem innowacji i postępu technologicznego. Chociaż koncepcja robotyki sięga początków XX wieku, pierwszy robot został zastosowany w produkcji dopiero w 1961 roku. Było to ramię robotyczne Unimate, które zostało wdrożone w fabryce General Motors.

Obecnie prognozy wskazują na dalszy wzrost globalnego rynku robotyki motoryzacyjnej, który będzie rozwijał się w tempie około 12% rocznie (CAGR) w latach 2021-2027. Ten wzrost jest wynikiem obniżonych kosztów pracy, zwiększonych inwestycji w moce produkcyjne oraz zapotrzebowania na przyspieszenie wprowadzania produktów na rynek.

Rodzaje robotów i ich zastosowania

Przemysł motoryzacyjny wykorzystuje szeroko technologię robotyczną w celu innowacji i zwiększenia produktywności. Istnieją dwa główne rodzaje robotów wykorzystywanych do produkcji samochodów: tradycyjne roboty przemysłowe do wykonywania
powtarzalnych zadań oraz roboty współpracujące, znane jako coboty, które pracują razem z ludźmi. Te różnorodne roboty są wykorzystywane do wielu zadań, takich jak montaż, spawanie, przenoszenie materiałów i wiele innych.

Główne innowacje robotyczne transformujące
produkcję motoryzacyjną

Zastosowanie robotyki przyniosło znaczący rozwój w przemyśle motoryzacyjnym, zmieniając procesy produkcyjne, zwiększając wydajność i poprawiając jakość. Można wyróżnić kilka kategorii zastosowań robotów, z których każda odgrywa istotną rolę w procesie produkcyjnym:

• Coboty: to roboty współpracujące, które rewolucjonizują linie produkcyjne, łącząc umiejętności poznawcze ludzi z precyzją maszyn. Znacząco zwiększają zdolności adaptacyjne i elastyczność linii produkcyjnych, szczególnie w zadaniach wymagających precyzji i skomplikowanego montażu.

• Robotyzacja lakierowania i spawania: wykorzystanie robotów w procesach lakierowania pojazdów pozwala na ograniczenie strat materiałowych i zapewnia jednolite pokrycie, podczas gdy zautomatyzowane spawanie zwiększa produktywność i zapewnia mocne, czyste spoiny.

• Obsługa materiałów i kontrola jakości: roboty wykorzystywane są do dostarczania materiałów na linię montażową zgodnie z harmonogramem. Z kolei roboty wyposażone w zaawansowane systemy wizyjne przeprowadzają precyzyjną kontrolę jakości, identyfikując nawet najmniejsze wady i zapewniając, że każdy komponent spełnia rygorystyczne wymagania. Pozwala to na skrócenie czasu produkcji i poprawę ogólnej jakości takich procesów jak przenoszenie komponentów, obsługa maszyn oraz złożone procesy cięcia i wykańczania.

Robotyzacja linii montażowych wzmacnia trend rozwoju inteligentnych, elastycznych i wydajnych procesów produkcyjnych, wyznaczając nowe standardy jakości i produktywności w przemyśle motoryzacyjnym.

Wpływ robotyki na gospodarkę i produktywność

Robotyka ma ogromny wpływ na gospodarkę i produktywność w przemyśle motoryzacyjnym, przynosząc zarówno korzyści, jak i wyzwania.

Zalety

• Jakość i spójność: robotyka umożliwia osiągnięcie wysokiej dokładności i powtarzalności w procesach produkcyjnych, co przekłada się na stałą jakość produktów.
• Produktywność i wydajność: roboty mogą pracować w trybie ciągłym 24 godziny na dobę z precyzją do 0,5 mm, co znacznie zwiększa produktywność i efektywność systemów sterowania. Taki poziom precyzji i wydajności pracy stanowi wyróżnik zrobotyzowanego montażu i wykorzystania robotów na liniach montażowych.
• Redukcja kosztów: wykorzystanie robotów pozwala ograniczyć koszty, prowadząc do długoterminowych oszczędności.
• Bezpieczeństwo miejsca pracy: robotyka zwiększa poziom bezpieczeństwa podczas wykonywania niebezpiecznych zadań, ograniczając liczbę wypadków i urazów w miejscach pracy.

Wyzwania

• Początkowa inwestycja i utrzymanie: wysoki koszt początkowy i złożona konserwacja wymagają specjalistycznej wiedzy, zwiększając bieżące wydatki.
• Wpływ na siłę roboczą: wdrożenie robotyki doprowadziło do redukcji etatów w przemyśle wytwórczym i innych sektorach. Wiąże się to z koniecznością przekwalifikowania wielu pracowników.
• Paradoks produktywności: niektóre branże odnotowały mniejszy wzrost produktywności, pomimo coraz większej liczby robotów, co świadczy o złożonych relacjach między automatyzacją, zrobotyzowanym montażem i efektywnością ekonomiczną.

Wyzwania związane z robotyką w produkcji
samochodów

Rozwiązanie problemów związanych z robotyką w produkcji motoryzacyjnej wymaga kompleksowego podejścia, obejmującego zarządzanie kosztami, rozwój siły roboczej i adaptację technologiczną:

Zarządzanie kosztami i zwrot z inwestycji

Wysokie początkowe koszty inwestycji i utrzymania stanowią istotną barierę we wdrażaniu zrobotyzowanych rozwiązań. Istnieje wiele strategii złagodzenia tych problemów, w tym między innymi: wykorzystanie efektu skali, korzystanie z zachęt rządowych oraz inwestycje w modułowe systemy robotyki, oferujących większą
elastyczność i niższe koszty długoterminowe. Aby inwestycja początkowa mogła się zwrócić, kluczowe jest zapewnienie stałego poziomu produkcji i sprzedaży. Wymaga to przeprowadzenia strategicznej analizy rynku i szybkiego reagowania na trendy w branży
motoryzacyjnej w celu utrzymania konkurencyjności.

Rozwój siły roboczej

Automatyzacja wymaga zatrudnienia wykwalifikowanej siły roboczej specjalizującej się w robotyce, tworzeniu oprogramowania i sztucznej inteligencji. Pracodawcy muszą inwestować w kompleksowe programy szkoleniowe, tworząc środowisko, w którym
pracownicy nie obawiają się, że ich miejsce zajmą roboty. Konieczna jest również współpraca z instytucjami edukacyjnymi, dzięki której możliwe jest uzupełnienie
luk w umiejętnościach i przeszkolenie nowego pokolenia specjalistów z dziedziny robotyki i programowania robotów. Wspieranie działań promujących różnorodność i
integrację w ramach organizacji oraz współpraca z firmami i instytucjami edukacyjnymi pozwala udoskonalić strategie rekrutacyjne i przygotować siłę roboczą na zmieniające się wymagania branży motoryzacyjnej, zapewniając solidną bazę talentów do
montażu robotów.

Zdolność do adaptacji technologii

Pokonywanie ograniczeń współczesnych technologii robotycznych wymaga inwestycji, mających na celuopracowanie bardziej elastycznych robotów, które mogłyby być z łatwością dostosowywane do konkretnych zastosowań. Oznacza to m.in. zwiększenie możliwości robotów do dostosowania się do obsługi części innych producentów i zmiennych parametrów sterowania bez znaczącego wpływu na koszty, co jest kluczowym aspektem w rozwoju zrobotyzowanego montażu. Zaawansowana robotyka wiąże się ponadto z nowymi zagrożeniami bezpieczeństwa. Aby zapewnić bezpieczne środowisko pracy, zgodne z obowiązującymi przepisami, konieczne jest opracowywanie nowych procedur oraz szkoleń.

Przyszłe trendy w robotyce samochodowej

Robotyka motoryzacyjna to dynamiczne i transformacyjne środowisko cechujące się pewnymi kluczowymi trendami, które mają szansę na nowo zdefiniować branżę.

• Integracja zaawansowanych technologii: 
  • Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe: technologie, które usprawniają procesy decyzyjne, automatyzują złożone zadania i zapewniają dostęp do obszernych zbiorów danych, zwiększając wydajność i zdolność adaptacji robotów.
  • Pojazdy autonomiczne: postępy w dziedzinie AI, czujników i łączności sprawiły, że autonomiczne pojazdy stały się rzeczywistością, rewolucjonizując sektor motoryzacyjny poprzez poprawę bezpieczeństwa, wydajności i komfortu jazdy.
• Współpraca i zrównoważony rozwój:
  • Roboty współpracujące zaprojektowane z myślą o uzupełnieniu ludzkich pracowników cieszą się coraz większą popularnością. Zwiększają wydajność, bezpieczeństwo i elastyczność miejsca pracy.
  • Zrównoważona produkcja: korzystanie z „zielonej” energii, recykling surowców i wykorzystanie zrównoważonych materiałów w druku 3D pozwalają tworzyć bardziej zrównoważone środowisko produkcyjne. Trend ten jest po części napędzany oczekiwaniami konsumentów w zakresie ekologicznych produktów i procesów.
• Nowe zastosowania robotyki:
  • Miękka robotyka i robotyka ławicy: to innowacyjne metody, wykorzystujące elastyczne materiały i skoordynowane systemy złożone z wielu robotów, które rozszerzają możliwości robotyki w produkcji motoryzacyjnej. Dzięki nim roboty mogą wykonywać zadania z nieosiągalnym dotąd poziomem finezji i współpracy, otwierając nowe możliwości w zakresie automatyzacji i wydajności zrobotyzowanego montażu.

Podsumowanie

Analiza wpływu wykorzystania robotów do produkcji samochodów na branżę motoryzacyjną wykazuje, że zrobotyzowana automatyzacja nie tylko zrewolucjonizowała sposób montażu pojazdów, ale także wyznaczyła nowe standardy w zakresie wydajności produkcji, jakości i innowacyjności. Ewolucja od tradycyjnych technik produkcji do integracji robotów w przemyśle motoryzacyjnym świadczy o postępującej trajektorii, w której technologia i zrównoważony rozwój łączą się, aby na nowo zdefiniować standardy branżowe. Roboty wykonują coraz więcej różnych zadań w
produkcji motoryzacyjnej, takich jak spawanie, lakierowanie, obsługa materiałów i kontrola jakości.

Rozwój sztucznej inteligencji, realizacja autonomicznych pojazdów i coraz bardziej
zrównoważony rozwój sprawiają, że produkcja motoryzacyjna wciąż ewoluuje. Wykorzystanie robotów nie polega tylko na automatyzacji poszczególnych procesów, ale na wspieraniu innowacji i przyszłości, w której roboty i ludzie współpracują, aby napędzać rozwój branży.

Najczęściej zadawane pytania