По оценкам Всемирного экономического форума, доля производств, которые уже роботизированы в некоторой степени, составляет 29 %, а по прогнозам консалтинговой компании BCG к 2025 году 25 % всех задач в промышленности будут выполнять роботы. Что нужно для того, чтобы внедрить роботов в пищевое производство?
Роботизация производств — это не дань моде. В современном индустриальном мире внедрение промышленной робототехники позволяет эффективно развиваться в условиях жесткой конкуренции. С помощью новейших технологий компании любого масштаба получают высокоэффективное и гибкое производство, повышают его надежность и универсальность. По данным Ассоциации упаковочных и перерабатывающих технологий (The Association for Packaging and Processing Technologies), пищевая промышленность — вторая после автомобильной по скорости проникновения роботизированных решений. В 2019 году в США на пищевую отрасль пришлось 13 % всех внедренных в стране промышленных роботов.
Аналогичная тенденция наблюдается и в РФ. По словам Алисы Конюховской, исполнительного директора Национальной Ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР), 4 % инсталляций роботов в РФ в 2018 году были совершены в пищевой промышленности. «Из-за санкций в ней выросли продажи и, одновременно, конкуренция, в результате, производителям продуктов питания стало ясно, что выгоднее использовать роботов, а не людей, исключив большую нагрузку на HR, связанную с высокой текучкой низкоквалифицированных кадров», — поясняет Конюховская.
Исследования показывают, что к 2022 году рынок пищевой промышленности достигнет 2,5 млрд долларов. Индустрия продуктов питания постоянно меняется, поэтому неудивительно, что роботы интенсивно используются в этой отрасли. Современные промышленные роботы быстро, легко и с минимальными затратами автоматизируют вторичные процессы обработки пищевых продуктов, такие как контроль качества, маркировка, упаковка и укладка на поддоны. Их легко программировать, это может сделать рабочий без большого инженерного опыта, а главное, роботы могут окупить себя менее чем за год.
Как автоматизировать производство?
Первый шаг к внедрению роботов — выявление монотонных рутинных операций на производстве. Выполнение повторяющихся действий, таких как загрузка и выгрузка изделий, работа на конвейере, быстро вызывают утомление и стресс у сотрудников. Поэтому на этих участках производства проблемы с качеством выполнения операций и высокая текучка кадров. Именно рутинные задачи робот может выполнять с большей производительностью, чем человек.
Например, 25 %-й рост производительности обеспечивает роботизированная упаковочная линия от британской компании L.A.C. Conveyors & Automation, разработанная специально для пищевой промышленности.
Кроме того, автоматизация дает дополнительные преимущества: четкость работы и возможность контроля; робот одновременно с основной может выполнять операции, которые человек не делал или не мог делать.
Например, на одном из хлебозаводов планируется внедрение роботов Aripix A1, разработанных российской компанией Aripix Robotics. Два робота заменят на конвейере шесть человек, взяв на себя выполнение нескольких операций. Они будут убирать бракованные (слипшиеся) булочки, а качественные упаковывать и укладывать в коробки. Aripix A1 также может выполнять маркировку и палетирование. И хлебозавод планирует установить еще двух роботов для выполнения этих задач.
Благодаря технологическому развитию роботы-манипуляторы стали способны аккуратно захватывать даже самые хрупкие объекты: овощи, фрукты, ягоды, яйца и кондитерские изделия. На одной из кондитерских фабрик два робота Aripix A1 заменят четырех работников, взяв на себя выполнение двух операций: они будут доставать шоколадные изделия из силиконовых форм, наклеивать пищевые наклейки и упаковывать фигурки и плитки.
Второй шаг — расчет экономической эффективности автоматизации. Стоимость внедрения робота рассчитывается вместе с окупаемостью. Окупаемость зависит от операции, числа задействованных при ее выполнении рабочих и количества смен на заводе. Обычно она составляет 2-3 года для заводов, которые работают в 2-3 смены и при замене одного рабочего места на одного робота. Но чаще экономический эффект значительно выше, поскольку внедрение роботов может исключать дополнительные затраты на персонал — оплату больничных, расходы на спецодежду, доставку персонала на завод, медицинское обслуживание сотрудников. Например, в случае с внедрением роботов Aripix Robotics на хлебозаводе планируется, что они окупятся за 10 месяцев, а на производстве кондитерских изделий из шоколада — за год.
В свете последних событий, связанных с пандемией, санитарные требования станут жестче. В этом случае роботы окажутся более выгодным решением при производстве продуктов питания, чем люди.
Роботы — это выгодно
Компании, занимающиеся производством продуктов питания, сталкиваются с сезонными колебаниями и спроса и снижением загрузки производства, что раньше делало экономически неэффективным внедрение промышленных роботов. Однако благодаря машинному зрению, технологиям искусственного интеллекта и внедрению новых материалов современные промышленные роботы стали более гибкими. Если нужна небольшая перенастройка, робот остается на том же месте, но должен упаковывать другие изделия в коробки другого размера, то перепрограммировать его за 10-15 минут сможет рабочий. Если робота надо переместить на другой участок для выполнения других операций, то такая перенастройка займет у разработчика 1-2 дня с учетом тестирования и пусконаладки. Таким образом, теперь роботы актуальны не только для производителей массовых товаров, они стали эффективным решением для малых и средних производств, способным снизить риски, связанные с колебаниями спроса.
Кроме того, появились новые подходы к автоматизации. Например, для оптимизации работы склада можно использовать услугу «робот по подписке» (robot as a service, RaaS), которую активно предлагает российский разработчик и производитель логистических роботов Ronavi Robotics. Компания может добавить новые юниты за один день, что позволяет гибко и быстро регулировать производительность складов.
Третий шаг — встреча с разработчиком или интегратором роботов.
Экскурсия по производственным цехам, поможет выявить участки, где необходима автоматизация, точнее оценить временные затраты на внедрение роботов и обсудить оставшиеся вопросы.
Ключевые вопросы. Как обеспечить безопасность персонала? Классический вариант — ограждение робота клеткой, ограничивающей доступ людей в рабочую зону машины. Однако для компаний, располагающих ограниченными производственными площадями, такое решение зачастую невозможно. Развитие современных технологий решает эту проблему. Вместо клетки безопасную работу робота могут обеспечить специальные датчики. Например, робот может быть оборудован лазерной системой безопасности, когда подступы к нему отслеживает лазерный луч на высоте 30 см от пола, и при пересечении луча робот прекращает работу.
Совместим ли робот с другим оборудованием?
В большинстве случаев ответ положителен. Обычно применяется стандартная комплектация: 16 входов и выходов для подключения внешнего оборудования и датчиков, плюс несколько стандартных промышленных интерфейсов, что закрывает большинство задач по совместимости с другим оборудованием. Кроме того, роботы могут интегрироваться и обмениваться информацией друг с другом, в том числе с роботами других производителей. В нестандартных случаях, например при интеграции с эксклюзивной системой управления всем предприятием, эта техническая задача решается отдельно.
Необходима ли собственная инженерная служба для обслуживания робота?
Как правило, нет. Разработчик стремится сделать максимально интуитивно понятный интерфейс и обучает рабочих, также в любой момент может дистанционно перенастроить робота, а при необходимости, например для технического обслуживания, направить на производство своего специалиста.
Сколько времени займет внедрение?
Сроки зависят от особенностей робототехнического решения. Если применим типовой вариант, то робот поступит на завод в течение 1-2 месяцев, но обычно тюнинг все же необходим. В среднем поставка робота на завод происходит через 2-3 месяца, а установка и испытания занимают еще 2-4 недели.
— Внедрив промышленных роботов, пищевые производства получают значительные выгоды. Роботы повышают качество продукции и производительность предприятий, сокращают накладные расходы, освобождают персонал от монотонной работы. Автоматизация позволяет компаниям гибко реагировать на сезонные колебания спроса, исключив потери от простоя линий и содержания персонала в момент спада. Роботы дают пищевым производствам очевидные конкурентные преимущества, и развитием технологий стоит пользоваться, — резюмирует Андрей Спиридонов, основатель и генеральный директор Aripix Robotics.
