Ekonomiczne uwarunkowania robotyzacji procesów produkcyjnych

Jeszcze do niedawna większość prac w przemyśle była wykonywana ręcznie przez wykwalifikowanych pracowników. Rewolucja przemysłowa spowodowała zastąpienie pracy ludzkiej pracą zmechanizowaną. Jednakże w dalszym ciągu potrzebny był udział człowieka do obsługi i sterowania maszyn. Obecnie można zaobserwować coraz szersze wykorzystanie automatyzacji i robotyzacji, co powoduje zastępowanie pracy ludzkiej pracą automatów i robotów. Praca ludzka jest w dalszym ciągu niezastąpiona w wielu gałęziach przemysłu, na przykład podczas montażu złożonych wyrobów. Wynika to z faktu, że człowiek charakteryzuje się dużą elastycznością działania, potrafi radzić sobie nawet w różnych nietypowych sytuacjach. Z drugiej strony człowiek stanowi najbardziej zawodne ogniwo w systemie produkcyjnym. Szybko się męczy, nudzą go monotonne i powtarzalne czynności. Może popełniać błędy i niespodziewanie zachorować, co powoduje zakłócenia w procesie produkcji. Dlatego dąży się do zastępowania pracy ludzkiej pracą zautomatyzowaną lub zrobotyzowaną, szczególnie dla czynności powtarzalnych i wymagających dużej precyzji, takich jak np. spawanie, lub dla czynności monotonnych i wymagających wysiłku fizycznego, tj. np. manipulacja ciężkimi przedmiotami [8]. Automatyzacja takich czynności możliwa jest za pomocą stosunkowo prostych elementów mechanicznych, elektrycznych, pneumatycznych, hydraulicznych lub ich kombinacji, lecz takie rozwiązanie jest mało elastyczne i przeznaczone do wykonywania tylko jednego rodzaju czynności. Zmiany profilu produkcji są utrudnione lub prawie niemożliwe bez istotnej ingerencji w strukturę takiego systemu. Z kolei zastosowanie robotów przemysłowych stanowi rozwiązanie bardziej elastyczne. Mają one możliwości ruchowe podobne do ręki człowieka i mogą wykonywać różne złożone czynności, pracując podobnie jak człowiek. Ponadto roboty się nie męczą i nie nudzą. Mogą pracować 24 godziny na dobę z taką samą precyzją i wydajnością. Jednakże wprowadzenie robotyzacji wymaga poniesienia wysokich nakładów związanych nie tylko z zakupem robota, ale również z zaprojektowaniem i wykonaniem stanowiska zrobotyzowanego i przystosowaniem systemu transportowego. Robotyzacja będzie opłacalna tylko w pewnych warunkach produkcyjnych, przy wysokim poziomie produkcji, do prac powtarzalnych i wymagających precyzji. Takie warunki występują np. w przemyśle motoryzacyjnym i tam wykorzystywanych jest najwięcej robotów, ale pojawia się coraz więcej wdrożonych systemów robotowych także w innych gałęziach przemysłu [8].

In the article some issues related to the use of industrial robots in a variety of manufacturing processes are discussed. There is increasing use of industrial robots in the world because they have a lot of advantages compared to the work done by hand by workers. Robots allow streamlining production processes, eliminating distortions caused by human error, and improving working conditions and safety. However, the use of robots in the Poland grows slowly and stays at a relatively low level, much lower than the world average. This is due, inter alia, of the high financial expenditures associated with an investment in robotization and relatively low labour costs compared to more economically developed countries. Such a situation requires an accurate estimate of the costs and benefits and the potential savings associated with an investment in robotized workstation. The article presents the methodology for estimating the costs of robotization and shows an example of calculation for a robotized hydraulic press for pressing metal elements. The analysis shows that in the current environment, such investment will be profitable only in the case of three-shift-work. However, given the current economic trends and lowering prices of industrial robots and a systematic increase in the minimum wage and the average wage in the industry in the future, the profitability of such investments become improved which will result in a greater number of industrial robots.