Automatyzacja jest coraz częściej postrzegana jako strategiczna dźwignia dla firm produkcyjnych, które muszą reagować na utrzymujące się braki wykwalifikowanych pracowników, rosnące koszty pracy oraz nasilającą się globalną konkurencję. Wiele zakładów przygotowuje się również na zmiany demograficzne, gdy doświadczeni pracownicy zbliżają się do wieku emerytalnego i wraz z odejściem zabierają ze sobą rozległe know-how praktyczne, które często jest niewystarczająco udokumentowane. W tym kontekście automatyzacja może stabilizować procesy, ograniczać monotonne i obciążające ergonomicznie czynności oraz wspierać utrzymanie stałej jakości i wydajności. Mimo to obawy przed wysoką złożonością, kosztami lub rzekomo nie do pokonania barierami technicznymi wciąż powstrzymują część firm przed podjęciem konkretnych działań. W praktyce jednak usystematyzowane przygotowanie, jasno zdefiniowane cele i realistyczne oczekiwania sprawiają, że wdrożenie staje się znacznie łatwiejsze do opanowania. Poniższy przegląd wybranych zaleceń i błędów do uniknięcia opiera się na doświadczeniach z praktyki i stanowi punkt odniesienia przy planowaniu oraz realizacji projektów automatyzacji w środowisku produkcyjnym.
Kluczowe zalecenia dotyczące wdrażania automatyzacji
Centralnym warunkiem powodzenia projektów jest jasna wizja tego, co automatyzacja ma przynieść w krótkiej i długiej perspektywie. Przedsiębiorstwa powinny w pierwszej kolejności określić, czy chcą zautomatyzować jedynie kilka szczególnie czasochłonnych etapów procesu, czy też w dłuższym horyzoncie dążą do bardziej kompleksowego rozwiązania. Ta decyzja wpływa na koncepcję techniczną, niezbędny poziom inwestycji oraz długoterminową możliwość rozbudowy systemów. Jeśli procesy zostaną zautomatyzowane zbyt wcześnie i zbyt szeroko, bez uwzględnienia potencjalnych przyszłych wariantów wyrobów lub planowanych wzrostów mocy produkcyjnych, może to skutkować rozwiązaniami, które po stosunkowo krótkim czasie trzeba będzie modyfikować lub częściowo zastępować. Równie ważna jest klarowna komunikacja tej wizji wobec partnerów zewnętrznych. Dopiero gdy dostawcy usług rozumieją długofalowy kierunek działań, mogą proponować skalowalne koncepcje zamiast wąsko dopasowanych, jednorazowych rozwiązań.
Analiza procesu to kolejny kluczowy element. Automatyzacji nie należy rozpatrywać w oderwaniu, na poziomie pojedynczej operacji. Do planowania trzeba włączyć także etapy poprzedzające i następujące, na przykład sposób podawania komponentów do maszyny oraz ich obsługę po montażu czy pakowaniu. Jeśli detale są dostarczane w tackach o zdefiniowanym formacie, system automatyzacji musi być zaprojektowany tak, aby radził sobie z tymi warunkami bez stałej ręcznej ingerencji. Szczegółowe przyjrzenie się takim interfejsom na wczesnym etapie pomaga uniknąć późniejszych modyfikacji i dodatkowych kosztów.
Włączenie pracowników od samego początku w znacznym stopniu przyczynia się do jakości rozwiązania. Decyzje dotyczące automatyzacji są często podejmowane bez wystarczającego udziału personelu obsługowego, mimo że ich doświadczenia z codziennej pracy dostarczają szczegółowej wiedzy o przebiegu procesów i potencjalnych trybach awarii. Rzeczywiste włączenie ich w projekt jest wyrazem docenienia oraz poprawia przepływ informacji praktycznych. Jednocześnie obawy dotyczące bezpieczeństwa zatrudnienia można skuteczniej adresować, jeśli w sposób przejrzysty wyjaśni się cel, jakim jest odciążenie załogi od monotonnych lub fizycznie wymagających prac i umożliwienie im przejęcia bardziej zróżnicowanych zadań.
Przy ocenie projektów automatyzacji same wskaźniki finansowe nie są wystarczające. Należy uwzględniać także ergonomię, bezpieczeństwo pracy i aspekty zrównoważonego rozwoju. Systemy zautomatyzowane mogą odciążyć pracowników od powtarzalnych lub fizycznie obciążających czynności i uczynić miejsca pracy w przemyśle bardziej atrakcyjnymi. Z punktu widzenia jakości zautomatyzowane kontrole 100-procentowe z wykorzystaniem systemów wizyjnych pozwalają wykryć wady już na pierwszym wadliwym detalu i uniknąć powstawania dużych ilości braków, w przeciwieństwie do następczych kontroli ręcznych, które często identyfikują błędy zbyt późno. Można również ograniczyć zużycie energii i zasobów, szczególnie w aplikacjach, które obecnie w dużym stopniu opierają się na pneumatyce, jeśli precyzyjne rozwiązania automatyzacji zastąpią ręczne operacje. W ujęciu całościowym automatyzacja może przyczynić się do tworzenia bardziej zrównoważonych, zasobooszczędnych i ergonomicznych środowisk produkcyjnych.
Wsparcie zewnętrzne może być wartościowym uzupełnieniem kompetencji wewnętrznych, zwłaszcza w przypadku złożonych zagadnień, takich jak oceny bezpieczeństwa czy kompleksowe analizy procesów. Przykładem takiego wsparcia jest „automation check” firmy Schunk, który zapewnia pogłębione, zewnętrzne spojrzenie na istniejące lub planowane procesy. Doświadczenia z porównywalnych projektów pomagają uniknąć typowych błędów planistycznych i zidentyfikować sprawdzone ścieżki rozwiązań. W wielu przypadkach połączenie wewnętrznej znajomości procesów z zewnętrznym know-how technicznym prowadzi do bardziej odpornych koncepcji niż rozwój prowadzony wyłącznie wewnątrz firmy.
Z organizacyjnego punktu widzenia warto zdefiniować jednoznaczny punkt kontaktowy dla zagadnień automatyzacji. W małych i średnich przedsiębiorstwach odpowiedzialność ta bywa często powierzana dodatkowo osobom z ogólnego zarządu lub kierownictwa produkcji, co może skutkować ograniczoną dostępnością i niewystarczającą specjalizacją. Wyraźnie wyznaczona osoba, która koordynuje współpracę między działami technicznymi, zewnętrznymi dostawcami usług i innymi funkcjami wewnętrznymi, może znacząco przyspieszyć projekty i poprawić ich spójność. Jeśli taka rola nie jest jeszcze utworzona, można ją stopniowo budować poprzez ukierunkowane działania szkoleniowe. Schunk oferuje na przykład warsztaty aplikacyjne, podczas których uczestnicy poznają podstawy automatyzacji i identyfikują potencjalne zastosowania we własnej produkcji.
Typowe pułapki, których należy unikać w projektach automatyzacji
Jednym z najczęstszych błędów jest próba zautomatyzowania zbyt wielu procesów jednocześnie. Choć dążenie do szybkiej i szeroko zakrojonej modernizacji jest zrozumiałe, takie podejście często prowadzi do przeciążenia organizacji, przekroczenia budżetu lub problemów technicznych. Doświadczenia z praktyki pokazują, że zazwyczaj skuteczniejsze jest rozpoczęcie od wyraźnie zdefiniowanego procesu kluczowego, jego stabilne wdrożenie, a następnie stopniowe rozszerzanie automatyzacji na kolejne etapy.
Kolejną kwestią jest tendencja do automatyzowania każdej teoretycznie możliwej operacji. Nie wszystkie procesy w jednakowym stopniu zyskują na automatyzacji, a w niektórych przypadkach wykonanie ręczne pozostaje bardziej efektywne i opłacalne. Dotyczy to na przykład bardzo rzadko wykonywanych operacji, zadań o wysokim stopniu złożoności lub etapów pracy, w których elastyczność człowieka wyraźnie przeważa nad zaletami automatyzacji. Prostym przykładem jest ręczne nanoszenie punktów kleju w obszarach trudno dostępnych dla maszyn. W takich sytuacjach praca ręczna może pozostać rozwiązaniem uzasadnionym ekonomicznie i technicznie. Konieczna jest zatem zróżnicowana ocena każdego etapu procesu.
Istotna jest również elastyczność w realizacji projektu. W trakcie szczegółowej analizy, na przykład w ramach „automation check” firmy Schunk, może się okazać, że niektóre planowane kroki automatyzacji nie są zasadne. Nie należy traktować tego jako porażki projektu, lecz jako integralny element procesu optymalizacji. Ważne jest, aby nie trzymać się sztywno pierwotnej koncepcji, lecz być otwartym na rozwiązania alternatywne, włącznie z decyzją o pozostawieniu pojedynczych etapów w formie manualnej.
W wielu projektach niedoszacowuje się wpływu warunków otoczenia na wykonalność techniczną i koszty. Czynniki takie jak zmienność asortymentu detali, wielkości partii, wymagane czasy cyklu, stopień autonomii systemu oraz warunki środowiskowe mogą w istotny sposób zmieniać złożoność aplikacji. Z pozoru proste zadanie, takie jak pobieranie elementów z zasobnika zbiorczego, w praktyce może stawiać znaczne wyzwania. Bardzo krótkie czasy cyklu poniżej dziesięciu sekund są co do zasady technicznie osiągalne, ale często wiążą się z nieproporcjonalnie wysokimi kosztami. Ponadto wymagające środowisko pracy stawia inne wymagania podzespołom i systemom niż środowisko czyste i może wymagać dostosowanych konstrukcji. Istotne jest również, czy system ma działać w trybie ciągłym, włącznie z nieobsadzonymi zmianami nocnymi, czy też będzie stale nadzorowany przez doświadczonych operatorów. „Automation check” firmy Schunk uwzględnia takie współzależności w ramach całościowego przeglądu, aby od początku brać je pod uwagę w planowaniu.
Wnioski: usystematyzowana automatyzacja jako szansa
Automatyzacja daje firmom produkcyjnym konkretne możliwości reagowania na obecne wyzwania, takie jak niedobór pracowników, presja kosztowa i zmiany demograficzne. Strategiczne podejście, oparte na jasnej wizji, realistycznych celach i wczesnym włączeniu pracowników, tworzy fundament dla procesów odpornych i przygotowanych na przyszłość. Uzupełnienie kompetencji wewnętrznych analizami zewnętrznymi oraz jednoznaczne przypisanie odpowiedzialności za obszar automatyzacji wewnątrz organizacji może dodatkowo zwiększyć prawdopodobieństwo sukcesu. Przy pragmatycznym planowaniu i wdrażaniu, które uwzględnia zarówno aspekty techniczne, jak i organizacyjne, przejście w kierunku automatyzacji staje się realną szansą na bardziej stabilną, efektywną i ergonomiczną produkcję.
