automatizacija proizvodnje

Kada se automatizacija proizvodnje isplati, a kada ne?

Automatizacija proizvodnje može povećati kapacitet, smanjiti troškove i poboljšati kvalitetu. No nije svaka automatizacija isplativa, niti je uvijek potrebno ulagati u novu proizvodnu liniju. Kako prepoznati kada investicija ima smisla i odakle krenuti?

Stručni sadržaj: Nikola Klisović

Panari - inženjering i razvoj proizvoda

Sadržaj članka

1. Kako prepoznati da je vrijeme za automatizaciju?

2. Koje procese ima smisla automatizirati?

3. Kako izračunati isplativost?

4. Mora li se automatizirati cijela proizvodna linija?

5. Više od uštede na radnoj snazi

6. Kada se automatizacija ne isplati?

7. Najčešće pogreške

8. Kako Panari pristupa projektu?

9. Pet ključnih pitanja

10. Zaključak

Kada se govori o automatizaciji proizvodnje, često se prvo pomisli na robote, složene strojeve i velika ulaganja. Međutim, automatizacija ne mora značiti potpunu rekonstrukciju proizvodnje. Ponekad je dovoljno automatizirati jednu operaciju, razviti namjensku proizvodnu napravu ili unaprijediti postojeći proces.

Iz inženjerske perspektive, najvažnije pitanje nije može li se određena operacija automatizirati. Uz dovoljno vremena i novca tehnički je moguće realizirati velik broj različitih rješenja.

Pravo pitanje glasi: koji problem želimo riješiti i hoće li korist opravdati ulaganje?

Upravo od toga treba krenuti pri donošenju odluke o automatizaciji.

Imate pitanja o automatizaciji?

Razgovarajmo o vašem proizvodnom izazovu.

Kontaktirajte nas

Kako prepoznati da proizvodni proces treba automatizaciju?

Potreba za automatizacijom najčešće se pojavljuje kada postojeći proces počne ograničavati proizvodnju. To može biti situacija u kojoj tvrtka ima dovoljno narudžbi, ali ne može povećati kapacitet. Može biti operacija koja traje predugo, radno mjesto na kojem zaposlenik neprestano ponavlja isti pokret ili proces u kojem se pojavljuje previše grešaka.

Najčešći znakovi da vrijedi razmotriti automatizaciju su:

Velik udio ručnog rada i ponavljajućih operacija.
Nedovoljan proizvodni kapacitet.
Uska grla koja usporavaju ostatak proizvodnje.
Česti zastoji i čekanja između operacija.
Povećan škart i potreba za doradom proizvoda.
Problemi s ponovljivošću i kvalitetom.
Monotoni, fizički zahtjevni ili ergonomski nepovoljni poslovi.
Poteškoće u organizaciji proizvodnje zbog nedostatka radne snage.

Posebno su zanimljive situacije u kojima operater značajan dio vremena provodi čekajući stroj, ručno premještajući komponente ili ponavljajući jednostavnu radnju. Takvi primjeri upućuju na mogućnost poboljšanja, ali sami po sebi još nisu dokaz da se automatizacija isplati.

Važno je utvrditi koliko se operacija često ponavlja, koliko traje, koliki trošak stvara i kakav učinak ima na ostatak proizvodnje.

Koje proizvodne procese ima smisla automatizirati?

Za automatizaciju su osobito pogodne stabilne, jasno definirane i ponavljajuće operacije. To mogu biti montaža i pozicioniranje komponenti, vijčanje, lijepljenje, doziranje, pakiranje, označavanje, sortiranje, paletizacija, transport, kontrola kvalitete ili testiranje proizvoda.

Ipak, činjenica da je neku operaciju moguće automatizirati ne znači da je to ujedno i najbolje rješenje.

Primjerice, proizvodna operacija koja se ponavlja nekoliko tisuća puta dnevno ima drukčiji potencijal za automatizaciju od operacije koja se izvodi povremeno, na malim serijama i velikom broju različitih proizvoda.

Prije odabira rješenja zato treba razmotriti nekoliko važnih pitanja:

Koliko se proizvoda izrađuje mjesečno i godišnje?
Koliko traje pojedina operacija?
Koliko zaposlenika sudjeluje u procesu?
Koliko se često mijenjaju proizvod ili format?
Koliko je proces stabilan?
Što trenutačno najviše ograničava proizvodnju?

Odgovori na ta pitanja pomažu odrediti ne samo treba li automatizirati proces nego i koji stupanj automatizacije ima poslovnog smisla.

Kako izračunati isplativost automatizacije proizvodnje?

Procjena isplativosti započinje analizom postojećeg stanja i usporedbom s očekivanim rezultatima nakon automatizacije.

Pritom nije dovoljno usporediti cijenu novog stroja s troškom rada zaposlenika. Potrebno je sagledati ukupne učinke ulaganja: promjenu kapaciteta, troškove rada, količinu škarta, zastoje, kvalitetu proizvoda te troškove rada i održavanja novog sustava.

Za početnu procjenu posebno su važni sljedeći podaci:

Godišnje količine proizvodnje i broj smjena.
Vrijeme ciklusa i postojeći proizvodni kapacitet.
Troškovi rada na određenoj operaciji.
Troškovi škarta, dorade i zastoja.
Očekivani troškovi stroja, integracije i puštanja u rad.
Budući troškovi održavanja i rada sustava.
Očekivani dodatni proizvodni kapacitet i njegova stvarna iskoristivost.

Primjer izračuna povrata investicije u automatizaciju

Sljedeći primjer potpuno je hipotetski i služi isključivo za prikaz načina izračuna.

Stavka	Iznos
Ukupna investicija u automatiziranu stanicu	60.000 €
Godišnja ušteda troškova rada	18.000 €
Godišnja ušteda zbog manjeg škarta i dorade	6.000 €
Godišnja korist od dodatne proizvodnje	12.000 €
Dodatni godišnji troškovi održavanja i energije	4.000 €

Korak po korak do rezultata

Ukupna godišnja korist prije dodatnih troškova iznosi:

18.000 € + 6.000 € + 12.000 € = 36.000 €

Kada oduzmemo dodatne godišnje troškove rada sustava:

36.000 € − 4.000 € = 32.000 €

Procijenjena godišnja neto korist iznosi 32.000 €.

Jednostavno razdoblje povrata investicije:

60.000 € ÷ 32.000 € = 1,875 godina

U ovom pojednostavljenom primjeru ulaganje bi se vratilo za približno 22,5 mjeseci.

Povrat ulaganja (ROI)

Ako promatramo razdoblje od tri godine, uz pretpostavku nepromijenjenih godišnjih koristi i troškova, pojednostavljeni ROI iznosio bi:

ROI = ((32.000 € × 3 − 60.000 €) ÷ 60.000 €) × 100 = 60 %

To znači da bi nakon tri godine ukupna procijenjena neto korist premašila početno ulaganje za 36.000 €.

Međutim, ovakav izračun služi samo za početnu procjenu. Stvarna analiza treba uzeti u obzir i moguće zastoje tijekom implementacije, promjene opsega proizvodnje, financiranje, porezne učinke, buduća ulaganja, vremensku vrijednost novca i druge relevantne troškove. Jednako je važno provjeriti postoji li dovoljna potražnja za dodatnom proizvodnjom. Veći kapacitet sam po sebi ne znači i veću zaradu ako ga tvrtka ne može iskoristiti.

Automatizacija je poslovno opravdana tek kada očekivane koristi realno nadmašuju ukupne troškove i rizike ulaganja.

Mora li se automatizirati cijela proizvodna linija?

Ne. U mnogim slučajevima racionalnije je automatizirati samo jednu kritičnu operaciju. Ako proizvodna linija ima nekoliko povezanih operacija, njezin ukupni kapacitet često ograničava ona najsporija.

Primjerice, ako su prethodne operacije sposobne proizvesti 500 komada na sat, a ručna montaža može obraditi samo 300, upravo montaža može predstavljati usko grlo.

Primjer uskog grla u proizvodnoj liniji

Operacija 1

500 kom/h

Ručna montaža

300 kom/h

USKO GRLO

Operacija 3

500 kom/h

Iako prva i treća operacija mogu obraditi 500 komada na sat, ručna montaža ograničava ukupni kapacitet linije na 300 komada na sat.

U takvoj situaciji nema nužno smisla mijenjati cijelu liniju. Razvoj namjenske automatske ili poluautomatske montažne stanice mogao bi povećati kapacitet te operacije i poboljšati protok proizvodnje.

Naravno, potrebno je provjeriti hoće li se nakon toga usko grlo premjestiti na neku drugu operaciju. Ovakav pristup omogućuje fazno uvođenje automatizacije, pri čemu se ulaganja usmjeravaju na dijelove procesa koji donose najveću korist.

Nije uvijek potrebno automatizirati cijelu liniju. Često je racionalnije automatizirati jednu kritičku operaciju koja ograničava ukupni kapacitet i postupno širiti automatizaciju tamo gdje ima smisla.

Automatizacija nije samo pitanje smanjenja troškova rada

Automatizacija se često promatra prvenstveno kroz smanjenje potrebe za ručnim radom. Međutim, to nije uvijek njezina najvažnija prednost.

Kod automatiziranog testiranja proizvoda, primjerice, najveća korist može biti činjenica da svaki proizvod prolazi isti postupak provjere, prema jednakim kriterijima. Rezultati se mogu evidentirati i povezati s pojedinačnim proizvodom, čime se poboljšavaju kontrola kvalitete i sljedivost.

Kod automatiziranog transporta i manipulacije proizvodima prednosti mogu biti bolja organizacija toka materijala, veći kapacitet i manje ručnog premještanja. Kod montažnih operacija važni su ponovljivost, precizno pozicioniranje i stabilno vrijeme ciklusa.

Osim toga, automatizacija može rasteretiti zaposlenike od monotonih, teških i ponavljajućih zadataka.

Cilj ne mora biti zamijeniti čovjeka, nego omogućiti da se njegov rad usmjeri na zadatke u kojima donosi veću vrijednost.

Kada se automatizacija proizvodnje ne isplati?

Postoje situacije u kojima automatizacija nije najbolje rješenje. To je osobito slučaj kada se proizvode male količine, proizvodi se često mijenjaju ili proces još nije dovoljno stabilan.

Potpuno automatizirani stroj u takvim okolnostima može zahtijevati velika ulaganja, složene prilagodbe i održavanje koje dodatno povećava troškove. Ponekad je stvarni problem organizacija proizvodnje, raspored radnih mjesta ili način manipulacije materijalom. U tim slučajevima jednostavnija intervencija može donijeti značajno poboljšanje.

Umjesto potpuno automatiziranog sustava moguće je razmotriti:

Namjensku proizvodnu napravu.
Pomoćni alat za pozicioniranje.
Poluautomatsku stanicu.
Pneumatsku ili električnu pomoć pri operaciji.
Jednostavniji sustav kontrole.
Promjenu organizacije radnog mjesta.

Takva rješenja mogu biti financijski opravdanija i jednostavnija za održavanje.

Dobar inženjerski pristup ne podrazumijeva najveći mogući stupanj automatizacije,
nego najmanju potrebnu kompleksnost za postizanje željenog rezultata.

Najčešće pogreške pri uvođenju automatizacije

Jedna od najvećih pogrešaka događa se kada tvrtka unaprijed odluči kakav stroj želi, a da prethodno nije dovoljno jasno definirala problem.

Zahtjev poput „Treba nam robot“ zapravo je prijedlog tehnologije, a ne opis proizvodnog izazova. Prije toga potrebno je odgovoriti na pitanja što ograničava proces, koliko problem košta i što se ulaganjem želi postići.

Česte pogreške uključuju i:

Automatizaciju loše organiziranog procesa.
Promatranje isključivo nabavne cijene stroja.
Zanemarivanje održavanja i troškova životnog vijeka.
Nedovoljno definirane tehničke zahtjeve.
Neuzimanje u obzir budućih promjena proizvoda.
Nedovoljno uključivanje proizvodnje i održavanja.
Razvoj nepotrebno složenog sustava.

Važno je razmišljati i o budućim potrebama. Ako postoji realna mogućnost povećanja kapaciteta ili uvođenja novog proizvoda, korisno je predvidjeti mogućnost nadogradnje. No nije racionalno povećavati cijenu i složenost stroja zbog brojnih hipotetskih scenarija koji se možda nikada neće ostvariti. Potrebno je pronaći ravnotežu između sadašnjih zahtjeva i realno očekivanog razvoja proizvodnje.

Kako Panari pristupa automatizaciji proizvodnje?

Automatizacija ne počinje odabirom stroja, nego razumijevanjem proizvodnog procesa i problema koji želimo riješiti.

Tako Nikola Klisović, inženjer koji stoji iza Panarijevih inženjerskih usluga, objašnjava svoj pristup razvoju automatiziranih rješenja.

Prvi korak podrazumijeva analizu postojećeg stanja, razgovor sa zaposlenicima i prepoznavanje stvarnih ograničenja proizvodnje.

Zaposlenici koji svakodnevno sudjeluju u proizvodnom procesu često najbolje znaju gdje nastaju zastoji, koje operacije stvaraju poteškoće i što bi im olakšalo rad. Njihova iskustva, zajedno s promatranjem procesa u stvarnim uvjetima, važna su polazna točka za daljnju analizu.

Pritom se analiziraju vremena ciklusa i čekanja, tok materijala, međufazna skladišta, način manipulacije proizvodima i druga ograničenja koja utječu na učinkovitost proizvodnje.

Tek kada je jasno što uzrokuje problem i kakav se rezultat želi postići, može se pristupiti razvoju odgovarajućeg tehničkog rješenja.

Ponekad se pokaže da rješenje nije ono koje je tvrtka prvotno zamišljala. Umjesto potpuno automatizirane linije možda je dovoljna jedna namjenska stanica, a umjesto nabave novog stroja rekonstrukcija postojećeg sustava.

U određenim slučajevima analiza može pokazati i da automatizacija trenutačno nije opravdana. Takav zaključak također ima vrijednost jer tvrtki omogućuje izbjeći nepotrebno ulaganje i usmjeriti sredstva prema poboljšanjima koja mogu donijeti konkretnu korist.

Pet pitanja koja treba postaviti prije ulaganja u automatizaciju

Koji konkretan problem želimo riješiti?

Je li riječ o kapacitetu, kvaliteti, zastojima, troškovima ili radnim uvjetima?

Koliko nas taj problem danas košta?

Možemo li izmjeriti gubitke, škart, čekanja ili dodatni rad?

Koliko proizvodimo i koliko želimo proizvoditi?

Postoji li stvarna potreba za povećanjem kapaciteta?

Gdje je usko grlo?

Koja operacija najviše ograničava proizvodnju?

Što će se dogoditi ako ništa ne promijenimo?

Hoće li se problem povećavati ili je postojeći proces dugoročno održiv?

Odgovori na ova pitanja dobra su polazna točka za tehničku i ekonomsku analizu. Ona pomažu: jasnije definirati ciljeve automatizacije, procijeniti realne koristi i troškove, odabrati odgovarajuće tehničko rješenje i izbjeći nepotrebna ulaganja. Ako na pojedina pitanja nije moguće dati konkretan odgovor, vrijedi prije ulaganja provesti dodatnu analizu procesa i prikupiti potrebne podatke.

Zaključak: prvo definirati problem, zatim odabrati tehnologiju

Automatizacija proizvodnje može donijeti veći kapacitet, stabilniju kvalitetu, manje zastoja i bolje radne uvjete. No njezina isplativost ne ovisi samo o tehničkim mogućnostima, nego i o stvarnim potrebama proizvodnje.

Ponekad je opravdano ulaganje u potpuno automatiziranu liniju. Ponekad će najveću korist donijeti jedna automatska stanica ili jednostavnija proizvodna naprava.

Zato odluka o automatizaciji treba započeti analizom procesa, a ne izborom stroja.

Automatizacija je poslovno opravdana tek kada očekivane koristi realno nadmašuju ukupne troškove i rizike ulaganja.

Razmišljate o automatizaciji ili modernizaciji proizvodnje?

U Panariju razvijamo inženjerska rješenja prilagođena konkretnim proizvodnim procesima i potrebama projekta.

pošaljite upit