Compreendendo o efeito do fluxo de caixa dos robôs

Investir em robótica pode trazer muitas perguntas. Minha despesa de capital atenderá à demanda que enfrentarei no futuro? Os custos de manutenção e engenharia serão muito altos para suportar produção consistente e tempo de atividade? Os robôs são adaptáveis ​​o suficiente para responder à combinação de produtos, peças e processos que utilizo para atender às minhas necessidades atuais e futuras?

Geralmente, a robótica é um gasto positivo de alto fluxo de caixa no contexto de grandes empresas de manufatura em massa. Em processos mais especializados ou menos variados, eles podem dar uma contribuição significativa para o fluxo de caixa, bem como reduzir gargalos significativos que podem colocar pressão sobre a escassa mão de obra qualificada ou reter produções inteiras. Mas e os processos mais gerais ou de alta demanda que ainda estão sujeitos a combinações variadas de produtos? Como você pode gerenciar os custos se a tarefa que um robô está realizando não é tão repetível? Leia mais abaixo para descobrir.

O efeito dos robôs industriais na fabricação

Estima-se que o custo inicial de um robô industrial, incluindo engenharia de sistemas, seja em média $ 250.000. Os custos de manutenção estão abaixo de $ 10.000 por ano, enquanto a economia geral no custo unitário do trabalho pode ser estimada em 40-60%, dependendo de como os robôs estão envolvidos em todo o processo de produção de um produto acabado. Em cada etapa do processo, deve-se considerar também a economia que advém da redução dos custos de mão de obra periférica, como seguro, riscos de saúde e segurança ou a necessidade de equipamentos especializados necessários para auxiliar a mão de obra qualificada em trabalhos perigosos ou tediosos e prejudiciais.

Estima-se ainda que o retorno total de um robô em uma variedade de mercados de trabalho pode ser entre 2 e 10 anos, não importa o mercado de trabalho envolvido (incluindo áreas como o Sudeste Asiático). A vida útil de um robô pode chegar a até 25 anos em alguns casos, mas, no final das contas, muitos dos custos associados aos robôs podem se resumir à integração e programação de sistemas, o que pode levar de 60 a 80% do custo total de instalação.

Ao mesmo tempo, a produtividade do robô, tempo de atividade, constância e capacidade de produção de 24 horas significam que os robôs podem oferecer uma melhoria de produtividade de 30-40% em comparação com processos que dependem exclusivamente de mão de obra qualificada. Juntando todos esses números, supondo que um robô pode deslocar o custo de mão de obra totalmente carregado de 2 trabalhadores a US $ 15 / hora por 3 turnos com 350 dias de trabalho por ano (uma programação não incomum para as poucas empresas que trabalham em escala na manufatura em massa), o período de retorno é de 1 ano quando comparado ao custo médio de integração de um único robô. Depois disso, desde que nada mude, o equivalente a 90% + dessa despesa inicial vai para o Fluxo de Caixa Livre.

Contanto que a demanda seja suficiente, os trabalhadores podem complementar áreas onde a robótica não é adequada e os empregos são mais atraentes. Esse tipo de retorno, no entanto, não é possível para 80-90% das empresas que não trabalham na ponta mais alta da manufatura. E, é claro, mesmo nessas grandes empresas (a Ford e a GM do mundo, por exemplo), nem todo processo é adequado para as capacidades atuais da robótica, mesmo se o produto ou componente sendo processado ainda for repetido em alto volume.

Tornando o fluxo de caixa de robôs industriais ainda melhor

Em última análise, são realmente as maiores (e mais repetíveis) operações de manufatura que podem obter os maiores benefícios absolutos da robótica. Embora eles já tenham tirado proveito disso, há poucos sinais de que o potencial de valorização irá desaparecer tão cedo. Para fabricantes menores ou mais sofisticados, no entanto, reduzir os custos gerais de integração ao mesmo tempo em que elimina a necessidade de “reintegrar” um robô para cada peça é essencial para realmente impulsionar os benefícios de fluxo de caixa líquido da robótica.

Nesses ambientes, os centros de custo principais relacionados aos robôs se resumem a três fatores:o custo do hardware, os custos da integração de sistemas elaborados em toda a produção e o custo da programação manual e validação do programa para cada uma das peças. Cada uma dessas partes representativas compõe cerca de um terço dos custos iniciais de um robô tradicional. Jogar esses custos com a tecnologia certa, no entanto, poderia reduzir os custos iniciais e contínuos dos robôs e, subsequentemente, melhorar o fluxo de caixa para mais empresas.

As três oportunidades para fazer isso são as seguintes:

Reduzindo o custo de hardware: Cobots ou robôs menores e mais especializados podem cortar esses custos pela metade ou mais, mas esses são números que podem se mover em um ritmo imprevisível, já que os próprios robôs devem ser fabricados “na vida real”, por assim dizer. Ainda benéfico, no entanto, é o fato de que os custos dos robôs industriais caíram 22% entre 2014 e 2017, e era esperado que caíssem mais 24% até 2025. Um sinal de que isso está realmente acontecendo? Os pedidos não automotivos excederam os pedidos automotivos de robôs pela primeira vez no quarto trimestre de 2020.

Integração de Sistemas: Os fabricantes de massa geralmente têm processos de manuseio de materiais longos e substancialmente integrados, do início ao fim de toda a sua fábrica ou instalação. Isso significa que qualquer integração de robô para um processo específico pode exigir modificações ou planejamento atualizado para o restante de uma instalação. Fabricantes de alta mistura ou contratados podem realmente ver um custo significativamente reduzido aqui, onde o manuseio de materiais manual ou não contínuo e autônomo pode ser usado, o que significa que a integração pode simplesmente resultar em algumas semanas de tempo de engenharia de baixa intensidade, quando equilibrado com outros projetos . Isso equivale a um custo inicial insignificante, enquanto os fabricantes de massa também podem ver alguns dos mesmos benefícios se evoluírem para uma abordagem de customização em massa.

Programação do Robô: Eliminar o custo da programação do robô poderia beneficiar os fabricantes em massa, com certeza, mas também poderia tornar os robôs lucrativos para uma variedade de operações complexas. Por que isso acontece? Os fabricantes de massa processam uma peça até 100.000 vezes (ou mais) por ano, enquanto as empresas de alta mistura podem processar 10, 100, 1000 peças ou mais por um número variável de vezes por ano e, nesses casos, eles ainda precisam de um gerado manualmente programa e jigging preciso para cada parte. Isso significa que, por exemplo, 10 programas de peças aumentariam o custo total de integração inicial do robô quatro vezes mais . Ao automatizar o processo de programação, muito mais fabricantes podem ver benefícios de fluxo de caixa muito maiores com a robótica.

Então, agora que as maiores oportunidades podem ser abordadas, que tipo de tecnologia pode realmente tornar isso possível?

Como robôs autônomos superam o desafio de “programação incremental”

Robôs autônomos são robôs que efetivamente “se programam”. Essas soluções já são bem conhecidas em robôs móveis autônomos e espaço de manuseio de materiais, mas os fabricantes industriais precisam mais urgentemente de robôs autônomos para processos de valor agregado para aumentar a produtividade dessas empresas e realmente permitir que empreguem mais pessoas em um maior taxa de lucratividade .

Quais são as próximas etapas aqui? Bem, a Omnirobotic desenvolveu a tecnologia Shape-to-Motion ™, uma abordagem revolucionária que permite a um robô ver, planejar e executar processos de valor agregado para fabricantes industriais, não importa a posição ou orientação - ou mesmo parte - colocada à sua frente.

Como isso é possível? Usando a visão 3D, as peças são interpretadas em seu ambiente real como elas são. Esses dados então permitem uma reconstrução 3D em um ambiente Digital Twin, onde o poder de processamento baseado em IA é usado para gerar o melhor movimento possível do robô e caminhos de ferramenta para o processo em questão.

A partir daí, esse resultado virtual pode ser traduzido em benefícios do mundo real usando as principais marcas de robôs industriais existentes, como FANUC, ABB, Universal Robots e muito mais. A tecnologia atualmente suporta processos de pulverização como pintura, revestimento a pó e jato de areia. Com mais processos a caminho, esta tecnologia de robótica autônoma pode finalmente permitir todos os tipos do fabricante para tirar proveito dos benefícios de fluxo de caixa da robótica sem os custos de integração adicionais que vêm com cada troca de peças - uma vitória absoluta para a próxima geração de líderes de manufatura industrial.

A Omnirobotic fornece Tecnologia de Robótica Autônoma para Processos de Pulverização, permitindo que robôs industriais vejam peças, planejem seu próprio programa de movimento e executem processos críticos de acabamento e revestimento industrial. Veja que tipo de retorno você pode obter com isso aqui .