wersja mobilna
Online: 498 Piątek, 2016.12.09

Raporty

Robotyka przemysłowa - Rynek o dużej dynamice zmian

poniedziałek, 14 maja 2012 10:09

Ostatnie dwa lata na rynku robotyki to okres bardzo dobrej koniunktury, dzięki której branża odrobiła straty poniesione podczas kryzysu w 2009 roku. W samej Europie liczba dostarczanych robotów przekroczyła rok temu 35 tys. sztuk, a globalnie dostarczono ich blisko 140 tysięcy. Zmieniła się też struktura rynku, gdyż do inwestowania wrócił sektor motoryzacyjny - branża będąca kluczowym odbiorcą robotów przemysłowych.

Spis treści » Duże zmiany w branży
» Polska wypada na tym tle...
» Branże obecnie i w przyszłości
» Aplikacje zrobotyzowane
» Wielu dostawców, trzy wiodące marki
» Jak przekonywać klientów?
» Wymogi dodatkowe i nowości technologiczne
» Rozmowa z Michałem Ochmańskim
» Pokaż wszystko

Chociaż pod względem wykorzystania omawianych maszyn Polska wypadła na tle krajów zachodnioeuropejskich nie najlepiej, nasz rynek traktowany jest jako perspektywiczny, a liczba zainstalowanych u nas w różnych aplikacjach robotów również wzrosła.

Przedstawiamy nową edycję raportu rynkowego, w którym przyglądamy się zmianom w branży mającym miejsce w ostatnich kilku latach. Omawiamy również sytuację na rynku krajowym, przedstawiając dostawców robotów oraz ich głównych klientów. Spoglądamy ponadto w przyszłość, wskazując obszary, którymi w kolejnych latach najbardziej powinni interesować się producenci oraz dystrybutorzy robotów i manipulatorów.

DUŻE ZMIANY W BRANŻY

Rys. 1. Roczne globalne dostawy robotów przemysłowych w tysiącach sztuk w latach 2001-2010 i prognoza do 2014 roku; w roku 2011 prognozowany wzrost wyniesie +18%, w kolejnych latach średni roczny wzrost wynieść może +6%

Sektor robotyki przemysłowej doświadczał w ostatnich latach wahań koniunktury, których dynamika wykraczała poza analogiczne zmiany w przypadku całego rynku przemysłowego. Po bardzo dobrym okresie, gdy w latach 2005-2008 dostarczano globalnie 110-115 tys. sztuk robotów rocznie (dane za IFR - International Federation of Robotics), dekoniunktura w 2009 roku spowodowała bardzo drastyczny spadek zamówień.

Sprzedano ich wtedy około 60 tys., a następnie rynek odbił się, wracając do dwukrotnie wyższego poziomu w 2010 roku (patrz rys. 1). Pod względem geograficznym największe wzrosty dotyczyły Azji (ponad 130% w 2010 roku), zaś w Europie do klientów trafiło około 30 tys. sztuk robotów.

Wzrostów doświadczył również rynek urządzeń do montażu i manipulatorów - w 2010 roku był on w przypadku Niemiec wart około 4,3 mld euro (o 17% więcej niż rok wcześniej), natomiast w 2011 - aż 6,1 mld euro (wzrost o 42%).

Jaka jest sytuacja obecnie? W ostatnich kilkunastu miesiącach branża robotyki przemysłowej biła rekordy, jeżeli chodzi o wyniki sprzedaży. W 2011 dostarczono około 18% więcej tego typu maszyn niż w i tak doskonałym pod tym względem sprzedaży 2010 roku.

TABELA 1. Oferta firm dostarczających roboty i manipulatory przemysłowe

Większość robotów trafiła do zastosowań związanych z produkcją elektroniki i urządzeń elektrycznych oraz wytwarzaniem pojazdów i części samochodowych. W dalszej kolejności ich nabywcami były firmy z przemysłu gumowego, tworzyw sztucznych, metalowego oraz spożywczego.

Również w Polsce aktualna sytuacja na rynku jest w porównaniu z poprzednimi latami zdecydowanie lepsza. Jako dobrą lub bardzo dobrą określiło ją aż 90% ankietowanych osób (patrz rys. 2). Jest to poprawa w stosunku do wyników z 2010 roku (raport tworzyliśmy wtedy wiosną, a więc po okresie dekoniunktury w 2009 roku).

Wtedy połowa respondentów uznała, że sytuacja na rynku jest dobra, natomiast reszta określiła ją jako złą lub nawet bardzo złą. W kolejnych latach, zgodnie z szacunkami organizacji IFR oraz VDMA, globalny rynek robotyki ma rozwijać się stabilnie, średnio w tempie około 6% rocznie.

Ma to pozwolić na zwiększenie liczby nowych instalacji do blisko 170 tys. rocznie w 2014 roku. Czy tak będzie - zależy przede wszystkim od ogólnej sytuacji makroekonomicznej, gdyż inwestycje przemysłowe i zapotrzebowanie na roboty są jej pochodną.

POLSKA WYPADA NA TYM TLE...

Rys. 2. Aktualna sytuacja na omawianym rynku w porównaniu z ostatnimi latami

Dane organizacji takich jak IFR nie pozostawiają złudzeń - cały czas, pomimo rozwijającego się rynku, jesteśmy Trzecim Światem, jeżeli chodzi o wykorzystanie robotów przemysłowych. Co roku w Polsce instaluje się kilkaset takich maszyn - jest to wprawdzie więcej niż przed wstąpieniem naszego kraju do Unii Europejskiej, ale jednocześnie nadal o rząd wielkości mniej niż u naszych zachodnich sąsiadów.

W 2008 roku, który był rekordowy pod względem dostaw robotów, zainstalowanych zostało około 900 tego typu maszyn. W innych latach z okresu 2006-2010 dostarczanych było od około 300 do 600 robotów i poziomy te przyjąć można za standardowe dla naszego kraju (patrz rys. 3).

W zeszłym nastąpił wzrost inwestycji w dziedzinie robotyki, czego głównym powodem była, zdaniem przedstawicieli VDMA, realizacja zamówień przez producentów pojazdów i części do nich. O liczbę instalowanych w Polsce robotów zapytaliśmy również dostawców tych maszyn działających w kraju.

Wśród kilkunastu udzielonych przez nich odpowiedzi pojawiły się wartości od stu do tysiąca, przy czym średnią było 460 sztuk. Ujmując zaś temat pod względem kosztów, wartość rynku krajowego - również według szacunków wymienionych osób - wynosi od kilkunastu do kilkuset mln złotych (w tym przypadku średnia z podawanych wartości to około 80 mln zł).

Należy jednak zaznaczyć, na co słusznie zwrócił uwagę przedstawiciel firmy Comau Polska, że rynek "dostępny" dla krajowych dostawców i integratorów systemów jest mniejszy niż podawane wartości.

Wynika to z faktu, że w przypadku części inwestycji przemysłowych, szczególnie w sektorze motoryzacyjnym, roboty instalowane są przez dostawców zagranicznych. Oczywiście mogą być to ich krajowe oddziały, jednak wyróżnikiem jest tutaj fakt, że tego typu kontrakty realizowane są poza ogólnodostępnym rynkiem dystrybucji.

Na względnie niewielką liczbę robotów instalowanych w Polsce warto spojrzeć jeszcze z jednej perspektywy - pod kątem gęstości robotyzacji. Wskaźnik ten, który określa liczbę robotów przypadających na 10 tys. osób zatrudnionych w przemyśle produkcyjnym, jest tradycyjnie największy w Japonii, Korei Południowej oraz w Niemczech.

W tych krajach wynosi on odpowiednio około 300, 280 oraz 250. Na kolejnych miejscach znajdują się m.in. Włochy, Szwecja, Dania, Finlandia, USA oraz Hiszpania i Francja, natomiast średnia gęstości robotyzacji dla całego świata wynosi 51.

W Polsce wskaźnik jest na poziomie około 12, co daje nam miejsce w dosyć odległej części stawki - m.in. za Tajlandią, Izraelem, Nową Zelandią oraz Meksykiem. Z drugiej jednak strony wynik ten traktować można jako świadczący o dużym możliwym potencjale rozwoju rynku.

Mniej niż 20 robotów na 10 tys. osób zatrudnionych w przemyśle produkcyjnych przypada również w przypadku innych rynków wschodzących, w tym tych największych - Chin, Indii (w tym przypadku wartość ta wynosi tylko 1), Brazylii i Rosji. Daje to wyobrażenie, jak duże są jeszcze globalnie możliwości wykorzystania robotów przemysłowych.

Jakie roboty przemysłowe?

Liczba dostępnych na rynku robotów jest dosyć duża, przy czym maszyny te skategoryzować można pod względem ich kinematyki. Najpopularniejsze są wersje o szeregowej strukturze kinematycznej, takie jak:

  • przegubowe - roboty o wielu osiach obrotowych; wykorzystywane mogą być m.in. w montażu, przenoszeniu i paletyzacji, spawaniu, malowaniu i innych aplikacjach,
  • SCARA (Selectively Compliant Assembly Robot Arm) - w przypadku tych robotów występują trzy osie, w tym dwie o ruchu obrotowym i jedna liniowym - roboty takie wykorzystywane są m.in. do przenoszenia i sortowania towarów oraz do montażu,
  • kartezjańskie - charakteryzują się prostopadłościenną przestrzenią ruchu; tego typu maszyn używa się przede wszystkim w montażu i transporcie elementów,
  • cylindryczne oraz sferyczne - mniej powszechne rodzaje robotów; te pierwsze, nazywane też suwnicowymi, charakteryzują się cylindryczną przestrzenią ruchu, natomiast wersje sferyczne mają jeden liniowy i dwa obrotowe zespoły ruchu,

Do grupy robotów przemysłowych zaliczyć można także wersje o równoległej strukturze kinematycznej. W tym przypadku wykorzystywanych jest 3 lub 6 ramion, a maszyny te wykonywać mogą szybkie ruchy, cechują się dużą obciążalnością i sztywnością konstrukcji.

Używane są one przede wszystkim w branży elektronicznej, spożywczej oraz farmaceutycznej. W przemyśle stosowane są też roboty mobilne, w tym poruszające się po określonym torze jezdnym oraz wersje autonomiczne.

BRANŻE OBECNIE I W PRZYSZŁOŚCI

Rys. 3. Dostawy robotów przemysłowych w Polsce w latach 2005-2010

Pomimo, że użycie robotów obejmuje coraz więcej obszarów rynku i aplikacji, siłą napędową branży robotyki pozostają "klasyczne" dla niej rynki. W skali globalnej kluczowy z nich jest z pewnością motoryzacja.

Roboty wykorzystywane są tutaj do wytwarzania elementów samochodów, ich obróbki mechanicznej, zadań montażowych, spawania i zgrzewania, malowania oraz manipulowania większymi częściami pojazdów.

Według oceny przedstawicieli VDMA impulsem dla tej branży powinno być w przyszłości spopularyzowanie się samochodów elektrycznych, a wraz z nimi nowych materiałów i procesów produkcyjnych, w tym w zakresie wytwarzania akumulatorów do tego typu pojazdów.

Drugą z bardzo istotnych globalnie dla robotyki branż jest sektor elektroniczno- elektryczny. W tym przypadku zastosowania robotów obejmują produkcję urządzeń i precyzyjne manipulowanie elementami. Zapotrzebowanie na produkty elektroniczne, w szczególności telewizory LCD, urządzenia dotykowe, wyświetlacze i inne wyroby konsumenckie rośnie.

Roboty używane są również do montażu urządzeń elektrycznych - tutaj hitem ostatnich lat, który wielu ich dostawcom pozwolił przetrwać okres dekoniunktury na rynku, były panele fotowoltaiczne. Użycie robotów i manipulatorów jest w ich produkcji niezbędne ze względu na charakter samych ogniw, które są kruche i mają duże powierzchnie.

Do kolejnych istotnych rynków generujących popyt na roboty należą sektory: gumowy (m.in. produkcja opon) oraz tworzyw sztucznych (w tym produkcji opakowań). W przypadku tego ostatniego ważnym trendem jest wytwarzanie lekkich, kompozytowych materiałów konstrukcyjnych.

Wymogi co do efektywności energetycznej, oszczędności kosztów i wyższej elastyczności produkcji dotyczą także branży metalowej i maszynowej. W tym zakresie obszarem rozwojowym powinny być - głównie ze względu na inwestycje i modernizacje - także rynki wschodzące.

Ważną dla robotyki branżą jest wreszcie sektor spożywczo-napojowy. W jego przypadku roboty stosowane są do manipulowania towarami, ich pakowania i paletyzacji. Zgodnie z opiniami specjalistów rynek ten kształtują wymogi zapewniania coraz krótszych cykli produkcyjnych z możliwością elastycznych zmian w produkcji.

TABELA 2. Przykładowe roboty dostępne na rynku

Te ostatnie związane są z różnorodnością wyrobów, zmianami receptur, opakowań, dodawaniem nowych produktów, a wszystko to przy zachowaniu odpowiednich standardów produkcyjnych i higienicznych. Mniejsze zastosowanie omawianych maszyn dotyczy zaś cały czas przemysłu farmaceutycznego, choć branża ta uznawana jest generalnie za perspektywiczną dla robotyki.

Związane jest to ze zmianami demograficznymi (starzenie się społeczeństw) oraz zwiększaniem wymogów co do standardów bezpieczeństwa w produkcji. Za przyszłościowy uznaje się też przemysł kosmetyczny. Jeżeli chodzi o Polskę, głównymi zastosowaniami robotów są u nas te związane z produkcją pojazdów i części do nich, aplikacjami w przemyśle chemicznym, gumowym i tworzyw sztucznych oraz zastosowaniach związanych z obróbką metali.

W przyszłości nie powinno być inaczej. Krajowi dostawcy robotów zapytani o najbardziej perspektywiczne branże wymieniali najczęściej sektor motoryzacyjny i branżę spożywczą, a w dalszej kolejności: FMCG, opakowaniową, drzewną, elektrotechniczną i maszynową.

Warto zaznaczyć, że w przeciwieństwie do podobnych opinii sprzed kilku lat, gdy dostawcy robotów szukali kontraktów w tzw. sektorze general industry, nastąpił "powrót" robotyki do tradycyjnego dla niej rynku motoryzacyjnego i pokrewnych branż.

APLIKACJE ZROBOTYZOWANE

Rys. 4. Najczęstsze aplikacje robotów oferowanych przez przedstawianych w raporcie dostawców

Wykorzystanie robotów przemysłowych obejmuje kilkanaście typów aplikacji, z których najczęstsze przedstawiono na rysunku 4. Jak widać, w Polsce roboty stosowane są przede wszystkim do przenoszenia i paletyzacji towarów oraz ich pakowania, a także do spawania i zgrzewania.

Ważnym zastosowaniem tych maszyn są operacje montażu, malowania oraz nakładania (np. kleju, uszczelek). Dotyczy to różnych branż - przykładowo paletyzowane mogą być zarówno napoje, kartony z cukrem, ale też worki z cementem i duże gabarytowo produkty.

Istotnym obszarem użycia robotów jest także obsługa gniazd produkcyjnych, obróbka mechaniczna oraz manipulowanie towarami delikatnymi. Większość dostarczanych w kraju robotów stanowią maszyny o małym udźwigu - typowo kilku kilogramów, oraz wersje średnie, czyli pozwalające na pracę z ładunkami od 10 do 100 kg.

Tego typu wersje stosowane mogą być w bardzo różnych aplikacjach związanych z montażem, przenoszeniem, spawaniem i innych. Roboty duże, a więc o nośności kilkuset kilogramów, stanowią najmniejszą grupę dostarczanych maszyn (patrz rys. 5).

Powyższe zestawienie różni się od wyników analogicznego opracowanego dwa lata temu. Wtedy udział robotów dużych był dwa razy większy niż obecnie - głównie kosztem maszyn najmniejszych, które w zestawieniu znalazły się na trzecim miejscu z wynikiem niecałych 30%.

Zmianę tę tłumaczyć można większą liczbą mniejszych aplikacji zrobotyzowanych związanych np. z produkcją spożywczą, elektroniczną, montażem precyzyjnym, itp. Stosowane są w nich maszyny o mniejszym udźwigu, często typu SCARA lub równoległą strukturą kinematyczną, które pozwalają na szybkie manipulowanie towarami.

Bartłomiej Jasiński

Roboty Przemysłowe

Zakres zastosowań robotów przemysłowych jest w zasadzie ograniczony wyłącznie wyobraźnią i odwagą integratora. Z naszego doświadczenia wynika jednak, że wykorzystanie robotów jest najbardziej uzasadnione z dwóch głównych powodów.

Po pierwsze sprawdzają się one tam, gdzie prace są uciążliwe lub niebezpieczne dla człowieka - jak przenoszenie ciężkich elementów, praca w szkodliwych oparach, skrajnych temperaturach czy zapyleniu. W takich przypadkach zastępując robotem pracowników, przesuwamy ich do zadań mniej obciążających, a jednocześnie zyskujemy na wydajności produkcji - wszystkie wspomniane czynniki, które spowalniają człowieka, dla robota nie mają większego znaczenia.

Druga przesłanka to wymóg stale wysokiej dokładności i powtarzalności w połączeniu z dużą szybkością oraz wydajnością - ten zestaw cech jest niestety dla człowieka nieosiągalny. Biorąc pod uwagę powyższe, na czoło stawki zastosowań robotów wysuwa się spawanie - aplikacja ta łączy obydwa najważniejsze uzasadnienia robotyzacji.

Po pierwsze spawacz pracuje w szkodliwych oparach i wysokiej temperaturze, a po drugie wymagana jest od niego perfekcyjna jakość pracy. Co prawda na rynku występują automaty i półautomaty spawalnicze, jednak roboty przemysłowe mają nad nimi zasadniczą przewagę - elastyczność (rozumiana jako łatwość i szybkość przystosowania do innego asortymentu produkcji) jest nieporównywalnie wyższa.

W dalszej kolejności mamy do czynienia z paletyzacją, szczególnie detali ciężkich i dużych. Częstą aplikacją jest także obsługa maszyn, głównie obrabiarek. W obu przypadkach zyskiem jest przede wszystkim szybkość i wydajność.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Czujnik przewodności 1 µS/cm...500 mS/cm do aplikacji o wysokich standardach higienicznych

2016-12-09   | Endress+Hauser Polska Sp. z o.o.
Czujnik przewodności 1 µS/cm...500 mS/cm do aplikacji o wysokich standardach higienicznych

Endress+Hauser informuje o wprowadzeniu do oferty nowego typu czujnika przewodności o oznaczeniu Memosens CLS82D, zaprojektowanego do aplikacji o wysokich standardach higienicznych, m.in. biotechnologii, farmacji i produkcji żywności. Jest to czujnik 4-elektrodowy charakteryzujący się zakresem pomiarowym od 1 µS/cm do 500 mS/cm i zakresem dopuszczalnych temperatur pracy od -5 do +120°C.
czytaj więcej

Brama sieciowa do zastosowań w przemysłowych sieciach IoT

2016-12-09   | RS Components Sp. z o.o.
Brama sieciowa do zastosowań w przemysłowych sieciach IoT

RS Components został wyłącznym dostawcą bramy IoT firmy Siemens - Simatic IOT2020. Została ona zaprojektowana do ciągłej pracy w środowisku przemysłowym i może być używana do pobierania, przetwarzania, analizowania oraz przesyłania danych do urządzeń i sieci praktycznie każdego typu.
czytaj więcej

Nowy numer APA