Verstehen des Cashflow-Effekts von Robotern

Investitionen in Robotik können viele Fragen aufwerfen. Wird mein Kapitalaufwand den zukünftigen Bedarf decken? Sind die Wartungs- und Engineeringkosten zu hoch, um eine konstante Produktion und Betriebszeit zu unterstützen? Sind Roboter anpassungsfähig genug, um auf die Mischung aus Produkten, Teilen und Prozessen zu reagieren, die ich verwende, um sowohl meinen aktuellen als auch zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden?

Im Allgemeinen ist Robotik eine sehr Cashflow-positive Ausgabe im Kontext großer, massenproduzierender Unternehmen. In spezialisierteren oder weniger abwechslungsreichen Prozessen können sie einen erheblichen Cashflow-Beitrag leisten sowie erhebliche Engpässe reduzieren, die den Fachkräftemangel belasten oder ganze Produktionen bremsen können. Aber wie sieht es mit allgemeineren oder stark nachgefragten Prozessen aus, die noch immer unterschiedlichen Produktmixen unterliegen? Wie können Sie die Kosten verwalten, wenn die Aufgabe eines Roboters nicht so wiederholbar ist? Lesen Sie unten mehr, um es herauszufinden.

Der Einfluss von Industrierobotern auf die Fertigung

Es wird geschätzt, dass die Anschaffungskosten eines Industrieroboters, einschließlich der Systemtechnik, durchschnittlich 250.000 US-Dollar betragen. Die Wartungskosten liegen unter 10.000 US-Dollar pro Jahr, während die Gesamteinsparungen bei den Lohnstückkosten auf 40-60 % geschätzt werden können, je nachdem, wie stark Roboter in den gesamten Produktionsprozess eines fertigen Produkts eingebunden sind. Bei jedem Schritt des Prozesses müssen auch die Einsparungen berücksichtigt werden, die sich aus der Reduzierung peripherer Arbeitskosten wie Versicherungen, Gesundheits- und Sicherheitsrisiken oder der Notwendigkeit von Spezialausrüstung ergeben, die erforderlich ist, um Fachkräfte bei gefährlichen oder mühsamen und schädlichen Arbeiten zu unterstützen.

Darüber hinaus wird geschätzt, dass die volle Amortisationszeit eines Roboters in einer Vielzahl von Arbeitsmärkten zwischen 2 und 10 Jahren liegen kann, unabhängig vom betroffenen Arbeitsmarkt (einschließlich Regionen wie Südostasien). Die Lebensdauer eines Roboters kann in einigen Fällen bis zu 25 Jahre betragen, aber letztendlich können viele der mit Robotern verbundenen Kosten auf die Systemintegration und Programmierung entfallen, die 60 bis 80 % der Gesamtkosten von Installation.

Gleichzeitig bedeuten Roboterproduktivität, Betriebszeit, Konstanz und 24-Stunden-Produktionskapazität, dass Roboter eine Produktivitätssteigerung von 30-40% im Vergleich zu Prozessen bieten, die ausschließlich auf Facharbeiter angewiesen sind. Nimmt man all diese Zahlen zusammen und nimmt an, dass ein Roboter die Volllast-Arbeitskosten von 2 Arbeitern zu 15 USD/Stunde für 3 Schichten mit 350 Arbeitstagen pro Jahr verdrängen kann (ein nicht ungewöhnlicher Zeitplan für die wenigen Firmen, die in Massenfertigung in großem Umfang arbeiten), die Amortisationszeit beträgt 1 Jahr, wenn man die mittleren Integrationskosten für einen einzelnen Roboter ansetzt. Danach fließt, solange sich nichts ändert, der Gegenwert von über 90% dieser anfänglichen Ausgaben in den Free Cashflow.

Solange die Nachfrage ausreichend ist, können Arbeiter dann Bereiche ergänzen, in denen Robotik nicht geeignet ist und Arbeitsplätze attraktiver sind. Diese Art der Amortisation ist jedoch für die 80-90% der Unternehmen nicht möglich, die nicht an diesem höchsten Ende der Produktion arbeiten. Und natürlich ist selbst in diesen großen Unternehmen (zum Beispiel Ford und GM der Welt) nicht jeder Prozess für die aktuellen Roboterfähigkeiten geeignet, selbst wenn das zu bearbeitende Produkt oder die zu bearbeitende Komponente immer noch in großen Mengen wiederholt wird.

Industrial Robot Cashflow noch besser machen

Letztendlich sind es wirklich die größten (und wiederholbarsten) Fertigungsvorgänge, die den absolut größten Nutzen aus der Robotik ziehen können. Obwohl sie dies bereits erheblich genutzt haben, gibt es wenig Anzeichen dafür, dass das Aufwärtspotenzial hier in absehbarer Zeit verschwinden wird. Für kleinere Hersteller oder Hersteller mit hohem Mix sind jedoch die Reduzierung der Gesamtkosten der Integration und die Eliminierung der Notwendigkeit, einen Roboter für jedes Teil neu zu integrieren, unerlässlich, um die Netto-Cashflow-Vorteile der Robotik wirklich in die Höhe zu treiben.

In diesen Umgebungen lassen sich die Kernkostenstellen im Zusammenhang mit Robotern auf drei Faktoren reduzieren:die Hardwarekosten, die Kosten für eine aufwendige, produktionsweite Systemintegration und die Kosten für die manuelle Programmierung und Programmvalidierung für jedes einzelne Teil. Jedes dieser repräsentativen Teile macht etwa ein Drittel der Vorlaufkosten eines herkömmlichen Roboters aus. Diese Kosten mit der richtigen Technologie zu bestreiten, könnte jedoch sowohl die Vorlauf- als auch die laufenden Kosten von Robotern senken und anschließend den Cashflow für mehr Unternehmen verbessern.

Die drei Möglichkeiten dazu sind wie folgt:

Reduzierung der Hardwarekosten: Cobots oder kleinere, spezialisiertere Roboter können diese Kosten um die Hälfte oder mehr senken, aber das sind Zahlen, die sich in einem unvorhersehbaren Tempo bewegen können, da Roboter selbst sozusagen „im echten Leben“ hergestellt werden müssen. Noch vorteilhaft ist jedoch die Tatsache, dass die Kosten für Industrieroboter zwischen 2014 und 2017 um 22 % gesunken sind und bis 2025 um weitere 24 % erwartet wurden. Ein Signal dafür, dass dies tatsächlich geschieht? Im vierten Quartal 2020 überstiegen die Bestellungen außerhalb der Automobilindustrie erstmals die Bestellungen für Roboter aus der Automobilindustrie.

Systemintegration: Massenhersteller haben oft lange, im Wesentlichen integrierte Materialflussprozesse vom Anfang bis zum Ende ihrer gesamten Fabrik oder Anlage. Dies bedeutet, dass jede Roboterintegration für einen bestimmten Prozess letztendlich Modifikationen oder eine aktualisierte Planung für den Rest einer Anlage erfordern kann. High-Mix- oder Auftragsfertiger können hier tatsächlich deutlich reduzierte Kosten sehen, wenn manuelle oder nicht kontinuierliche, autonome Materialhandhabung verwendet werden kann . Dies entspricht unbedeutenden Vorlaufkosten, während Massenhersteller möglicherweise auch einige der gleichen Vorteile sehen, wenn sie sich zu einem Massenanpassungsansatz entwickeln.

Roboterprogrammierung: Die Eliminierung der Kosten für die Roboterprogrammierung könnte Massenherstellern sicherlich zugute kommen, aber sie könnten Roboter auch für eine Vielzahl von High-Mix-Operationen endlich rentabel machen. Warum ist dies der Fall? Massenhersteller verarbeiten ein Teil bis zu 100.000 Mal (oder mehr) pro Jahr, während Firmen mit hohem Mix 10, 100, 1000 Teile oder mehr unterschiedlich oft pro Jahr verarbeiten können und in diesen Fällen immer noch eine manuell generierte Programm und präzises Jigging für jedes Teil. Das bedeutet zum Beispiel, dass 10 Teileprogramme die Gesamtkosten für die Roboterintegration im Vorfeld viermal erhöhen würden . Durch die Automatisierung des Programmierprozesses können viel mehr Hersteller viel höhere Cashflow-Vorteile durch Robotik erzielen.

Nun, da die größten Chancen genutzt werden können, welche Art von Technologie kann dies tatsächlich ermöglichen?

Wie autonome Roboter die Herausforderung der „inkrementellen Programmierung“ meistern

Autonome Roboter sind Roboter, die sich effektiv „selbst programmieren“. Dies sind bereits bekannte Lösungen im Bereich der autonomen mobilen Roboter und der Fördertechnik, aber Industriehersteller benötigen dringend autonome Roboter für Wertschöpfungsprozesse, um die Produktivität dieser Unternehmen zu steigern und es ihnen tatsächlich zu ermöglichen, mehr Mitarbeiter an einem höhere Rentabilität .

Was sind hier die nächsten Schritte? Nun, Omnirobotic hat die Shape-to-Motion™-Technologie entwickelt, einen revolutionären Ansatz, der es einem Roboter ermöglicht, zu sehen, zu planen und auszuführen Wertschöpfungsprozesse für industrielle Hersteller egal in welcher Position oder Ausrichtung – oder gar Teil – davor.

Wie ist das möglich? Mithilfe von 3D-Vision werden Teile in ihrer realen Umgebung so interpretiert, wie sie sind. Diese Daten ermöglichen dann eine 3D-Rekonstruktion in einer digitalen Zwillingsumgebung, in der KI-basierte Rechenleistung verwendet wird, um die bestmöglichen Roboterbewegungen und Werkzeugwege für den jeweiligen Prozess zu generieren.

Von dort aus kann dieses virtuelle Ergebnis mithilfe großer bestehender Industrierobotermarken wie FANUC, ABB, Universal Robots und mehr in reale Vorteile umgesetzt werden. Die Technologie unterstützt derzeit Spritzverfahren wie Lackieren, Pulverbeschichten und Sandstrahlen. Mit weiteren Prozessen auf dem Weg kann diese autonome Robotik-Technologie endlich jede Art ermöglichen des Herstellers, die Cashflow-Vorteile der Robotik zu nutzen, ohne die zusätzlichen Integrationskosten, die mit jedem Teilewechsel einhergehen – ein absoluter Gewinn für die nächste Generation industrieller Fertigungsführer.

Omnirobotic bietet autonome Robotertechnologie für Spritzprozesse, die es Industrierobotern ermöglicht, Teile zu sehen, ihr eigenes Bewegungsprogramm zu planen und kritische industrielle Beschichtungs- und Veredelungsprozesse auszuführen. Sehen Sie hier, welche Art von Rückzahlung Sie davon erhalten können .