روباتیک بهعنوان سرویس (RaaS): تحول اتوماسیون صنعتی از هزینه سرمایهای به مزیت عملیاتی
روباتیک بهعنوان سرویس (RaaS) در حال تغییر نحوه پذیرش اتوماسیون توسط تولیدکنندگان است. به جای سرمایهگذاری سنگین در تجهیزات رباتیک و یکپارچهسازی، شرکتها میتوانند رباتها را از طریق مدلهای اشترا...
بخش تولید وارد دورهای شده است که اتوماسیون دیگر یک مزیت رقابتی نیست—بلکه به یک نیاز برای بقا تبدیل شده است.
افزایش هزینههای نیروی کار، کمبود نیروی کار، نوسانات زنجیره تأمین و افزایش انتظارات مشتریان تولیدکنندگان را مجبور به اتوماسیون فرآیندهایی کرده است که قبلاً توسط اپراتورهای انسانی انجام میشد. چالش دیگر تصمیمگیری درباره ضرورت اتوماسیون نیست. چالش واقعی تعیین نحوه استقرار سریع، مقرونبهصرفه و با حداقل ریسک اتوماسیون است.
برای دههها، اجرای رباتیک صنعتی نیازمند سرمایهگذاری قابل توجهی بود. شرکتها باید رباتها، خدمات مهندسی، سیستمهای ایمنی، سختافزار کنترل، پشتیبانی یکپارچهسازی، برنامههای آموزشی و منابع نگهداری بلندمدت را خریداری میکردند. حتی پس از این سرمایهگذاریها، موفقیت تضمین نمیشد.
بسیاری از پروژههای اتوماسیون از بودجه فراتر رفتند، با تأخیر در استقرار مواجه شدند یا به بهبودهای مورد انتظار در بهرهوری دست نیافتند.
رباتیک بهعنوان سرویس (RaaS) رویکردی جایگزین معرفی میکند. به جای خرید کامل سیستمهای رباتیک، تولیدکنندگان از طریق مدل خدماتی که ریسکهای فنی و مالی را از کاربر نهایی دور میکند، به اتوماسیون رباتیک اشتراک میگیرند.
این مدل کسبوکار به سرعت در حال جذب توجه در صنایع تولید، انبارداری، لجستیک، بستهبندی، فرآوری غذا، قالبگیری تزریقی و عملیات حملونقل مواد است.
به جای اینکه اتوماسیون را بهعنوان یک پروژه سرمایهای بزرگ در نظر بگیریم، RaaS رباتیک را به یک سرویس عملیاتی مقیاسپذیر تبدیل میکند.
شکل ۱. راهحل پالتبندی رباتیک بهعنوان سرویس که در یک محیط تولید صنعتی مستقر شده است.
رباتیک بهعنوان سرویس (RaaS) چیست؟
رباتیک بهعنوان سرویس همان فلسفه اشتراک را به کار میگیرد که نرمافزار را از طریق نرمافزار بهعنوان سرویس (SaaS) متحول کرد.
به جای خرید داراییهای اتوماسیون، تولیدکنندگان هزینهای مکرر برای بهرهوری رباتیک پرداخت میکنند.
ارائهدهنده ربات، خدمات یکپارچهسازی، پشتیبانی استقرار، بهینهسازی، نظارت، نگهداری، ارتقاء و پشتیبانی فنی مداوم را فراهم میکند.
مشتری تنها برای ارزش عملیاتی تحویل داده شده پرداخت میکند.
در بسیاری از قراردادهای مدرن RaaS، ساختارهای پرداخت مستقیماً به عملکرد تولید قابل اندازهگیری مرتبط است.
نمونهها شامل:
- قطعات پردازش شده در هر ساعت
- پالتهای تکمیل شده در هر شیفت
- چرخههای مراقبت از ماشین تکمیل شده
- ظرفیت تولید به دست آمده
- ساعات عملیاتی ارائه شده
- بازرسیهای موفقیتآمیز انجام شده
این باعث ایجاد هماهنگی منحصر به فردی بین مشتری و ارائهدهنده میشود.
یکپارچهسازان سیستم سنتی پس از نصب پرداخت دریافت میکنند. ارائهدهندگان RaaS تنها زمانی درآمد کسب میکنند که اتوماسیون به ارائه نتایج قابل اندازهگیری ادامه دهد.
بنابراین ارائهدهنده به شدت در عملکرد بلندمدت سیستم سرمایهگذاری میکند.
چرا پروژههای اتوماسیون سنتی اغلب با مشکل مواجه میشوند
درک رشد RaaS نیازمند بررسی چالشهای مرتبط با پروژههای اتوماسیون سنتی است.
یک استقرار رباتیک معمولی ممکن است نیاز داشته باشد:
- تأیید هزینه سرمایهای
- انتخاب فروشنده
- توسعه مشخصات ربات
- مهندسی کنترل
- یکپارچهسازی PLC
- اعتبارسنجی ایمنی
- آزمایش تولید
- آموزش اپراتورها
- برنامهریزی نگهداری
- موجودی قطعات یدکی
این فعالیتها منابع مهندسی قابل توجهی مصرف میکنند.
برای بسیاری از تولیدکنندگان، تیمهای مهندسی قبلاً چندین مسئولیت را به طور همزمان مدیریت میکنند، از جمله پشتیبانی تولید، پروژههای نگهداری، بهبود کیفیت، ابتکارات ایمنی و ارتقاء تأسیسات.
افزودن یک پروژه بزرگ اتوماسیون میتواند منابع موجود را تحت فشار قرار دهد.
حتی زمانی که پروژهها تصویب میشوند، شرایط متغیر کسبوکار اغلب ریسکهای اضافی ایجاد میکند.
یک سلول رباتیک که امروز طراحی میشود ممکن است دوازده ماه بعد دیگر با نیازهای تولید همراستا نباشد.
تقاضای بازار به سرعت تغییر میکند.
ترکیب محصولات تغییر میکند.
زنجیرههای تأمین تکامل مییابند.
انتظارات مشتری افزایش مییابد.
سرمایهگذاریهای اتوماسیون سنتی در تطبیق با این سطح از عدم قطعیت مشکل دارند.
ظهور تولید انعطافپذیر
تولید مدرن به طور فزایندهای انعطافپذیری را بر حجم خالص تولید اولویت میدهد.
تاریخچه کارخانهها حول تولید طولانی با حداقل تنوع محصول بهینه شده بود.
تولیدکنندگان امروزی اغلب دهها یا حتی صدها نوع محصول مختلف را روی داراییهای تولید مشترک تولید میکنند.
این روند تقاضا برای پلتفرمهای اتوماسیون انعطافپذیر را تسریع کرده است.
ارائهدهندگان RaaS معمولاً راهحلهایی طراحی میکنند که نیازهای تولید متغیر را در نظر میگیرند.
بهروزرسانیهای نرمافزاری، اصلاحات فرآیند، تنظیمات ابزار و پیکربندی مجدد سیستمها اغلب میتوانند بدون نیاز به نصب رباتیک کاملاً جدید انجام شوند.
این انعطافپذیری ریسک اتوماسیون بلندمدت را کاهش داده و پاسخگویی به تغییرات بازار را بهبود میبخشد.
تولیدکنندگان دیگر نیازی به نگهداری «گورستان اتوماسیون» پر از تجهیزات منسوخ که دیگر از عملیات فعلی پشتیبانی نمیکند، ندارند.
در عوض، اتوماسیون همراه با نیازهای تولید تکامل مییابد.
تحول مالی: از CapEx به OpEx
یکی از قویترین محرکهای پذیرش RaaS، انعطافپذیری مالی است.
پروژههای اتوماسیون سنتی معمولاً نیاز به تصویب هزینه سرمایهای قابل توجه دارند.
بسته به پیچیدگی، سیستمهای رباتیک میتوانند صدها هزار یا حتی میلیونها دلار هزینه داشته باشند قبل از اینکه بازدهی ایجاد کنند.
چرخههای تصویب سرمایه اغلب ابتکارات اتوماسیون را برای ماهها یا سالها به تأخیر میاندازد.
در همین حال، ناکارآمدیهای تولید همچنان بر سودآوری تأثیر میگذارد.
RaaS اساساً این معادله را تغییر میدهد.
از آنجا که رباتیک به جای دارایی سرمایهای، هزینه عملیاتی محسوب میشود، تصمیمات استقرار اغلب میتوانند سریعتر از طریق فرآیندهای تصویب سازمانی پیش بروند.
تولیدکنندگان به قابلیتهای پیشرفته اتوماسیون بدون سرمایهگذاری اولیه بزرگ دسترسی پیدا میکنند.
این مدل مالی بهویژه برای موارد زیر جذاب است:
- تولیدکنندگان کوچک
- تولیدکنندگان متوسط
- تولیدکنندگان قراردادی
- تأسیسات تولید فصلی
- سازمانهای با رشد سریع
- عملیات چندمحلهای
توانایی حفظ سرمایه در حالی که بهرهوری را بهبود میبخشد، یک دلیل تجاری قوی ایجاد میکند.
بسیاری از تولیدکنندگان میتوانند پروژههای اتوماسیون آینده را با استفاده از صرفهجوییهای حاصل از استقرارهای اولیه RaaS تأمین مالی کنند.
مزایای مهندسی فراتر از صرفهجویی در هزینهها
در حالی که انعطافپذیری مالی اغلب بیشترین توجه را جلب میکند، مهندسان باتجربه میدانند که پروژههای موفق اتوماسیون به موارد بسیار بیشتری از ملاحظات بودجه بستگی دارند.
ارزش واقعی رباتیک بهعنوان سرویس اغلب از طریق استقرار سریعتر، کاهش بار کاری مهندسی و دسترسی به تخصص تخصصی که بسیاری از تولیدکنندگان بهطور داخلی ندارند، آشکار میشود.
رباتیک صنعتی بهطور فزایندهای پیچیده شده است.
سیستمهای رباتیک مدرن اغلب شامل:
- سیستمهای بینایی ماشین
- الگوریتمهای هوش مصنوعی
- فناوریهای رباتهای تعاملی
- کنترل حرکت پیشرفته
- شبکهسازی صنعتی
- تحلیل دادههای زمان واقعی
- پلتفرمهای نظارت مبتنی بر ابر
- ابزارهای نگهداری پیشبینیشده
حفظ تخصص در تمام این فناوریها حتی برای بزرگترین سازمانهای تولیدی دشوار است.
ارائهدهندگان RaaS در این فناوریها تخصص دارند و روشهای استقرار خود را در صنایع مختلف بهطور مداوم بهبود میبخشند.
در نتیجه، تولیدکنندگان به تخصص اتوماسیون دسترسی پیدا میکنند که در غیر این صورت نیازمند سرمایهگذاریهای قابل توجه در استخدام و آموزش بود.
«دکمه آسان» برای تیمهای مهندسی تولید
بیشتر مهندسان تولید تحت محدودیتهای مداوم منابع کار میکنند.
آنها از تجهیزات تولید پشتیبانی میکنند، مشکلات کیفیت را رفع میکنند، پروژههای بهبود را مدیریت میکنند، فعالیتهای نگهداری را هماهنگ میکنند و در ابتکارات ایمنی شرکت میکنند.
افزودن یک استقرار رباتیک پیچیده اغلب تیمهای مهندسی را فراتر از حد عملیاتی میکشاند.
RaaS این چالش را با انتقال بخش عمدهای از بار اجرای پروژه به یک شریک اختصاصی اتوماسیون حل میکند.
ارائهدهنده مسئولیت را بر عهده میگیرد برای:
- طراحی سیستم
- انتخاب فناوری
- ارزیابی ریسک
- برنامهنویسی ربات
- یکپارچهسازی کنترلها
- برنامهریزی استقرار
- بهینهسازی عملکرد
- نگهداری مداوم
این امکان را میدهد که منابع مهندسی داخلی بر اهداف اصلی تولید تمرکز کنند نه مدیریت هر جنبهای از اجرای اتوماسیون.
برای بسیاری از تأسیسات، این کاهش بار کاری مهندسی به اندازه افزایش بهرهوری ایجاد شده توسط سیستم رباتیک ارزشمند میشود.
نظارت ۲۴/۷ و پشتیبانی پیشبینیشده
یک ضعف قابل توجه پروژههای اتوماسیون سنتی پس از راهاندازی ظاهر میشود.
پس از اتمام نصب توسط یک یکپارچهساز، مسئولیت بهطور کامل به تولیدکننده منتقل میشود.
خرابیهای غیرمنتظره میتوانند منجر به توقف طولانیمدت شوند در حالی که تیمهای داخلی مشکلات را تشخیص داده و تعمیرات را هماهنگ میکنند.
در مدل رباتیک بهعنوان سرویس (RaaS)، ارائهدهندگان بهطور مستقیم در عملکرد عملیاتی سرمایهگذاری میکنند.
بسیاری از ارائهدهندگان سیستمهای نظارت از راه دور را حفظ میکنند که بهطور مداوم سلامت سلول رباتیک را ردیابی میکنند.
این پلتفرمهای نظارتی ممکن است ارزیابی کنند:
- وضعیت عملکرد ربات
- عملکرد چرخه
- شرایط خطا
- ظرفیت تولید
- استفاده از تجهیزات
- شاخصهای نگهداری
- اتصال شبکه
- وضعیت سیستم ایمنی
مشکلات احتمالی اغلب میتوانند قبل از تأثیرگذاری بر تولید شناسایی شوند.
این رویکرد پیشگیرانه بهطور نزدیکی با استراتژیهای نگهداری پیشبینیشده مدرن که در سراسر تأسیسات پیشرفته تولید استفاده میشوند، همسو است.
با افزایش پذیرش معماریهای اتوماسیون متصل در کارخانهها، سیستمهای رباتیک به مشارکتکنندگان ارزشمند در ابتکارات تحول دیجیتال گستردهتر تبدیل میشوند.
حل کمبود نیروی کار از طریق مدلهای اشتراک اتوماسیون
دسترسی به نیروی کار یکی از مهمترین چالشهای تولید جهانی باقی مانده است.
بسیاری از کارخانهها در جذب و نگهداری کارگران برای کارهای تکراری، فیزیکی دشوار یا ارگونومیک چالشبرانگیز مشکل دارند.
موقعیتهایی که شامل پالتگذاری، مراقبت از ماشین، بستهبندی و جابجایی مواد هستند معمولاً نرخ جابجایی بالایی دارند.
این فعالیتها فرصتهای ایدهآلی برای اتوماسیون رباتیک هستند.
به جای رقابت در بازارهای نیروی کار روزافزون دشوار، تولیدکنندگان میتوانند راهحلهای رباتیک را مستقر کنند که بهرهوری قابل پیشبینی و ثابتی ارائه میدهند.
برخلاف نیروی کار موقت، سیستمهای رباتیک نیازی به جذب، آموزش، تنظیم برنامه یا مدیریت مداوم نیروی کار ندارند.
از طریق RaaS، تولیدکنندگان به طور مؤثر به نیروی کار اتوماسیون همیشه در دسترس دسترسی پیدا میکنند بدون اینکه سرمایهگذاریهای کلان انجام دهند.
این مدل به ویژه در صنایعی که با کمبود نیروی کار مداوم مواجهاند جذاب شده است.
پالتگذاری: یکی از سریعترین برنامههای در حال رشد RaaS
پالتگذاری همچنان یکی از رایجترین کاربردهای استقرار از طریق ارائهدهندگان رباتیک به عنوان سرویس است.
عملیات دستی پالتگذاری چالشهای متعددی ایجاد میکند:
- خستگی کارگر
- آسیبهای ناشی از فشار تکراری
- کیفیت نامنظم چیدمان
- توان عملیاتی محدود
- نرخ بالای جابجایی نیروی کار
- نگرانیهای ایمنی
سیستمهای پالتگذاری رباتیک این مشکلات را حل میکنند و در عین حال عملکردی بسیار قابل پیشبینی ارائه میدهند.
رباتهای مدرن پالتگذاری میتوانند موارد زیر را مدیریت کنند:
- جعبهها
- کیسهها
- قفسهها
- ظروف
- بارهای محصول مخلوط
- الگوهای متغیر پالت
وقتی با سیستمهای کنترل PLC مدرن و پلتفرمهای HMI صنعتی ترکیب شود، پالتگذارهای رباتیک به داراییهای اتوماسیون بسیار انعطافپذیر تبدیل میشوند که قادر به پشتیبانی از نیازهای متغیر تولید هستند.
شکل ۲. اتوماسیون رباتیک اعمال شده در عملیات قالبگیری تزریقی از طریق استقرار رباتیک به عنوان سرویس.
فرصتهای اتوماسیون قالبگیری تزریقی
کارخانههای قالبگیری تزریقی به عنوان یکی دیگر از بهرهبرداران اصلی مدل RaaS ظاهر شدهاند.
بسیاری از عملیات قالبسازی نیازمند کارهای تکراری هستند که به طور ایدهآل برای رباتها مناسباند.
نمونهها شامل:
- استخراج قطعه
- برش درگاه
- بازرسی قطعه
- بستهبندی
- مونتاژ ثانویه
- عملیات دستهبندی
تاریخچه نشان میدهد که بسیاری از شرکتهای کوچک و متوسط قالبسازی سرمایه لازم برای اتوماسیون رباتیک جامع را نداشتند.
RaaS به طور قابل توجهی این مانع را کاهش میدهد.
تولیدکنندگان میتوانند سلولهای رباتیک را بدون تعهد به بودجههای سرمایهای قابل توجه مستقر کنند و در عین حال از بهبود توان عملیاتی، ثبات کیفیت و ایمنی اپراتور بهرهمند شوند.
شاید مهمتر از همه، ارائهدهنده مسئولیت بهینهسازی عملکرد پس از استقرار را بر عهده میگیرد.
اگر اهداف تولید محقق نشود، ارائهدهنده همچنان انگیزه دارد عملکرد سیستم را بهبود بخشد زیرا درآمد به عملکرد موفق بستگی دارد.
این ساختار انگیزشی مدل شراکتی ایجاد میکند که به ندرت در رویکردهای سنتی تأمین اتوماسیون دیده میشود.
تخصص بیطرفانه نسبت به فناوری تصمیمات بهتری در اتوماسیون ایجاد میکند.
یکی از مزایای کمتر دیده شده رباتیک به عنوان سرویس، دسترسی به تخصص مهندسی بیطرفانه نسبت به فناوری است.
بسیاری از تولیدکنندگان فقط گهگاه راهحلهای اتوماسیون را ارزیابی میکنند. در نتیجه، تیمهای داخلی ممکن است آشنایی محدودی با بازار رباتیک که به سرعت در حال تحول است داشته باشند.
اکوسیستم اتوماسیون امروزی شامل صدها فروشنده است که رباتها، سیستمهای بینایی، گیرهها، حسگرها، کنترلکنندهها، پلتفرمهای نرمافزاری و فناوریهای بازرسی مبتنی بر هوش مصنوعی را ارائه میدهند.
انتخاب ترکیب بهینه نیازمند تجربه گسترده است.
یک ارائهدهنده با کیفیت RaaS به طور مداوم فناوریها و روشهای پیادهسازی نوظهور را در صنایع مختلف ارزیابی میکند.
این تجربه به ارائهدهندگان امکان میدهد راهحل مناسبتر را بر اساس نیازهای عملیاتی به جای وفاداری به برند انتخاب کنند.
به جای تحمیل یک فناوری خاص به هر کاربرد، ارائهدهنده میتواند بهترین ترکیب را شناسایی کند از:
- رباتهای صنعتی
- رباتهای تعاملی
- سیستمهای بینایی ماشین
- دوربینهای صنعتی
- فناوریهای نقاله
- پلتفرمهای PLC
- سیستمهای ایمنی
- ابزارهای نرمافزاری مبتنی بر هوش مصنوعی
این رویکرد بیطرفانه نسبت به فناوری اغلب نتایج بلندمدت بهتری نسبت به راهحلهای توسعهیافته داخلی که توسط روابط موجود با فروشندگان محدود شدهاند، به همراه دارد.
کاهش ریسک اتوماسیون از طریق مدلهای مبتنی بر عملکرد
یکی از دلایل اصلی توقف پروژههای اتوماسیون، عدم قطعیت است.
تیمهای مدیریتی اغلب سوالات دشواری مطرح میکنند:
- آیا ربات به توان عملیاتی مورد نیاز دست مییابد؟
- آیا کیفیت بهبود مییابد؟
- چقدر زمان توقف رخ خواهد داد؟
- آیا اپراتورها فرآیند جدید را میپذیرند؟
- بازگشت سرمایه چقدر طول میکشد؟
- اگر نیازهای تولید تغییر کند چه اتفاقی میافتد؟
در مدلهای سنتی تأمین، تولیدکنندگان بیشتر این ریسکها را بر عهده دارند.
ربات خریداری میشود، صرفنظر از اینکه بهبودهای عملکرد پیشبینی شده تحقق یابند یا خیر.
RaaS معادله را تغییر میدهد و بخش زیادی از ریسک پیادهسازی را به ارائهدهنده خدمات منتقل میکند.
از آنجا که درآمد به بهرهوری تحویلی بستگی دارد، ارائهدهندگان انگیزه قوی برای اطمینان از دستیابی سیستمها به اهداف عملکردی دارند.
این همسویی منافع به طور قابل توجهی مسئولیتپذیری پروژه را بهبود میبخشد.
هر دو طرف هدف مشترکی دارند: حداکثر کردن خروجی تولید در حالی که اختلال عملیاتی به حداقل برسد.
پشتیبانی از نوسازی تجهیزات قدیمی
بسیاری از کارخانههای تولیدی تجهیزاتی را به کار میگیرند که با وجود چند دهه عمر، همچنان از نظر مکانیکی کارآمد هستند.
تعویض کامل این ماشینها ممکن است از نظر مالی عملی نباشد.
با این حال، ادغام اتوماسیون در داراییهای تولیدی قدیمی اغلب چالشهای مهندسی قابل توجهی ایجاد میکند.
ارائهدهندگان RaaS اغلب در نصب رباتیک روی تجهیزات قدیمی تخصص دارند.
این قابلیت به تولیدکنندگان امکان میدهد عمر داراییها را افزایش داده و در عین حال بهرهوری را بهبود بخشند.
فرصتهای رایج مدرنسازی شامل:
- دستگاههای قالبگیری تزریقی
- مرکزهای ماشینکاری CNC
- سیستمهای پرس
- خطوط بستهبندی
- تجهیزات مونتاژ
- ایستگاههای جابجایی مواد
به جای جایگزینی ماشینآلات کارآمد، تولیدکنندگان میتوانند عملکرد را از طریق ادغام رباتیک بهبود بخشند.
این رویکرد بسیاری از مزایای مدرنسازی را ارائه میدهد در حالی که از هزینههای مرتبط با تعویض کامل تجهیزات اجتناب میکند.
مقیاسپذیری: اتوماسیونی که با تقاضای تولید رشد میکند
تقاضای تولید به ندرت ثابت میماند.
سفارشهای مشتری نوسان دارند.
محصولات جدید عرضه میشوند.
شرایط بازار بهطور غیرمنتظره تغییر میکند.
سرمایهگذاریهای اتوماسیون سنتی اغلب در تطبیق با این تغییرپذیری مشکل دارند.
پس از خرید، سیستمهای رباتیک به داراییهای ثابت تبدیل میشوند، صرفنظر از سطح استفاده.
RaaS چارچوبی بسیار مقیاسپذیرتر ارائه میدهد.
با افزایش نیازهای تولید، سلولهای رباتیک اضافی اغلب میتوانند به سرعت مستقر شوند.
وقتی حجم تولید کاهش مییابد، تولیدکنندگان از تحمل بار مالی تجهیزات سرمایهای کماستفاده اجتناب میکنند.
این انعطافپذیری بهویژه برای موارد زیر ارزشمند است:
- تولیدکنندگان قراردادی
- تولیدکنندگان کالاهای مصرفی
- فرآوریکنندگان مواد غذایی
- تولیدکنندگان فصلی
- عملیات تکمیل سفارشات تجارت الکترونیک
- ارائهدهندگان لجستیک
توانایی هماهنگ کردن سرمایهگذاریهای اتوماسیون با تقاضای واقعی تولید، استراتژی عملیاتی مقاومتری ایجاد میکند.
شکل ۳. تیمهای مهندسی در حال ارزیابی و بهینهسازی استقرار رباتیک بهعنوان سرویس.
چگونه RaaS از ابتکارات صنعت ۴.۰ حمایت میکند
صنعت ۴.۰ فراتر از اتوماسیون ساده است.
تولیدکنندگان مدرن به دنبال سیستمهای متصل هستند که قادر به تولید هوش عملیاتی باشند.
استقرارهای رباتیک بهعنوان سرویس اغلب شامل قابلیتهای پیشرفته نظارت و تحلیل هستند که مستقیماً به ابتکارات تحول دیجیتال کمک میکنند.
دادههای تولید شده توسط سیستمهای رباتیک ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- زمانهای چرخه
- استفاده از تجهیزات
- نرخهای تولید
- رویدادهای توقف
- شرایط خطا
- شاخصهای نگهداری
- معیارهای کیفیت
- روندهای تولید
وقتی با زیرساختهای صنعتی مدرن مانند سیستمهای ارتباطی و شبکهای، پلتفرمهای PLC و PAC و راهحلهای محاسبات صنعتی یکپارچه شوند، این جریانهای داده به ابزارهای ارزشمند تصمیمگیری تبدیل میشوند.
تولیدکنندگان به عملیاتهایی که قبلاً به مشاهده و گزارش دستی متکی بودند، دید پیدا میکنند.
این شفافیت افزوده از ابتکارات بهبود مستمر و برنامههای تعالی عملیاتی حمایت میکند.
کاربردهای رایج RaaS در صنایع تولیدی
در حالی که پالتگذاری و مراقبت از ماشین همچنان از بارزترین نمونهها هستند، رباتیک بهعنوان سرویس اکنون از طیف گستردهای از کاربردهای صنعتی پشتیبانی میکند.
استقرارهای رایج شامل:
- پالتگذاری و برداشت پالت
- بارگیری و تخلیه ماشین
- اتوماسیون قالبگیری تزریقی
- عملیات بستهبندی
- سیستمهای بستهبندی جعبه
- بازرسی خودکار
- تأیید کیفیت
- جابهجایی مواد
- فرآیندهای مونتاژ
- کاربردهای جوشکاری
- عملیات انتخاب و قرار دادن
- تکمیل سفارشات انبار
پیشرفتهای بینایی ماشین، هوش مصنوعی و رباتیک تعاملی دامنه وظایف مناسب برای اتوماسیون مبتنی بر خدمات را گسترش میدهد.
کاربردهایی که زمانی بسیار پیچیده یا پرهزینه محسوب میشدند، به طور فزایندهای کاندیداهای مناسبی برای استقرار RaaS میشوند.
چرا تولیدکنندگان متوسط پیشرو در پذیرش هستند
شرکتهای بزرگ دهههاست که از رباتیک استفاده میکنند.
بزرگترین فرصت رشد اکنون در میان تولیدکنندگان کوچک و متوسط وجود دارد.
این سازمانها اغلب با کمبود نیروی کار و فشارهای بهرهوری مشابه رقبای بزرگتر مواجهاند اما منابع مالی و مهندسی کمتری دارند.
RaaS به پر کردن این شکاف کمک میکند.
با کاهش موانع مالی و کاهش پیچیدگی فنی، این مدل به تولیدکنندگان متوسط امکان دسترسی به قابلیتهای اتوماسیون را میدهد که قبلاً فقط برای شرکتهای بزرگتر محفوظ بود.
با افزایش دسترسی به فناوری رباتیک، مزایای رقابتی کمتر به اندازه شرکت و بیشتر به چابکی عملیاتی بستگی خواهد داشت.
RaaS به سازمانهای کوچکتر امکان میدهد بدون پذیرش ریسک مالی نامتناسب در این تحول شرکت کنند.
ارزیابی بازگشت واقعی سرمایه رباتیک بهعنوان سرویس
هنگام ارزیابی سرمایهگذاریهای اتوماسیون، بسیاری از تولیدکنندگان فقط بر هزینههای خرید تجهیزات تمرکز میکنند. این رویکرد اغلب نتایج گمراهکنندهای دارد زیرا هزینههای کل چرخه عمر مالکیت را نادیده میگیرد.
یک سیستم رباتیک خریداریشده شامل موارد بسیار بیشتری از خود ربات است.
هزینههای کل مالکیت اغلب شامل موارد زیر است:
- سختافزار ربات
- ابزار انتهای بازو
- سیستمهای ایمنی
- یکپارچهسازی PLC
- توسعه HMI
- طراحی الکتریکی
- طراحی مکانیکی
- نیروی نصب
- خدمات برنامهنویسی
- هزینههای آموزش
- موجودی قطعات یدکی
- پشتیبانی نگهداری
- ارتقاء نرمافزار
- تعدیلات آینده
بسیاری از این هزینهها در طول عمر سیستم ادامه دارند.
در نتیجه، هزینه واقعی مالکیت اغلب به طور قابل توجهی از قیمت خرید اولیه فراتر میرود.
RaaS تحلیل مالی را با تجمیع این هزینهها در یک مدل هزینه عملیاتی قابل پیشبینی ساده میکند.
به جای برآورد هزینههای نگهداری آینده و نیازهای پشتیبانی مهندسی، تولیدکنندگان میتوانند اتوماسیون را بر اساس بهرهوری واقعی تحویل داده شده ارزیابی کنند.
این رابطه واضحتری بین سرمایهگذاری و عملکرد عملیاتی ایجاد میکند.
محاسبه دقیقتر بازپرداخت اتوماسیون
پروژههای اتوماسیون سنتی اغلب بر فرضیات خوشبینانه تکیه دارند.
صرفهجوییهای پیشبینیشده ممکن است فرض کنند:
- ۱۰۰٪ زمان کارکرد
- افزایش فوری بهرهوری
- بدون تأخیر در راهاندازی
- نیازهای نگهداری حداقلی
- تقاضای تولید پایدار
شرایط دنیای واقعی به ندرت با این فرضیات مطابقت دارد.
وقفههای غیرمنتظره، تنظیمات فرآیند، تغییرات نیروی انسانی و نوسانات تولید اغلب دورههای بازپرداخت واقعی را طولانیتر میکنند.
در مدل رباتیک بهعنوان سرویس، مسئولیت عملکرد عمدتاً بر عهده ارائهدهنده باقی میماند.
از آنجا که ارائهدهندگان از طریق عملکرد موفق درآمد کسب میکنند، انگیزههای قوی برای بهینهسازی مداوم عملکرد سیستم دارند.
این اغلب منجر به نتایج عملیاتی قابل پیشبینیتر نسبت به مدلهای مالکیت سنتی میشود.
پرداختن به نگرانیهای نیروی کار درباره اتوماسیون
هر زمان که بحث اتوماسیون مطرح میشود، نگرانیهایی درباره جابجایی نیروی کار به طور اجتنابناپذیری به وجود میآید.
در عمل، بیشتر تولیدکنندگانی که امروز به دنبال اتوماسیون هستند، تعداد زیادی از کارکنان موجود را جایگزین نمیکنند.
در عوض، در تلاشند موقعیتهایی را پر کنند که جذب و نگهداری آنها دشوار است.
بسیاری از تأسیسات صنعتی در حفظ سطح کارکنان برای وظایف تکراری دستی مانند:
- پالتبندی
- مراقبت از ماشینآلات
- جابهجایی مواد
- بستهبندی
- عملیات دستهبندی
- فعالیتهای بازرسی
اتوماسیون به جای حذف مشاغل، اغلب به کارکنان اجازه میدهد به نقشهای با ارزشتر منتقل شوند که شامل:
- بهبود کیفیت
- نگهداری تجهیزات
- نظارت بر تولید
- بهینهسازی فرآیند
- پشتیبانی فنی
- ابتکارات بهبود مستمر
سازمانهایی که رباتیک را با موفقیت به کار میگیرند اغلب متوجه میشوند که اتوماسیون بهرهوری نیروی کار را افزایش میدهد نه صرفاً کاهش تعداد کارکنان.
نقش PLCها و سیستمهای کنترل صنعتی در استقرارهای RaaS
اگرچه سختافزار رباتیک بیشترین توجه را به خود جلب میکند، سیستمهای کنترل پایه موفقیت اتوماسیون باقی میمانند.
هر استقرار رباتیک باید با تجهیزات تولید، سیستمهای ایمنی، حسگرها، نقالهها و رابطهای اپراتور ارتباط برقرار کند.
این یکپارچگی معمولاً بر پلتفرمهای کنترل صنعتی متکی است.
سیستمهای رایج شامل:
- راهحلهای اتوماسیون آلن-برادلی
- اتوماسیون صنعتی زیمنس
- سیستمهای کنترل اشنایدر الکتریک
- پلتفرمهای PLC امرون
- اتوماسیون میتسوبیشی الکتریک
بسیاری از ارائهدهندگان RaaS راهحلهایی را حول پلتفرمهای صنعتی پرکاربرد طراحی میکنند تا نگهداری و توسعه آینده را سادهتر کنند.
این استراتژی اطمینان میدهد که تولیدکنندگان با زیرساختهای اتوماسیون موجود سازگاری خود را حفظ میکنند.
به جای ایجاد جزایر رباتیک جداگانه، استقرارهای مدرن RaaS به اجزای یکپارچه در اکوسیستمهای بزرگتر تولید تبدیل میشوند.
ملاحظات امنیت سایبری برای رباتیک متصل
با افزایش اتصال سیستمهای رباتیک، امنیت سایبری به یک ملاحظه حیاتی تبدیل میشود.
نظارت از راه دور، تحلیلهای ابری، پلتفرمهای نگهداری پیشبینیشده و خدمات پشتیبانی دیجیتال همگی نیازمند مسیرهای ارتباطی امن هستند.
ارائهدهندگان پیشرو RaaS سرمایهگذاری زیادی در معماریهای امنیت سایبری انجام میدهند که برای حفاظت از عملیات مشتریان طراحی شدهاند.
بهترین روشها معمولاً شامل موارد زیر است:
- ارتباطات رمزگذاریشده
- کنترلهای دسترسی مبتنی بر نقش
- تقسیمبندی شبکه
- نظارت مستمر
- روشهای دسترسی از راه دور امن
- بهروزرسانیهای منظم نرمافزار
تولیدکنندگانی که ارائهدهندگان RaaS را ارزیابی میکنند باید قابلیتهای امنیت سایبری را همراه با معیارهای بهرهوری و ملاحظات مالی به دقت بررسی کنند.
اتوماسیون متصل ارزش زیادی ارائه میدهد، اما اجرای امن آن همچنان ضروری است.
چرا RaaS با روندهای مدرن تولید همسو است
چندین روند بزرگ صنعتی همچنان تقاضا برای رباتیک بهعنوان سرویس را تسریع میکنند.
این موارد شامل:
- کمبود نیروی کار
- ابتکارات نزدیکی تولید (Nearshoring)
- استراتژیهای بازگرداندن تولید به داخل کشور
- پذیرش صنعت ۴.۰
- برنامههای تابآوری عملیاتی
- تلاشهای تحول دیجیتال
- ابتکارات بهرهوری انرژی
- مدرنسازی زنجیره تأمین
تولیدکنندگان به طور فزایندهای به دنبال راهحلهایی هستند که بتوانند سریع مستقر شوند و در عین حال ریسک مالی را به حداقل برسانند.
روشهای سنتی تأمین اتوماسیون اغلب در برآورده کردن این نیازها مشکل دارند.
RaaS چارچوبی انعطافپذیرتر ارائه میدهد که با اولویتهای عملیاتی مدرن بهخوبی هماهنگ است.
با کاهش نیازهای سرمایهگذاری اولیه و تسریع در زمانبندی پیادهسازی، رباتیک مبتنی بر خدمات به سازمانها امکان میدهد سریعتر به شرایط متغیر بازار پاسخ دهند.
این چابکی به یک تفاوت رقابتی عمده تبدیل شده است.
شکل ۴. پالتبندی رباتیک همچنان یکی از پرکاربردترین برنامههای رباتیک بهعنوان سرویس در صنایع تولید و لجستیک است.
آینده رباتیک بهعنوان سرویس
بازار رباتیک بهعنوان سرویس هنوز در مراحل اولیه است، اما رشد آن در تقریباً همه بخشهای صنعتی با شتاب ادامه دارد.
پیشرفتهای هوش مصنوعی، بینایی ماشین، رباتیک خودران، رایانش ابری و شبکهسازی صنعتی دامنه وظایفی که میتوان از طریق مدلهای اشتراکی اتوماسیون کرد را گسترش میدهند.
استقرارهای آینده RaaS احتمالاً شامل موارد زیر خواهند بود:
- بازرسی کیفیت با هوش مصنوعی
- حمل و نقل خودران مواد
- مراقبت تطبیقی از ماشین
- مونتاژ رباتیک تعاملی
- بهینهسازی پیشبینی فرآیند
- تحلیلهای تولید در زمان واقعی
با پیشرفت این فناوریها، تولیدکنندگان به قابلیتهای اتوماسیون پیچیدهتری دسترسی خواهند داشت بدون اینکه نیاز به سرمایهگذاریهای کلان داشته باشند.
تمایز بین مالکیت اتوماسیون و مصرف اتوماسیون همچنان کمرنگتر خواهد شد.
تولیدکنندگان به طور فزایندهای بر خرید نتایج بهرهوری تمرکز خواهند کرد نه صرفاً خرید تجهیزات.
نتیجهگیری
رباتیک بهعنوان سرویس بیش از یک مدل مالی جدید است؛ این مدل بهطور بنیادی نحوه رویکرد تولیدکنندگان به استراتژی اتوماسیون را تغییر میدهد.
با انتقال ریسکهای مالی، فنی و عملیاتی به ارائهدهندگان تخصصی اتوماسیون، RaaS به سازمانها امکان میدهد رباتها را سریعتر مستقر کنند، پیچیدگی پیادهسازی را کاهش دهند و انعطافپذیری عملیاتی را بهبود بخشند.
برای تولیدکنندگانی که با کمبود نیروی کار، افزایش هزینهها و فشارهای رقابتی روبرو هستند، دسترسی به اتوماسیون پیشرفته از طریق مدل اشتراکی میتواند مزایای قابل توجهی فراهم کند.
چه در زمینه پالتبندی، مراقبت از ماشین، بستهبندی، قالبگیری تزریقی، بازرسی یا جابجایی مواد به کار رود، رباتیک بهعنوان سرویس مسیر عملی به سوی اتوماسیون صنعتی مدرن را ارائه میدهد.
با گسترش مداوم ابتکارات صنعت ۴.۰ و ادامه چالشهای نیروی کار، رباتیک بهعنوان سرویس (RaaS) در موقعیتی قرار دارد که به یکی از تأثیرگذارترین مدلهای اتوماسیون شکلدهنده آینده تولید تبدیل شود.