Comprendre l'effet de trésorerie des robots

Investir dans la robotique peut s'accompagner de nombreuses questions. Ma dépense en capital va-t-elle répondre à la demande à laquelle je serai confronté à l'avenir ? Les coûts de maintenance et d'ingénierie seront-ils trop élevés pour assurer une production et une disponibilité constantes ? Les robots sont-ils suffisamment adaptables pour répondre à l'éventail de produits, de pièces et de processus que j'utilise pour répondre à mes besoins actuels et futurs ?

En règle générale, la robotique est une dépense très positive pour les flux de trésorerie dans le contexte des grandes entreprises de fabrication de masse. Dans des processus plus spécialisés ou moins variés, ils peuvent apporter une contribution significative aux flux de trésorerie et réduire les goulots d'étranglement importants qui peuvent mettre une pression sur une main-d'œuvre qualifiée rare ou freiner des productions entières. Mais qu'en est-il des procédés plus généraux ou très demandés qui sont encore soumis à des mix produits variés ? Comment gérer les coûts si la tâche d'un robot n'est pas aussi répétable ? Lisez la suite ci-dessous pour le savoir.

L'effet des robots industriels sur la fabrication

On estime que le coût initial d'un robot industriel, y compris l'ingénierie des systèmes, est en moyenne de 250 000 $. Les coûts de maintenance sont inférieurs à 10 000 $ par an, tandis que les économies globales sur le coût unitaire de la main-d'œuvre peuvent être estimées à 40-60% selon la façon dont les robots sont impliqués dans l'ensemble du processus de production d'un produit fini. À chaque étape du processus, il faut également prendre en compte les économies qui découlent de la réduction des coûts de main-d'œuvre périphériques tels que l'assurance, les risques pour la santé et la sécurité ou le besoin d'équipement spécialisé requis pour aider la main-d'œuvre qualifiée à effectuer des travaux dangereux ou fastidieux et préjudiciables.

On estime en outre que le retour sur investissement complet d'un robot sur divers marchés du travail peut se situer entre 2 et 10 ans, quel que soit le marché du travail concerné (y compris des régions comme l'Asie du Sud-Est). La durée de vie d'un robot peut atteindre jusqu'à 25 ans dans certains cas, mais en fin de compte, la plupart des coûts associés aux robots peuvent se résumer à l'intégration et à la programmation des systèmes, qui peuvent représenter jusqu'à 60 à 80 % du coût total de l'installation.

Dans le même temps, la productivité, la disponibilité, la constance et la capacité de production de 24 heures des robots signifient que les robots peuvent offrir une amélioration de la productivité de 30 à 40 % par rapport aux processus qui reposent exclusivement sur une main-d'œuvre qualifiée. En prenant tous ces chiffres ensemble, en supposant qu'un robot puisse déplacer le coût de la main-d'œuvre à pleine charge de 2 travailleurs à 15 $/heure pour 3 équipes avec 350 jours de travail par an (un horaire pas inhabituel pour les quelques entreprises qui travaillent à grande échelle dans la fabrication de masse), la période de récupération est d'un an lorsqu'elle est comparée au coût médian d'intégration d'un seul robot. Après cela, tant que rien ne change, l'équivalent de 90%+ de cette dépense initiale va dans le Free Cash Flow.

Tant que la demande est suffisante, les travailleurs peuvent alors compléter des domaines où la robotique n'est pas adaptée et les emplois sont plus attrayants. Ce type de retour sur investissement, cependant, n'est pas possible pour les 80 à 90 % d'entreprises qui ne travaillent pas dans ce haut niveau de fabrication. Et, bien sûr, même dans ces grandes entreprises (les Ford et les GM du monde, par exemple), tous les processus ne sont pas adaptés aux capacités robotiques actuelles, même si le produit ou le composant traité est toujours répété à un volume élevé.

Améliorer encore plus les flux de trésorerie des robots industriels

En fin de compte, ce sont vraiment les opérations de fabrication les plus importantes (et les plus reproductibles) qui peuvent tirer le meilleur parti de la robotique. Bien qu'ils en aient déjà profité de manière significative, il y a peu de signes que le potentiel de hausse ici va disparaître de sitôt. Pour les fabricants plus petits ou plus polyvalents, cependant, réduire les coûts globaux d'intégration tout en éliminant le besoin de « réintégrer » un robot pour chaque pièce est essentiel pour vraiment faire exploser les avantages nets de trésorerie de la robotique.

Dans ces environnements, les principaux centres de coûts liés aux robots se résument à trois facteurs :le coût du matériel, les coûts d'intégration de systèmes élaborés à l'échelle de la production et le coût de la programmation manuelle et de la validation du programme pour chaque pièce. Chacune de ces pièces représentatives représente environ un tiers des coûts initiaux d'un robot traditionnel. Cependant, jouer sur ces coûts avec la bonne technologie pourrait réduire à la fois les coûts initiaux et permanents des robots et par la suite améliorer les flux de trésorerie d'un plus grand nombre d'entreprises.

Les trois possibilités de le faire sont les suivantes :

Réduire le coût du matériel : Des cobots ou des robots plus petits et plus spécialisés peuvent réduire ces coûts de moitié ou plus, mais ce sont des chiffres qui peuvent évoluer à un rythme imprévisible puisque les robots doivent eux-mêmes être fabriqués « dans la vraie vie », pour ainsi dire. Cependant, le fait que les coûts des robots industriels ont chuté de 22 % entre 2014 et 2017 et qu'ils devraient encore baisser de 24 % d'ici 2025 est toujours bénéfique. Un signal que cela se produit réellement ? Les commandes non automobiles ont dépassé les commandes automobiles de robots pour la première fois au quatrième trimestre 2020.

Intégration des systèmes : Les fabricants de masse ont souvent des processus de manutention des matériaux longs et considérablement intégrés du début à la fin de l'ensemble de leur usine ou de leur installation. Cela signifie que toute intégration de robot pour un processus spécifique peut finalement nécessiter des modifications ou une planification mise à jour pour le reste d'une installation. Les fabricants à haut mélange ou sous contrat peuvent en fait voir un coût considérablement réduit ici où la manipulation de matériaux manuelle ou non continue et autonome peut être utilisée, ce qui signifie que l'intégration peut simplement résulter en quelques semaines de temps d'ingénierie de faible intensité, lorsqu'il est équilibré avec d'autres projets . Cela équivaut à un coût initial insignifiant, tandis que les fabricants de masse peuvent également voir certains des mêmes avantages s'ils évoluent vers une approche de personnalisation de masse.

Programmation de robots : L'élimination du coût de la programmation des robots pourrait bien sûr profiter aux fabricants de masse, mais ils pourraient également rendre les robots enfin rentables pour une variété d'opérations à mélange élevé. pourquoi est-ce le cas? Les fabricants de masse traitent une pièce jusqu'à 100 000 fois (ou plus) par an, tandis que les entreprises à mélange élevé peuvent traiter 10, 100, 1000 pièces ou plus un nombre variable de fois par an, et dans ces cas, elles ont toujours besoin d'un programme et jigging précis pour chaque pièce. Cela signifie que, par exemple, 10 programmes de pièces augmenteraient le coût total d'intégration du robot initial quatre fois . En automatisant le processus de programmation, de nombreux autres fabricants peuvent voir des avantages de trésorerie beaucoup plus élevés de la robotique.

Alors, maintenant que les plus grandes opportunités peuvent être saisies, quel type de technologie peut réellement rendre cela possible ?

Comment les robots autonomes relèvent le défi de la « programmation incrémentielle »

Les robots autonomes sont des robots qui se « programment » efficacement. Ce sont déjà des solutions bien connues dans le domaine des robots mobiles autonomes et de l'espace de manutention, mais les fabricants industriels ont un besoin urgent de robots autonomes pour les processus à valeur ajoutée afin d'augmenter la productivité de ces entreprises et leur permettre réellement d'employer plus de personnes à un taux de rentabilité plus élevé .

Quelles sont les prochaines étapes ici ? Eh bien, Omnirobotic a développé la technologie Shape-to-Motion ™, une approche révolutionnaire qui permet à un robot de voir, planifier et exécuter des processus à valeur ajoutée pour les industriels quelle que soit la position ou l'orientation – voire la pièce – placée devant elle.

Comment est-ce possible? Grâce à la vision 3D, les pièces sont interprétées dans leur environnement réel telles qu'elles sont. Ces données permettent ensuite une reconstruction 3D dans un environnement Digital Twin, où la puissance de traitement basée sur l'IA est utilisée pour générer les meilleurs mouvements de robot et trajectoires d'outils possibles pour le processus en cours.

À partir de là, ce résultat virtuel peut être traduit en avantages concrets en utilisant les principales marques de robots industriels existantes telles que FANUC, ABB, Universal Robots et plus encore. La technologie prend actuellement en charge les processus de pulvérisation tels que la peinture, le revêtement en poudre et le sablage. Avec plus de processus en cours, cette technologie robotique autonome peut enfin permettre tout type du fabricant pour profiter des avantages de trésorerie de la robotique sans les coûts d'intégration supplémentaires qui accompagnent chaque changement de pièce - une victoire absolue pour la prochaine génération de leaders de la fabrication industrielle.

Omnirobotic fournit une technologie robotique autonome pour les processus de pulvérisation, permettant aux robots industriels de voir les pièces, de planifier leur propre programme de mouvement et d'exécuter des processus industriels critiques de revêtement et de finition. Voyez quel type de retour vous pouvez en tirer ici .