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了解机器人的现金流影响

投资机器人技术可能会带来很多问题。我的资本支出能否满足我未来面临的需求?维护和工程成本是否会太高而无法支持一致的生产和正常运行时间?机器人的适应性是否足以响应我用来满足当前和未来需求的产品、零件和流程的组合?

一般来说,在大型批量制造公司的背景下,机器人技术是一项现金流量高的正支出。在更专业或更少变化的过程中,他们可以做出重大的现金流贡献,并减少可能对稀缺的熟练劳动力施加压力或阻碍整个生产的重大瓶颈。但是,仍然受各种产品组合影响的更通用或高需求的流程呢?如果机器人正在执行的任务不具有可重复性,您如何管理成本?阅读下文了解更多信息。

工业机器人对制造业的影响

据估计,包括系统工程在内的工业机器人的初始成本平均为 250,000 美元。每年维护成本低于 10,000 美元,而单位劳动力成本的总体节省估计为 40-60%,具体取决于机器人在成品的整个生产过程中的参与程度。在流程的每一步,人们还必须考虑降低外围劳动力成本(如保险、健康和安全风险)或需要专门设备来帮助熟练劳动力从事危险或乏味和有害的工作所带来的节省。

进一步估计,无论涉及哪个劳动力市场(包括东南亚等地区),机器人在各种劳动力市场上的全部回报可能在 2 到 10 年之间。在某些情况下,机器人的使用寿命可达 25 年,但最终与机器人相关的许多成本都可以归结为系统集成和编程,这些成本可能占整个机器人总成本的 60% 至 80%。安装。

机器人拥有最大的现金流收益,因为它们可以用最少的转换得到最多的使用。毫不奇怪,汽车和电子产品生产是这项技术的最大采用者。资料来源:圣路易斯联邦储备银行。

同时,机器人的生产力、正常运行时间、稳定性和 24 小时生产能力意味着与完全依赖熟练劳动力的流程相比,机器人可以将生产力提高 30-40%。将所有这些数字加在一起,假设一个机器人可以每年 350 个工作日以 15 美元/小时的价格取代 2 名工人的满载劳动力成本,3 个班次,每年 350 个工作日(对于少数在大规模制造中大规模工作的公司来说,这是一个不寻常的时间表),与中位数的单机器人集成成本相比,投资回收期为 1 年。在那之后,只要没有任何变化,初始费用的 90% 以上就会进入自由现金流。

只要需求充足,工人就可以补充不适合机器人技术且工作更具吸引力的领域。然而,对于 80-90% 不在这种高端制造业工作的公司来说,这种回报是不可能的。而且,当然,即使在那些伟大的大公司(例如世界上的福特和通用汽车)中,也不是每个流程都适合当前的机器人技术,即使正在加工的产品或组件仍然大量重复。

让工业机器人的现金流更好

最终,它确实是最大的(也是最可重复的)制造操作,可以从机器人技术中获得绝对最大的好处。虽然他们已经充分利用了这一点,但几乎没有迹象表明这里的上涨潜力会很快消失。然而,对于更小或更多混合的制造商来说,降低集成的总体成本,同时消除为每个部件“重新集成”机器人的需要,对于真正推动机器人技术的净现金流收益至关重要。

在这些环境中,与机器人相关的核心成本中心归结为三个因素:硬件成本、复杂的生产范围系统集成成本以及每个部件的手动编程和程序验证成本。这些代表性部件中的每一个都约占传统机器人前期成本的三分之一。然而,用正确的技术来控制这些成本可以降低机器人的前期和持续成本,并随后改善更多公司的现金流。

执行此操作的三个机会如下:

降低硬件成本: 协作机器人或更小、更专业的机器人可以将这些成本降低一半或更多,但这些数字可能以不可预测的速度变化,因为机器人本身必须“在现实生活中”制造,就像它一样。然而,工业机器人的成本在 2014 年至 2017 年间下降了 22%,预计到 2025 年将再下降 24%。 2020年第四季度非汽车订单首次超过汽车订单。

系统集成: 大型制造商通常从整个工厂或设施的开始到结束都有很长的、实质上集成的材料处理流程。这意味着针对特定流程的任何机器人集成最终都可能需要对设施的其余部分进行修改或更新规划。高混合或合同制造商实际上可以在这里看到显着降低的成本,其中可以使用手动或非连续、自主的材料处理,这意味着集成可以简单地导致几周的低强度工程时间,与其他项目平衡.这相当于微不足道的前期成本,而如果大规模制造商转向大规模定制方法,他们也可能会看到一些相同的好处。

机器人编程: 消除机器人编程的成本肯定可以使大量制造商受益,但它们也可以使机器人最终在各种高混合操作中获利。为什么会这样?大批量制造商每年加工一个零件多达 100,000 次(或更多),而高混合公司每年可能加工 10、100、1000 个或更多零件,次数不一,在这些情况下,他们仍然需要手动生成每个零件的程序和精确的夹具。这意味着,例如,10 个零件程序将使总的前期机器人集成成本增加 四倍 .通过自动化编程过程,更多的制造商可以从机器人技术中获得更高的现金流收益。

在这个例子中,显示了一个机器人的累积现金流收益。在可以将回报保持在一年或更短的时间内,机器人的好处只能在未来几十年中发挥积极作用。资料来源:RIA。

那么,既然可以解决最大的机会,什么样的技术才能真正使这成为可能?

自主机器人如何克服“增量编程”挑战

自主机器人是能够有效地“自我编程”的机器人。这些在自主移动机器人和材料处理领域已经是众所周知的解决方案,但工业制造商最迫切需要自主机器人进行增值流程,以提高这些公司的生产力,并真正使他们能够以的速度雇佣更多的人更高的盈利率 .

下一步是什么?嗯,Omnirobotic 开发了 Shape-to-Motion™ 技术,这是一种革命性的方法,使机器人能够查看、计划和执行 为工业制造商提供增值流程,无论其所处的位置或方向——甚至部件——都摆在它面前。

这怎么可能?使用 3D 视觉,零件在其真实环境中按原样进行解释。然后,该数据允许在数字孪生环境中进行 3D 重建,其中基于人工智能的处理能力用于为手头的过程生成最佳机器人运动和工具路径。

从那里,可以使用现有的主要工业机器人品牌(如 FANUC、ABB、Universal Robots 等)将虚拟结果转化为现实世界的好处。该技术目前支持喷漆、粉末喷涂和喷砂等喷涂工艺。随着更多进程的进行,这种自主机器人技术最终可以允许每种类型 制造商可以利用机器人技术的现金流优势,而不会因每次零件更换而增加集成成本——这是下一代工业制造领导者的绝对胜利。

Omnirobotic 为喷涂工艺提供自主机器人技术,使工业机器人能够查看零件、规划自己的运动程序并执行关键的工业涂层和涂饰工艺。 在这里查看您可以从中获得什么样的回报 .


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