3. Экономическая эффективность роботизации

Рассмотрим экономический аспект проблем роботизации. Прежде всего заметим, что внедрение и эксплуатация роботов связаны с определенными затратами. Основой для технико-экономического анализа роботизации должна быть правильная система ценообразования, исходящая из объективного исчисления фактических затрат на роботизацию (а не из различных способов установления отпускных цен на выпускаемую продукцию). Не вдаваясь в дискуссионный вопрос о преимуществах различных видов ценообразования, остановимся на одном из них.

Как известно, стоимость любого продукта складывается из стоимости затрат на его производство, амортизационных затрат (в виде определенной части стоимости средств труда), затраченного труда людей (в виде соответствующей части зарплаты) и прибыли. Стоимости предметов труда и средств труда (к которым относятся роботы), а также зарплату людей, участвующих в процессе производства, можно считать заданными. Что же касается стоимости амортизационных затрат, то при ее исчислении необходимо учитывать физический и моральный износ (старение) средств труда, т. е. роботов и вспомогательного оборудования. Зная фактическую стоимость продукта и его себестоимость, легко определить прибыль.

Для расчета экономически оправданного объема роботизации необходимы детальный учет и количественная оценка всех составляющих общей стоимости затрат.

Реальный эффект сокращения фонда заработной платы за счет внедрения роботов определяется количеством высвобождающихся при этом людей и величиной их заработной платы, а также стоимостью самих роботов, которая в свою очередь определяется сложностью конструкции и степенью интеллектуальности роботов. Если стоимость современных роботов первого поколения относительно невелика, то стоимость роботов второго и третьего поколений настолько высока, что их применение зачастую не приводит к экономии фонда заработной платы. Разумеется, такое положение вещей не вечно. Тем более, что очувствленные и интеллектуальные роботы позволят сократить число работников высокой квалификации (в большинстве случаев - высокооплачиваемых).

Для того чтобы повысить рентабельность роботизации производственных процессов, не следует отдавать предпочтение какому-то одному поколению или типу роботов. Нужно для каждого класса конкретных задач выбирать (или создавать) такие типы роботов, которые наилучшим образом приспособлены к решению именно этих задач и в то же время просты, надежны в эксплуатации и дешевы. Очень важно, чтобы эти роботы допускали быструю переналадку на решение любых задач внутри данного класса.

Важная составляющая экономической эффективности роботизации, которая обычно не учитывается в должной мере, заключается в повышении надежности (или соответственно в уменьшении риска, связанного с разного рода неточностями, неисправностями, авариями и т. п.) осуществления желаемого производственного процесса за счет высокой эксплуатационной надежности роботов.

Большой экономический эффект от роботизации связан также с тем, что она позволяет автоматизировать разнообразные погрузочно-разгрузочные, сборочные и транспортные операции, которые до сих пор не удавалось производить с помощью обычных машин и автоматов. Таким образом, роботы замыкают, завершают комплексную автоматизацию производственных процессов.

В ряде случаев (например, в условиях мелкосерийного производства с разнообразной номенклатурой изделий) роботы выгодно ставить вместо обычных автоматов. Это и понятно: один и тот же робот может обслуживать процесс изготовления целого ряда изделий, быстро перестраиваясь с одного на другое, в то время как автоматов нужно было бы иметь столько, сколько изделий, и каждый из них использовался бы мало. Здесь также видна экономическая целесообразность и эффективность роботизации.

Существуют различные методики расчета экономической эффективности роботизации. Трудности этого расчета связаны, конечно, не с техникой вычислений, - она тривиальна, а с достаточно объективным и точным учетом перечисленных факторов, которые нередко весьма сложно поддаются денежному выражению. Приведем одну такую схему расчета срока окупаемости роботов, используемую некоторыми роботостроительными фирмами. Обозначим через С - стоимость робота, через z - затраты на его содержание в течение года и через R - годовую экономию рабочей силы. Тогда срок Т окупаемости робота в годах приближенно определяется (в условиях капиталистического рынка) по следующей простой формуле:

Если, например, С = 25000 долл. и при работе в одну смену R₁ = 10000 долл., z₁ = 2000 долл., а при работе в две смены R₂ = 20000 долл., z₂ = 5000 долл., то получим соответственно следующие сроки окупаемости робота: Т₁ = 3,1 года, Т₂ = 1,6 года. Срок окупаемости программных роботов "Юнимейт" и "Версатран" в автомобильной и металлургической промышленности составляет, по данным печати, 1,5÷2,5 года.

Для определения прибыли, получаемой от эксплуатации робота, используется формула

где k - параметр, зависящий от срока службы робота и процента его амортизации. Значения параметра k протабулированы и изменяются в пределах 0,9÷7,5 при изменении срока службы робота в пределах 1÷16 лет, а его амортизационных затрат в пределах 6-30%.

Следует заметить, что прибыль от эксплуатации роботов получается главным образом за счет экономии на зарплате высвобождающихся при этом людей. Кроме того, как уже отмечалось, роботы позволяют интенсифицировать использование производственного оборудования, повысить сменность его работы. Они не утомляются и практически нечувствительны к условиям труда. Вследствие этого сокращается брак, уменьшаются потери и улучшается качество выпускаемой продукции.

В заключение необходимо подчеркнуть, что роботы не просто на какие-то проценты повышают экономическую эффективность автоматизации, улучшают те или иные свойства технологических процессов. Они коренным образом меняют саму концепцию технологического процесса. Если обычный технологический процесс представляет собой совокупность отдельных операций, часть из которых требует участия человека (ручные операции при смене инструмента, установке заготовок, съеме готовых деталей и т. п.), то применение роботов позволяет увязать и "сцементировать" операции разного типа, полностью автоматизировать технологический процесс. Роботы придают технологическому процессу такое ценное свойство, как быстрая и гибкая перестраиваемость на производство новой продукции.

Таким образом, роботизация технологических процессов позволяет резко сократить затраты и сроки освоения новых видов продукции.

Отсюда понятно, что роботизация особенно важна и экономически эффективна в условиях мелкосерийного и индивидуального производства.

Именно поэтому в последнее время наметилась тенденция к созданию роботизированных производственных систем, которые принципиально отличаются от заводов-автоматов недавнего прошлого. Последние (как, например, заводы-автоматы по выпуску автомобильных поршней) были настроены с самого начала на выпуск строго определенной продукции. Смена продукции фактически означала необходимость полной замены оборудования. В противоположность этому роботизированные производственные системы обладают предельной гибкостью: за короткое время они способны перестроиться на выпуск любой продукции из некоторого весьма широкого класса и полностью автоматизировать весь технологический цикл - от поступления сырья и деталей до отгрузки готовой продукции.