Automatyzacja, innowacja, postęp: następna era robotyki w USA

Rozwój robotyki w USA: możliwości, wyzwania i innowacje

Robotyka w Stanach Zjednoczonych poczyniła w ostatnich latach niezwykły postęp. Głównymi motorami tego rozwoju są rosnąca automatyzacja przemysłu produkcyjnego oraz innowacje technologiczne, które umożliwiają wykorzystanie robotów w coraz większej liczbie obszarów. Chociaż postęp jest widoczny w różnych branżach, niektóre sektory wykazują szczególnie wysokie tempo wzrostu i potencjał, a jednocześnie należy pokonać wyzwania, aby w pełni wykorzystać potencjał robotyki.

Rozwój robotyki w USA

Stany Zjednoczone są jednym z wiodących krajów na świecie w dziedzinie robotyki, zwłaszcza w zastosowaniach przemysłowych. W 2023 roku zainstalowano tam łącznie 44 303 roboty przemysłowe, co oznacza wzrost o 12% w porównaniu z rokiem poprzednim. Siłami napędowymi tego wzrostu są rosnące zapotrzebowanie na zwiększoną wydajność, niedobory siły roboczej w wielu branżach oraz przejście na bardziej zrównoważone metody produkcji.

Nadaje się do:

• Umiejętnie wykorzystuj pakiety: dlaczego firma Stretch z Boston Dynamics to nowa gwiazda w dziedzinie robotyki magazynowej
• Roboty humanoidalne i dynamiczne jak robotyka – porównanie: Atlas od Boston Dynamics i Walker X od UBTECH

Branża motoryzacyjna

Największym odbiorcą robotów przemysłowych pozostaje branża motoryzacyjna, na którą przypada 33% wszystkich instalacji robotyki w Stanach Zjednoczonych. W 2023 r. zainstalowano na tym obszarze 14 678 robotów, co oznacza wzrost o 1% w porównaniu z rokiem 2022. Nacisk położony jest na przejście na pojazdy elektryczne, co stawia nowe wymagania w zakresie produkcji i technologii. Automatyzacja pomaga przezwyciężyć wąskie gardła wynikające z niedoboru wykwalifikowanych pracowników, jednocześnie obniżając koszty produkcji. Międzynarodowa konkurencyjność pozostaje kluczowym czynnikiem, ponieważ Stany Zjednoczone zajmują drugie miejsce na świecie, za Chinami, pod względem produkcji pojazdów.

Branża elektryczna i elektroniczna

Spośród sektorów przemysłowych najbardziej dynamicznie rozwija się branża elektryczna i elektroniczna. Przy 5120 nowych robotach w 2023 r. (imponujący wzrost o 37% w porównaniu z rokiem ubiegłym) branża ta osiągnie 12% wszystkich instalacji. Ważnymi czynnikami napędzającymi są projekty dotyczące transformacji energetycznej, szczególnie w powiązaniu z energiami odnawialnymi i wzmacnianiem lokalnych łańcuchów dostaw. Automatyzacja może nie tylko zwiększyć moce produkcyjne, ale także podnieść jakość i niezawodność produktów.

Inżynieria metalowa i mechaniczna

Inżynieria metalowa i mechaniczna również znacznie czerpią korzyści ze rosnącej automatyzacji. Z 4123 jednostkami zainstalowanymi w 2023 r., sektor ten odnotowuje wzrost o 6% i udział w rynku na poziomie 9%. Firmy w coraz większym stopniu polegają na rozwiązaniach robotycznych, szczególnie w produkcji precyzyjnej, gdzie wymagana jest maksymalna dokładność.

Wyroby z tworzyw sztucznych i chemii

W 2023 r. w sektorze tworzyw sztucznych i chemikaliów zainstalowano około 3213 robotów, co stanowi wzrost o 5%. Celem automatyzacji jest tutaj przede wszystkim poprawa mocy produkcyjnych i jakości produktów. Przy udziale w rynku wynoszącym 7% branża ta odgrywa mniejszą rolę, ale pozostaje sektorem o stabilnym wzroście.

Nowe obszary wzrostu

Oprócz tradycyjnych gałęzi przemysłu, ożywienie odnotowują nowe sektory, takie jak nauki przyrodnicze, farmaceutyka i biomedycyna, a także przemysł spożywczy i dóbr konsumpcyjnych. Wykorzystanie robotów w takich obszarach jak farmaceutyka (+72%) i towary konsumpcyjne (+32%) szybko zyskuje na znaczeniu. Sektory te korzystają z rozwiązań robotyki w celu poprawy wydajności i jakości, co z kolei daje im przewagę konkurencyjną. Kolejną ekscytującą dziedziną jest robotyka usługowa, która staje się coraz ważniejsza w takich obszarach, jak opieka zdrowotna, inteligentne domy i logistyka.

Roczna stopa wzrostu 8,5% do 2029 roku

Prognozy dla rynku robotyki w USA są niezwykle obiecujące. Eksperci spodziewają się rocznej stopy wzrostu na poziomie 8,49% do 2029 roku. W tym okresie wielkość rynku może wzrosnąć do około 13 miliardów euro. Oprócz robotów przemysłowych, które w dalszym ciągu stanowią trzon rynku, powiększy się obszar robotyki usługowej. Na przykład w sektorze opieki zdrowotnej roboty chirurgiczne zyskują coraz większe znaczenie, podczas gdy inteligentne aplikacje domowe i systemy pomocy wspierane przez sztuczną inteligencję znajdują coraz większą akceptację w sektorze prywatnym.

Wyzwania wdrożeniowe

Pomimo obiecujących osiągnięć firmy stoją przed różnymi wyzwaniami, które mogą spowolnić szersze wdrażanie systemów robotyki.

1. Wysokie koszty wdrożenia

Pozyskanie i wdrożenie robotów przemysłowych wymaga znacznych inwestycji w sprzęt, oprogramowanie, infrastrukturę i szkolenia. Koszty te mogą stanowić istotną barierę, szczególnie dla małych i średnich przedsiębiorstw. W dłuższej perspektywie rentowność w dużym stopniu zależy od stabilnych wielkości produkcji i wyników sprzedaży, które uzasadniają wysokie inwestycje początkowe.

2. Niedobór wykwalifikowanej siły roboczej

Kolejną przeszkodą jest brak wykwalifikowanych pracowników potrzebnych do obsługi i konserwacji robotów. Programowanie i dostosowywanie robotów jest złożone i czasochłonne. Wiele firm ma trudności z rekrutacją personelu posiadającego wystarczającą wiedzę z zakresu robotyki i automatyzacji.

3. Integracja z istniejącymi systemami

Integracja robotów z istniejącymi liniami produkcyjnymi jest wymagająca technicznie. Procesy produkcyjne często wymagają przeprojektowania i stworzenia nowych interfejsów, aby umożliwić współpracę pomiędzy robotami i istniejącymi systemami. Brak standaryzacji pomiędzy systemami różnych producentów jeszcze bardziej utrudnia ten proces.

4. Względy bezpieczeństwa

Rosnące wykorzystanie robotów, zwłaszcza we współpracy człowiek-robot, niesie ze sobą nowe zagrożenia dla bezpieczeństwa. Firmy muszą przestrzegać surowych norm bezpieczeństwa i podejmować kompleksowe działania zapobiegające wypadkom, co jeszcze bardziej komplikuje wdrażanie.

5. Problemy akceptacji

Pracownicy czasami krytycznie odnoszą się do wykorzystania robotów, ponieważ postrzegają automatyzację jako zagrożenie dla ich miejsc pracy. Ta nieufność może mieć wpływ na powodzenie projektów automatyzacji i wymaga podjęcia działań mających na celu wczesne zaangażowanie pracowników i zmniejszenie obaw.

6. Ograniczenia technologiczne

Nie wszystkie systemy robotyczne są wystarczająco elastyczne, aby szybko dostosować się do zmieniających się wymagań lub małych partii. Jest to szczególnie problem w branżach o zmiennym portfelu produktów. Ponadto niektóre modele robotów mają ograniczone możliwości w zakresie technologii czujników i sterowania, co ogranicza ich zastosowanie w wymagających scenariuszach.

7. Zrównoważony rozwój

Firmy znajdują się pod presją wdrażania bardziej zrównoważonych i energooszczędnych metod produkcji. Wyzwanie polega na opracowaniu systemów robotycznych w taki sposób, aby spełniały wysokie wymagania w zakresie ochrony zasobów bez pogarszania produktywności.

Rozwiązania robotyki są kluczową strategią

Robotyka w USA znajduje się na wyraźnej ścieżce wzrostu i może spowodować głębokie zmiany zarówno w tradycyjnych gałęziach przemysłu, jak i w nowych sektorach. Pomimo istniejących wyzwań, takich jak wysokie koszty i złożoność techniczna, wprowadzenie rozwiązań robotyki pozostaje kluczową strategią mającą na celu zwiększenie wydajności, jakości i konkurencyjności. Postęp technologiczny, zwłaszcza dzięki sztucznej inteligencji i uproszczonemu programowaniu, pomoże pokonać istniejące bariery. Stany Zjednoczone pozostają światowym liderem, a przyszły rozwój zapowiada ekscytujące innowacje i nowe zastosowania.

Nadaje się do:

• Roboty w ruchu: postępy w automatyzacji logistyki
• Robotyka w przemyśle w Europie z Estunem z Chin – strategia dla europejskiego rynku robotów