Automatyzacja i robotyzacja

• Transformacja cyfrowa
• Zmiany klimatu oraz zanieczyszczenie środowiska
• Kurcząca się dostępność surowców
• Rozwój zrównoważonego rolnictwa
• Zanieczyszczenie środowiska

Rosnące znaczenie automatyzacji i robotyzacji zostało silnie uwzględnione w polskich i europejskich dokumentach strategicznych. W Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju podkreśla się, że oba te trendy ściśle wiążą się z tzw. czwartą rewolucją przemysłową. Mają one pozytywny wpływ „na wzrost szybkości i elastyczności procesów produkcyjnych, a w rezultacie prowadzą do poprawy konkurencyjności gospodarki”. SOR wyznacza trzy cele szczegółowe, w tym Cel I – Trwały wzrost gospodarczy oparty coraz silniej o wiedzę, dane i doskonałość organizacyjną. On zaś podzielony jest na obszary, w tym Obszar Reindustrializacja, którego automatyzacja i robotyzacja jest jednym z elementów – wśród planowanych działań wskazano cyfryzację procesów technologicznych uzasadniając, że „w pełni zautomatyzowane procesy produkcyjne korzystnie wpłyną na powtarzalność procesów technologicznych, a w konsekwencji na poprawę produktywności przedsiębiorstw”.

Cel główny Strategii produktywności 2030 będzie realizowany w siedmiu obszarach, a jednym z celów szczegółowych jest automatyzacja, robotyzacja i cyfryzacja przedsiębiorstw. Stwierdza się, że jedną z cech Przemysłu 4.0 jest to, że dzięki m.in. rozwojowi robotyki i automatyki możliwa będzie optymalizacja zużycia materiałów i energii. Podstawy do wspierania obszaru automatyzacji daje także Krajowy Program Badań. Założenia polityki naukowo-technicznej i innowacyjnej państwa, który wśród siedmiu strategicznych dla rozwoju kraju kierunków badań naukowych i prac rozwojowych wymienia „Zaawansowane technologie informacyjne, telekomunikacyjne i mechatroniczne”.

Warto zaznaczyć, że automatyzacja w obszarze transportu została wskazana w Strategii Zrównoważonego Rozwoju Transportu do 2030 jako jeden z elementów Kierunku Interwencji 2: Poprawa sposobu organizacji i zarządzania systemem transportowym. Określono, że jednym z projektów strategicznych ma być „Polska droga do automatyzacji transportu drogowego”, którego celem będzie określenie pożądanego i możliwego modelu automatyzacji transportu drogowego w Polsce. Inwestycje związane z automatyzacją transportu znalazły się także w Krajowym Programie Reform 2022/23. Zgodnie z założeniami w latach 2021-2026 powstać mają m.in. systemy dynamicznej informacji pasażerskiej, systemy automatycznego zarządzania ruchem kolejowym oraz infrastruktura związana z zapewnieniem bezpieczeństwa ruchu na przejazdach kolejowych. Inwestycje w tym obszarze zostały również wskazane wśród działań mających na celu realizację modeli GOZ w Mapie drogowej transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym, gdyż przewidziano „utworzenie Punktu Kontaktowego CAD (Connected Automated Driving) w zakresie automatyzacji transportu drogowego.

Na poziomie europejskim o optymalnym wykorzystaniu zasobów w kontekście rozwoju gospodarki pisze się m.in. w Strategic Plan 2020-2024. DG Research and Innovation. Optymalizacji tej służyć może właśnie automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych. O automatyzacji w obszarze transportu wspomina zaś strategia z 2020 roku pn. Shaping Europe’s Digital Future, w której wśród kluczowych działań wymieniono uruchomienie korytarzy sieci 5G służących połączonej i zautomatyzowanej mobilności, w tym korytarzy kolejowych.

Co istotne, dokumenty strategiczne wspominają także o negatywnych konsekwencjach postępującej automatyzacji. Odnosi się do tego SOR, w której zauważa się, że zastępowanie ludzi robotami może wywoływać istotne konsekwencje na rynku pracy oraz w obszarze cyberbezpieczeństwa. Ryzyka związane z rosnącą rolą automatycznych procesów wskazuje się także w Strategii bezpieczeństwa UE 2020-2025 oraz w dokumencie pt. 2021. Strategic Foresight Report (UE).

Praktyczne wdrożenia technologii opracowanych w ramach dziedziny AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA zmieniły oblicze gospodarki i poszczególnych jej sektorów.

• Robot autonomiczny do uprawy kukurydzy. Na AgroShow 2022 konsorcjum złożone przez Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny, Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa oraz producenta maszyn rolniczych firmę UNIA Sp. z o.o., zaprezentowało autonomiczną maszynę do uprawy kukurydzy. Robot ten, po wejściu do produkcji, przystosowany będzie do zastosowań na wszystkich etapach produkcji rolnej. Kompleksowo automatyzować będzie procesy związane z siewem i pielęgnacją upraw szerokorzędowych, szczególnie kukurydzy. Obszar: inteligentne maszyny rolnicze.
• Autonomiczne ciągniki. Firma GOtrack oferuje zaawansowane systemy umożliwiające automatyczne i bezzałogowe prowadzenie ciągników rolniczych podczas wykonywania prac polowych i sadowniczych. Oferuje ona szerokie spektrum programów dla rolników, którzy planują unowocześnienie i automatyzację swoich gospodarstw rolnych. Obszar: inteligentne maszyny rolnicze.
• Autonomiczny system nawadniania. Polski Eko Chmiel S.A. jest dostawcą kompleksowego systemu zaawansowanych technologicznie kompozytowych konstrukcji nośnych chmielnika wraz z technologią monitoringu i podnoszenia efektywności upraw chmielu w środowisku wolnym od kreozotu. Firma opracowała autonomiczny system nawadniania kroplowego plantacji chmielu, działający niezależnie zarówno od sieci energetycznej, jak i sieci wodociągowej. Obszar: inteligentne maszyny rolnicze.
• Roboty rehabilitacyjne. Prodromus wprowadza na rynek polski i zagraniczny roboty rehabilitacyjne. W jej ofercie znajduje się m.in. Prodrobot Magna. Jest to zautomatyzowany trenażer chodu, przeznaczony do rehabilitacji kończyn dolnych pacjentów z dysfunkcjami chodu. Firma EGZOTech z Gliwic wprowadziła na rynek robot Luna EMG, który jest przystosowany do pracy z osobami cierpiącymi na schorzenia nerwowo-mięśniowe. Robot wykorzystuje reaktywną elektromiografię do treningu kory czuciowo-ruchowej. Obszar: roboty medyczne.
• Platforma automatyzująca procesy logistyczne. Wyróżniającą się firmą w zakresie rozwijania tego typu platformy jest Snarto. Oferuje ona zintegrowaną platformę logistyczną wykorzystującą osiągnięcia sztucznej inteligencji do optymalizacji czasu i kosztów transportu. Warto też wymienić firmę PURU Sp. z o.o. Jest ona polskim producentem przenośników i integratorem systemów intralogistycznych. Tworzy ona systemy sortowania automatycznego w oparciu o autorskie rozwiązania IT. Obszar: systemy automatyzujące procesy w TSL.

Bezpośrednie zaplecze B+R dla firm z obszarów kluczowych związanych z automatyzacją i robotyzacją stanowi 109 jednostek naukowych. Na tle innych dziedzin, potencjał instytucjonalny mierzony liczbą jednostek B+R prezentuje się pozytywnie. Z drugiej jednak strony zauważa się niewielki odsetek podmiotów posiadających najwyższe kategorie naukowe. Wśród zaplecza instytucjonalnego dziedziny AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA dominują jednostki posiadające kategorie B (61,5% ogółu). ). Najwyższą kategorię – tj. A+ lub A – uzyskało 35,8% ogółu jednostek. Liczebność personelu B+R w dziedzinie nauk inżynieryjnych i technicznych zwiększyła się, a skala tego wzrostu była najwyższa na tle innych dziedzin nauki. Trend ten ukazuje, iż zapotrzebowanie na wykonywanie prac B+R jest coraz wyższe, co wymaga powiększania profesjonalnego zaplecza kadrowego. Wśród wiodących ośrodków badawczych mających wpływ na rozwój automatyzacji i robotyzacji wymienić należy m.in. NSMET – Narodową Sieć Metrologii Współrzędnościowej tworzoną przez cztery Politechniki (Krakowską, Warszawską, Poznańską oraz Świętokrzyską). Warto także wymienić w tej grupie Sieć Badawczą Łukasiewicz, w szczególności Poznański Instytut Technologiczny.

Potencjał branżowy związany z automatyzacją i robotyzacją należy ocenić dosyć wysoko. Rośnie liczba pracujących w firmach z tego obszaru. Rosnące zapotrzebowanie na pracowników świadczy o rozwoju przedsiębiorstw i planach na dalsze inwestowanie w poprawę konkurencyjności. Zauważa się także wzrost wartości eksportu na rynki zagraniczne. Choć w liczbach bezwzględnych nie jest to imponujący wynik, jednakże dynamika wzrostu w ujęciu procentowym znacząco wyróżnia się na tle innych branż. Odsetek firm wdrażających innowacje wyraźnie wzrósł (z poziomu 70% w 2016 roku do poziomu 82,6% według odczytu z 2021 roku). Inną pozytywną zmianą jest podwojenie nakładów na działalność B+R w okresie 2016-2021. Zauważa się też dużą aktywność w zakresie pozyskiwania środków finansowych w ramach POIR czy Horyzont 2020. Na podstawie raportu pn. Analiza zasobów, aktywności i osiągnięć jednostek naukowych w Polsce w dziedzinie tworzenia i rozwoju technologii ustalono, że w obszarze powiązanym z automatyzacją i robotyzacją, zgłoszenia patentowe per capita prezentują się przeciętnie na tle innych obszarów technologicznych (rezultat 16,65) – dominują pod tym względem technologie medyczne i farmaceutyczne. Na podstawie danych z bazy WOS zauważa się natomiast dużą aktywność publikacyjną (343 publikacji z tej dziedziny na 1 mln mieszkańców). Przywołany już raport pt. Analiza zasobów, aktywności i osiągnięć jednostek naukowych w Polsce w dziedzinie tworzenia i rozwoju technologii zawiera konkluzję, iż ponad połowa wiodących technologii, znaczny potencjał jednostek naukowych oraz spodziewany wzrost automatyzacji procesów w wielu branżach, przemawiają za uznaniem dziedziny automatyzacji i robotyzacji za obszar pierwszej prędkości. Na podstawie badań jakościowych ustalono ponadto, iż firmy działające w obszarze automatyzacji i robotyzacji nie tylko wykazują chęć do współpracy z jednostkami B+R, ale też uwidacznia się wśród nich trend do tworzenia własnych centrów badawczo-rozwojowych. Choć przedsięwzięcia te wydają się kosztowne, to firmy dostrzegają wiele korzyści z rozwijania własnego zaplecza B+R. Główną korzyścią jest możliwość wypracowywania innowacyjnych rozwiązań i optymalizowania ich zgodnie z oczekiwaniami rynkowymi. Chodzi zatem o tworzenie wiodących technologii z zachowaniem ich potencjału do komercjalizacji oraz z uwzględnieniem własnych możliwości operacyjnych i produkcyjnych.

Potencjał kompetencyjny na potrzeby automatyzacji i robotyzacji prezentuje się przeciętnie. Co prawda z badania pn. SMART SKILLS – ewaluacja potencjału i możliwości rozwoju kwalifikacji dla inteligentnej gospodarki wyłania się wniosek, iż automatyzacja i robotyzacja nie należy do dziedzin, w których problem braku odpowiednich kwalifikacji i kompetencji jest najbardziej dotkliwy. Nie oznacza to jednak, iż nie występują w niej luki kompetencyjne oraz ograniczona dostępność wykwalifikowanych kadr. Coraz większym wyzwaniem na rynku pracy jest znalezienie wykwalifikowanych pracowników zdolnych do obsługi, utrzymania i serwisowania stanowisk zrobotyzowanych.

O ile opracowywanie robotów i autonomicznych maszyn stanowi obszar silnej dominacji podmiotów zagranicznych, nadal z nielicznymi sukcesami polskich firm, o tyle jeśli chodzi o tworzenie software’u umożliwiającego automatyzowanie różnego rodzaju procesów, firmy z Polski są konkurencyjne i mogą z powodzeniem dokonywać ekspansji na rynki zagraniczne. Przeciętna innowacyjności polskich firm w obszarze robotyki wynika z ograniczonych zasobów kapitałowych i niskiej skłonności do podejmowania wieloletnich zobowiązań inwestycyjnych, obarczonych dużym ryzykiem. Z tego między innymi powodu upadł pomysł rozwijania w Polsce robotów medycznych pod nazwą Robin Heart. Nie udało się to ani firmie Famed, ani też firmie Meden-Inemd. Aby więc pomóc polskim firmom w silniejszej ekspansji zagranicznej związanej z robotyką konieczne jest dopasowanie programów wsparcia do specyfiki prac nad robotami zarówno pod względem okresu wsparcia, jak również wysokości dofinansowania i zakresu finansowania inwestycji (poza pracami B+R konieczne jest także finansowanie procesu komercjalizacji). Z tworzeniem lub ulepszaniem technologii w obszarze automatyzacji znacznie lepiej radzą sobie polskie firmy. Jest to bowiem proces znacznie mniej kapitałochłonny i nie wiąże się z tak dużym ryzykiem, jak inwestycje w zakresie robotyzacji. Biorąc pod uwagę wymienione wyżej czynniki można pokusić się o stwierdzenie, iż próby rozwijania systemów automatyzacji mają dziś większe szanse na sukces w skali międzynarodowej, choć oczywiście istnieją w Polsce firmy, które mogą pochwalić się sukcesem w budowaniu robotów np. rehabilitacyjnych czy szerzej – medycznych.