计算您的ROI用于机器人自动化：成本与现金流量

你的客户希望更快、更好、更便宜。你的竞争对手正在逼近。为了维持盈利，风险也越来越高。

机器人自动化可以给你带来这种优势。但你是怎么知道的?

你听机器人方面的支出正在蓬勃发展，而且预计只会飙升更高．成本正在下降，机器人变得更加智能，具有先进的能力。制造商正纷纷回到岸上，并呼吁实现自动化。但你怎么知道你应该加入呢?

您投资足够回报？你需要冷，坚硬的数字。

嗯，如果你能雇用一个高技能的劳动者，只有75美分，每天24小时工作，每天24小时，每周7天，每年52周，而不需要休息？一个无脑子？

思考长期
这可能没那么简单，但也不是什么深奥的科学。这只需要一点努力。机器人是灵活、动态的机器。ROI可能很难确定，但不是不可能。听我这句话，你一定是见识过机器人技术的人。想得长远一些。

机器人系统使用寿命期间的正现金流(由工厂自动化系统公司提供)

“人们经常说我需要两年或更少的回报，否则我们不能做这个项目，”罗恩波特，机器人技术总监工厂自动化系统，Inc。在佐治亚州亚特兰大。“大多数制造公司具有传统的计算投资回报工程，它们基于直接劳动力节省和短期福利。但是机器人的真正好处并不是短期。“

Potter是一位拥有45年自动化行业经验的资深人士，过去曾获得过该奖项Engelberger机器人奖．1978年，他与人共同创立了第一家机器人系统集成公司，并完整地参与了2500多个机器人应用。他强调了ROI评估作为长期战略规划的一个功能的重要性。

辩护应该是明智的管理层做出的战略决策，平衡生存的短期目标和增长的长期目标，以姿态公司的竞争优势。它不应该被降级为没有长期战略远见的会计职能。”

机器人自动化领域的投资回报率是长期的正现金流。与任何重大投资一样，您需要查看机器人系统的使用寿命和自动化项目的持续时间，以获得准确的图像。波特用正确的眼光看待这件事。

他使用了一个中型机器人，大约100公斤的有效载荷，作为典型的工业机器人的一个例子，你可以部署用于材料处理应用。考虑这个尺寸的平均功耗机器人7.35千瓦和平均能量10美分每千瓦时的成本(根据2013年的利率为工业用途,资料来源:美国能源部),他计算平均成本经营一家中型机器人以每小时75美分。

然后，波特将这一成本与人力成本进行了比较。现在你开始清楚地看到机器人的商业案例。

“一旦机器人被编程并投入工作，你就会得到一名熟练工人。让我们以一个平均大小的机器人每小时75美分为例。如果你在项目的整个生命周期内(可能是8年、10年或15年)，大部分成本节省都是因为不需要高薪的体力劳动者。很多时候这是每小时15到20美元，而不是每小时75美分。”

正现金流
真正让人大开眼界的是，当你看到在机器人系统的使用寿命过程中，劳动力节省对正现金流的影响时，如柱状图所示。波特提供了一个典型的25万美元安装的例子。

“在集成的交钥匙系统中，机器人通常可以是总安装成本的三分之一，包括所有设计，工具，安全保护，输送机，集成服务，编程和安装。这一切都包括在内。但这进入了系统的初始成本。“

“一旦初始成本确定，可能需要两年左右的时间才能得到回报，你就开始从机器人的低成本劳动力中获益了。”从第3年到第10年，正现金流几乎呈指数增长。到了第七年或第八年，那25万美元的机器人投资变成了150万美元的正现金流，而且还会继续上升。”

该累积现金流量示例基于使用两个机器人在两个班次，每周5天，每年50周（见ROI计算器）的系统。劳动力储蓄和生产力收益是自动化系统的结果，每次班次替换两次手动劳动者，每次运营商的45,000美元劳动力成本。除了实现与机器人系统相同的输出所需的额外劳动。

利用投资回报率计算器分析拟建机器人自动化项目的经济影响
(由工厂自动化系统公司提供)

Potter表示，此投资回报率分析只需10分钟即可完成，并且只需要八种易于量化的输入。然后，电子表格工具计算年度现金流量，并产生支持图表，显示了机器人系统对项目生命中的现金流量的影响。

“人们认为一个机器人的成本在6万到7万美元之间，但他们没有想到它的好处。你得到的是一名技术熟练的工人，他们可以夜以继日地工作，每次都以相同的方式做重复的工作，这是生产效率的关键因素。”

“许多公司有根深蒂固的ROI计算程序，但没有考虑到这个长期的想法。只有积极进取的管理者和公司所有者才会考虑长远利益。”

总拥有成本
ROI计算器也考虑了总拥有成本。Potter解释了机器人系统的长期维护如何影响TCO。

“在机器人生命的前几年中，几乎没有任何维护，只是你添加到系统的一些油和润滑脂的问题。随着时间的推移，您可能在机器人臂中有一些内部电缆，这些电缆已经佩戴并且需要更换。这是一个增量的成本。在项目中可能10到12年，整个机器人必须在一部分机器人成本中翻新。“

典型的维护方案：

• 前3-4年，每年$500预防性维护(主要是润滑和电池)
• 第四年后，PM $5,000，主要用于更换磨损物品(即内部线束)
• 未来3-4年，PM每年500美元(主要是润滑和电池)
• 在8-10年(30,000小时的使用)后，可能需要以50%的机器人资产价值的成本进行翻新，这取决于占空比和环境

参考带有两个机器人的典型物料搬运系统的现金流分析图，您可以看到第4年的名义维护成本，然后是第5年更换磨损部件的1万美元增量成本，以及第10年翻新机器人的6万美元支出。

现金流分析图显示了机器人自动化系统的总拥有成本和长期收益
(由工厂自动化系统公司提供)[按图示查看大图]

同样也是TCO的一部分，运行成本包括之前提到的电力消耗，以及在典型的材料处理应用中，用于操作机器人末端工具或夹持器的压缩空气成本几乎可以忽略不计。在我们的例子中，第一年6000美元的运营成本包括两个机器人每天两班倒，每周工作5天，每年工作50周，每小时75美分。

虽然这个示例使用的是一个中型机器人，但这些计算可以用于其他机器人有效负载。波特说，操作一个10公斤重的小型机器人的成本约为每小时15美分。一个非常大的机器人，500公斤或以上，大约每小时1.5美元。

当考虑新设备时，您还需要考虑日常和应急备件、工厂公用设施连接、工具和定制夹具、培训和管理开销、旧设备的现场准备和处理，以及信息系统开销和维护。

波特说:“另一方面，你将需要训练有素的人员来制作机器人，而手工操作可能不需要这些人员。”“所以在实施和维护机器人系统方面需要更高水平的技能。通常情况下，不是一个人对一个机器人。通常是一个人在一条线上照顾一组机器人，所以你分摊了照顾细胞的成本。”

间接的节省
一旦你考虑了机器人自动化系统的所有成本，现金流分析图的其余栏包括劳动力节约、生产率提高、废品和返工节约以及材料节约。

波特建议，除了直接节省劳动力之外，还要记住手工工人的维护成本，包括由于常规休息、休假、损失的工伤、培训和再培训，以及保险和工人补偿的成本。

这文章提供了一个有趣的视角，制造商的保险责任和机会时，涉及到自动化。

“当人们为机器人准备一份理由报告时，他们通常只考虑直接劳动力，而不考虑所有的间接成本和间接节省，比如生产率的提高和质量的改善，”波特建议。“最好对他们的价值进行有根据的猜测，而不是把他们排除在理由分析之外。”

波特表示，机器趋势是工厂自动化系统的最大应用领域。这RIA认证的机器人集成商还专门从事材料处理，码垛，材料去除，和控制集成。

“通常在机器上趋于趋势，您有相当沉重的零件。许多时候一个人必须抬起这些部件，并从机器加载并卸下它们。它经常需要升降机。这是非常繁琐的。“

通过将人员从危险或重复的任务中移除，并将他们转移到增值工作岗位，从而提高工人的安全性和人体工程学，是机器人自动化的间接好处之一。

额外的间接福利包括：

• 通过为不同的项目重新编程机器人，或为短时间的生产运行拥有多个机器人程序，提高制造的灵活性
• 通过组合操作减少工艺内存
• 灵活的机器人安装配置节省了地板空间
• 由于自动化的可预见性，更有效的生产计划和调度

波特解释说:“我们已经运作了好几年的一个申请是为农业设备制造商提供零部件。”“通过让机器人做之前三个人在做的事情，生产率提高了150%。过去手工操作需要8个小时，而现在他们只需3个小时就能完成。”

“他们正在用一个机器人装卸机床。机床背靠背，机器人安装在上方的中间。我们已经引入了去毛刺到单元，自动测量，自动刀具补偿，和自动销冲压。所有这些在制品库存中发生的操作现在都在一个单元格中完成。在第三班的时候，它实际上是无人驾驶的。”

这视频显示机器趋于趋势在工作中。

“他们的生产力增加了巨大增加，当然会影响他们的投资回报，”波特“。

合作机器人和投资回报率
我们当然不能在没有解决的情况下进行关于ROI的对话协作机器人的出现．这些通常会限制动力和力量的机器人的成本通常只是传统机器人的一小部分，而且回报周期只有几个月，而不是几年。

但它们也缺乏一些传统同类产品的功能，尤其是在更重的有效载荷和更快的循环时间方面。

“这仍然是一个学习曲线，”波特说。“许多人不明白，协作机器人并不能直接取代传统机器人。”

然而，协作机器人在制造业和商业领域肯定有一席之地，特别是在将中小型企业引入敏捷自动化方面，或者在大型工厂和配送中心与人类同事一起自由工作。

重新考虑机器人'Baxter在这款塑料注塑机中仅在10个月内堆叠ROI。看看这一点视频．

通用的机器人是否为客户创造了更多的就业机会和缩短了投资回报周期文章和视频．这还不是他们所有的锦囊妙计。

这家丹麦合作机器人制造商将再次撼动传统的机器人领域，推出新的UR3桌面机器人自动化2015．正式揭幕和新闻发布会将于3月23日上午10点在通用机器人960展台举行。

丹麦欧登塞通用机器人公司(Universal Robots)首席技术官兼联合创始人埃斯本·厄斯特加德(Esben Oestergaard)说:“有了UR3，桌面自动化操作简单、安全、灵活。”“通过把UR3机器人作为三手助手，一个工人可以完成传统上两个人完成的任务。由于其紧凑的形式和易于编程，它很容易在任务之间切换，以满足敏捷制造的需求，使总拥有成本低，回收期快。”

检查新的UR3生效．

最新消息:总部位于波士顿的Rethink Robotics公司刚刚宣布发布Baxter的兄弟产品。据报道，“索耶”拥有一只长臂和更苗条的外形，比它的双臂“大哥”更快更精确。协作机器人是为电子制造和组装中常见的重复性、高精度任务而设计的。看看这篇文章为早期的规格和一个视频索布尔炫耀其七个自由度。根据Rethink，Sawyer将在2015年夏季开始有限。目前没有关于公开展示的官员的任何词。

这个刚刚进来，精确的自动化将引入自动化显示成员，整个合作机器人家庭，包括Scara，6轴和笛卡尔型号，专为台式应用而设计。库卡机器人公司的LBR iiwa协作机器人将在北美首次亮相此外，我们还将在《自动化2015》上展示工业和医疗应用的互动演示。

在这个必须出席的活动中，保持最新的产品首次亮相参展商新闻．

有效的ROI解决方案
Potter和工厂自动化系统团队也将与集成解决方案中心的其他自动化、视觉和机器人系统集成商一起参加2015年的自动化大会。看到现场机器人演示，互动展示，和真实世界的应用解决方案，证明了投资回报率的权利在展示层。

特别感谢罗恩·波特工厂自动化系统感谢他对这篇文章的慷慨贡献。找出机器人能给你的操作带来多少价值机器人ROI计算器．