Bezpieczeństwo transformacji cyfrowej na skalę przemysłową

Daniel Niepsuj

Channel Development Manager, Universal Robots Raport IFR pokazuje dane za 2020 – rok, który różnił się wcześniejszych w wielu wymiarach. Firmy zostały postawione przed szeregiem nieznanych wcześniej wyzwań – przerwy w produkcji, przerwanie ciągłości dostaw, zmiany na linii produkcyjnej – to tylko niektóre z nich. Odbiło się to wyraźnie na sytuacji poszczególnych branż. Po raz pierwszy to nie motoryzacja była największym odbiorcą robotów, ale branża elektroniki. Covid niewątpliwie wpłynął też na wyniki w poszczególnych regionach, które, jak podkreśla raport IFR, w różnych momentach zaczęły odbudowywanie inwestycji. Jednocześnie dane zamieszczone w raporcie mówią o wzroście globalnej sprzedaży robotów współpracujących w 2020 o 6% (ponad 22.000 jednostek). Ten trend powinien się wzmacniać. Pandemia jeszcze bardziej pokazała jak ważna jest elastyczność i gotowość na wprowadzenie szybkich zmian. Ostatnio ogłaszaliśmy wyniki za trzeci kwartał 2021 – odnotowaliśmy 46% wzrost przychodów w stosunku do analogicznego okresu 2020 roku (31% w stosunku do trzeciego kwartału 2019). To wyraźnie pokazuje skalę przyspieszenia. W Polsce w ubiegłym roku sprzedaż robotów spadła o 19%, po rekordowych dwóch latach. Podobnie jak w skali globalnej jest to pochodna spadku tempa w sektorze motoryzacyjnym. W Polsce pracuje już ponad 17.000 robotów (wzrost o 8% w stosunku do 2020), dając gęstość robotyzacji na poziomie 52 roboty na 10.000 pracowników. Mimo, że ten wskaźnik systematycznie rośnie, to cały czas jest poniżej średniej światowej (126 w 2020) dając duży potencjał rozwojowy. Wskazuje na to raport IFR przewidując kilkuprocentowy wzrost w kolejnych latach. Trend ten będzie wzmacniany przez wyzwania rynku pracy, inwestycje w najważniejszych branżach, czy też wprowadzanie zachęt dla firm unowocześniających metody produkcji. Z drugiej strony zwiększa się świadomość korzyści i zakres zastosowania robotyzacji w branżach poza motoryzacją.

Press Conference World Robotics 2021 | 28 Oct 2021

po raz pierwszy sięgają po automatyzację, a nowe segmenty klientów (m.in. opieka zdrowotna, towary szybkozbywalne, handel detaliczny, budownictwo, logistyka) przyspieszają. Coraz powszechniejsze jest przekonanie, że skalowalność robotów i ich potencjał w zakresie redukcji kosztów i odpadów, przy jednoczesnym zwiększeniu produktywności i jakości, wspiera tworzenie miejsc pracy w MŚP. „Nową normalnością” w wielu branżach jest masowa personalizacja, wytwarzająca mniejsze partie większej różnorodności w krótszych cyklach życia produktów. Przejście w kierunku produkcji mieszanej i niskonakładowej w krótszych cyklach podnosi znaczenie elastyczności i zwinności produkcji. Ponadto zrównoważony rozwój jest coraz ważniejszy dla klientów, ich konsumentów i pracowników. Oczekuje się, że zrównoważony rozwój i środowisko będą głównymi katalizatorami przyspieszenia inwestycji w robotykę.

Zachęty podatkowe dodatkowo przyśpieszą automatyzację przemysłu wytwórczego w Wielkiej Brytanii.

- Rozwój technologii, takich jak Internet Rzeczy, sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe i rozszerzone możliwości oferowane przez 5G, przekształcają produkcję, a coraz więcej firm ją stosuje - dodaje Marina Bill. - Poprzez uczenie maszynowe i sztuczną inteligencję dostrzegamy możliwości dalszego rozwoju współpracy człowieka z robotem i uczynienia robotów bardziej autonomicznymi, przy ustalonych parametrach. W przyszłości uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja umożliwią robotom samouczenie się i samoregulację, zapewniając lepszą wydajność przy mniejszej potrzebie interwencji człowieka. To dekada, w której robotyka i automatyzacja umożliwią transformację, której potrzebują firmy. To dekada, w której robotyka i automatyzacja zmieni nasz sposób pracy i stworzy świat, w którym ludzie pracują ramię w ramię z zaawansowanymi robotami, współpracując przy złożonych zadaniach, poprawiając charakter pracy i pomagając w rozwoju społeczeństwa. To dekada, w której w pełni wykorzystamy moc robotyki, aby odblokować wzrost w nowych sektorach gospodarki i kiedy sprawimy, że praca będzie bardziej opłacalna, bezpieczniejsza, zdrowsza i bardziej produktywna dla ludzi.

Oprac. WZ

Joanna Sławińska-Tupaj Koordynator Działu Marketingu, P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.

Pierwszym wnioskiem, jaki przebija się z raportu, jest ogólnoświatowa popularyzacja robotyzacji, która przejawia się wzrostem gęstości robotyzacji wynoszącym obecnie 126 (na 10 tys. pracowników) – w 2018 roku wskaźnik ten wynosił 99. Nadal większość, bo aż 7 na 10 robotów stanowią maszyny pracujące w Azji, z przodującymi pod kątem ilości wdrożeń Chinami oraz Koreą Południową. W Europie, gdzie wdrożeń było najmniej, najwięcej instalacji miało miejsce w Niemczech, Włoszech i Francji. Trend wzrostowy widoczny jest też w Polsce i Europie Środkowo-Wschodniej, gdzie pomimo początkowego spowolnienia spowodowanego pandemią rośnie zainteresowanie automatyzacją i robotyzacją procesów. Wynika to z malejącej liczby pracowników fizycznych, odpływu wykwalifikowanych pracowników na rynki zachodnie, wzrostu kosztów pracy, a także niekorzystnych zmian demograficznych (coraz mniej ludzi w wieku produkcyjnym). Obserwujemy zainteresowanie robotyzacją również w małych i średnich przedsiębiorstwach, które mają problemy z utrzymaniem ciągłości produkcji ze względu na czynnik ludzki. Potwierdzają to dane w raporcie, gdzie widać zmianę proporcji wdrożeń w branżach - spadek w dotąd dominującym przemyśle motoryzacyjnym i wzrost w innych sektorach, zwłaszcza produkcji elektrycznej, elektronicznej, metalowej, maszynowej. IFR przewiduje wzrost na poziomie 13% w najbliższych pięciu latach. Należy się też spodziewać okresów spowolnień, powodowanych przez problemy z dostępnością surowców i komponentów, a także wzrostem cen.

CZY CENY ENERGII SPOWOLNIĄ CYFRYZACJĘ?

Przyśpieszona cyfryzacja niefortunnie zbiegła się w czasie z transformacją energetyczną, wzrostem cen gazu oraz kosztów emisji CO2. Dla firm oznacza to w długofalowej perspektywie jedno: utrzymanie infrastruktury IT będzie coraz droższe, a długo odkładane inwestycje w zieloną energię staną się niezbędne.

Tanio już było — tak można określić sytuację na rynku energii. Ceny prądu w całej Europie rosną jak szalone. W Niemczech koszt energii na giełdzie wzrósł od stycznia o około 140 procent, we Włoszech o 340 procent. W Polsce według danych Towarowej Giełdy Energii ceny prądu są najwyższe od 20 lat, a w porównaniu do wiosny 2020 roku prąd jest obecnie sprzedawany trzykrotnie drożej. To jednak nie koniec złych wiadomości. Podwyżki na horyzoncie W przyszłym roku zapowiadana przez rząd kilkunastoprocentowa podwyżka opłat nie pozostawia wątpliwości — musimy przygotować się na wyższe ceny. Chodzi zarówno o konsumentów indywidualnych, jak i koszty dla firm. To zła informacja w perspektywie cyfryzacji i inwestycji w nowe technologie, bo koszt energii elektrycznej to obok kosztów zakupu infrastruktury jedna z najważniejszych pozycji na liście wydatków IT. Do tej pory jednak ten koszt był niewysoki. Szczególnie na tle innych krajów UE. — Energia elektryczna była w Polsce przez wiele lat znacząco tańsza niż w Europie Zachodniej, w efekcie nie było presji na odpowiednie inwestycje w rozwiązania ograniczające zużycie prądu. Dziś te decyzje mają swoje konsekwencje w postaci wyższych rachunków za energię. Szczególnie widoczne jest to w przypadku niższej klasy biurowców czy serwerowni. Niestety, nic nie wskazuje na obniżkę cen prądu w najbliższym czasie. Powinniśmy raczej przygotować się na dalsze wzrosty będące wypadkową sytuacji międzynarodowej, cen gazu i opłat za emisję CO2. W dłuższym terminie ceny zaczną spadać, o ile przyspieszymy działania na rzecz wdrażania odnawialnych źródeł energii oraz modernizowania i rozszerzania infrastruktury energetycznej, w tym instalowania tzw. mikrosieci energetycznych oraz lokalnych magazynów energii — zwraca uwagę Małgorzata Kasperska z firmy Schneider Electric Polska. Podwyżki dobrze ilustrują dane Eurostatu, które jasno pokazują, jak zmieniały się ceny energii w Europie. W Polsce w latach 2014-2021 ceny prądu dla klientów komercyjnych wzrosły o ponad 32,3%. W Niemczech w podobnym czasie cena za 1 kWh wzrosła o 13,1%. Prawdziwą skalę problemu widać jednak w dłuższym okresie. U naszego zachodniego sąsiada od 2010 roku prąd podrożał o niemalże 50%, a w Polsce tylko o około 12,5%. Prąd wciąż jest u nas dużo tańszy niż w Europie Zachodniej (na razie), ale z drugiej strony w większości pochodzi on z elektrowni węglowych. To może zwiastować dalsze podwyżki w perspektywie kolejnych lat. Pogodzić się z zieloną energią Według raportu Aurora Energy Research wykonanego na zlecenie European Climate Foundation, jeśli nie uda się przyspieszyć rozwoju odnawialnych źródeł energii w Europie, ceny uprawnień do emisji CO2 wzrosną o 80%. Natomiast według Instytutu Energii Odnawialnej IEO ceny na polskim rynku nie ustabilizują się do 2025 roku ani nie zaczną spadać przed 2035. Odczują to wszystkie firmy. Za przykład może posłużyć sektor centrów danych. Aktualnie odpowiada on za 2% globalnej konsumpcji energii i wytwarza mniej więcej tyle CO2, co branża lotnicza. — Przejście na zieloną energię jest nieuniknione. Po pierwsze, narasta presja regulacyjna ze strony państw

Według Instytutu Energii Odnawialnej IEO ceny na polskim rynku nie ustabilizują się do 2025 roku ani nie zaczną spadać przed 2035.

i Unii Europejskiej. Chodzi o takie inicjatywy jak Europejska Koalicja na Rzecz Ekologicznej Cyfryzacji, które mają za zadanie zdekarbonizować sektor IT do 2040 roku, albo o nowe przepisy i standardy, które pozwolą klientom centrów danych sprawdzić, jaką ich partnerzy osiągają efektywność energetyczną i emisje CO2. Obok regulacji, coraz częściej pojawiają się głosy za tym, żeby na różne sposoby wymuszać modernizacje obiektów. Na przykład niedawno irlandzcy naukowcy postulowali odcięcie emisyjnych centrów danych od publicznej sieci energetycznej w przypadku zimowych niedoborów energii — zwraca uwagę Wojciech Stramski, CEO Beyond.pl, data center zasilanego wyłącznie energią ze źródeł odnawialnych. Zmiany wymuszą też klienci. Według CloudBolt, 68% dużych firm IT wybierając dostawców usług data center i cloud, bierze pod uwagę ich podejście do środowiska i zrównoważonego rozwoju. 79% jest gotowych dopłacić do energii z OZE. Zmniejszyć PUE Jednym z kluczowych dla serwerowni czynników jest efektywność energetyczna, którą najczęściej mierzy się współczynnikiem PUE. W dużym uproszczeniu — im niższe jest PUE, tym mniej prądu zużywa obiekt na zasilenie infrastruktury IT i utrzymanie całego obiektu, a klient płaci niższe rachunki za energię. Według Uptime Institute od 2018 roku średnia wartość PUE centrów danych nie uległa poprawie (w skali światowej). Od 2018, z wyjątkiem skoku w 2019 roku, PUE plasuje się na poziomie ok. 1.57/1.58. Oznacza to, że na każdą 1 kWh konsumowaną przez serwer średnio centra danych konsumują 1.57 kWh. To dotyczy jednak przede wszystkim wyspecjalizowanych centrów danych. Mniejsze, lokalne serwerownie mogą mieć PUE na znacznie wyższym poziomie. — Koszty energii elektrycznej, obok kosztów sprzętowych i osobowych, stanowią największą pozycję na liście wydatków firm ponoszonych na utrzymanie infrastruktury IT. W polskich warunkach były one jednak do tej pory relatywnie niewysokie. Aktualnie rosnące ceny energii mogą z jednej strony przystopować część projektów tam, gdzie budżet nie przewidywał istotnego wzrostu wydatków na technologie, z drugiej zachęcić do poszukiwania nowych rozwiązań ograniczających zużycie energii — zwraca uwagę Wojciech Stramski. Pozostaje jeszcze kwestia lepszego zarządzania własnymi zasobami, których poziom jest bardzo różny w zależności od dostawcy usług. Monitorowanie PUE i konsumpcji energii ciągle nie jest standardem, które mierzy kolejno 70% i 82% obiektów (dane Uptime Institute). Wynika z tego, że prawie co 5 operator nie ma pojęcia, ile zużywa najbardziej kluczowego zasobu, jakim jest prąd. Do tego tylko połowa (51%) mierzy zużycie wody. Zaledwie 40% mierzy stopień wykorzystania serwerów, a jeszcze mniej monitoruje produkcję dwutlenku węgla (33%) i elektrośmieci (25%). Idą zmiany Większość profesjonalnych centrów danych operujących w Polsce czy w krajach sąsiednich jak Niemcy operuje na poziomie PUE 1.5-1.6, jednak te wyniki są tylko pewną średnią. W ciągu ostatnich lat zbudowano wiele nowoczesnych i efektywnych energetycznie serwerowni. Niektóre z nich mogą pochwalić się wskaźnikiem PUE na poziomie 1.3 lub niższym. Na przykład Google do 2030 roku zamierza całkowicie przejść na bez emisyjne źródła energii i posiadać obiekty z PUE na poziomie 1.12. Zielonym centrum danych może pochwalić się również Polska, na którego terenie działają serwerownie Beyond.pl utrzymywane wyłącznie z energii pochodzącej z OZE. Data Center 2 Beyond.pl to jedna z najbardziej efektywnych energetycznie serwerowni w Europie, z PUE na poziomie 1.2. — Aktualnie jest wiele rozwiązań technologicznych, które wspierają mniejsze zużycie prądu i obniżenie produkcji CO2. Jednym z przykładów jest wymiana systemu chłodzenia na zaawansowaną architekturę free cooling, która aż o 25% zmniejsza zużycie energii elektrycznej — zwraca uwagę Małgorzata Kasperska, wiceprezes Secure Power Division MEE Cluster Poland z Schneider Electric Polska. Jeżeli chcemy osiągnąć neutralność klimatyczną, takich data center w przyszłości powinno powstać zdecydowanie więcej, zwłaszcza jeśli spojrzymy na efektywność niewyspecjalizowanych obiektów. Typowe serwerownie mieszczące się w budynkach firmowych, w biurowcach lub przy fabrykach, nierzadko mają efektywność przewyższającą poziom 2.0 PUE. Ich użytkownicy jako pierwsi odczują wzrost cen energii i zwiększenie kosztów utrzymania infrastruktury IT.

Hubert Sosnowski

Średnie ceny 1 kWh prądu dla klientów biznesowych na rynkach FLAP-D, w Polsce i w UE27. Ceny podano w Euro.

*Za cenę 1 kWh w Wielkiej Brytanii w I połowie 2021 na potrzeby tabeli uznaliśmy średnią cenę podaną przez brytyjski portal rządowy za okres I kwartału 2021 roku.