Расчёт окупаемости роботизации сварки: модель для мелкосерийного производства | СТК Деталь
Кейс Расчётная модель · мелкосерийное производство

Расчёт окупаемости роботизации сварки: модель для мелкосерийного производства

Разбор экономики сварочного участка: инвестиции 8,56 млн ₽, окупаемость 8,7 месяца, экономия ФОТ 8,64 млн ₽/год. Модель с цифрами, допущениями и рисками.

Важно Это расчётная модель, а не фактические результаты конкретного внедрения. Показывает методику расчёта. Может быть адаптирована под ваше производство.
8,56 млн ₽
инвестиции (с субсидией)
8,7 мес.
окупаемость при 2 сменах
+11,84 млн ₽/год
прирост прибыли
−6 чел.
сокращение персонала
Исходные данные

Исходная ситуация: ручная сварка рам

Мелкосерийное производство металлоконструкций, 1 800 рам в год по 150 000 ₽, 10 человек в смену, брак 8%.

1
10 человек в смену: 8 сварщиков + 2 вспомогательных.
2
Брак 8%: 6% устранимый, 2% неустранимый.
3
Кадровый голод: дефицит квалифицированных сварщиков на рынке.
4
Травматизм: работа во вредных условиях (аэрозоль, излучение, ожоги).
5
Нестабильное качество: человеческий фактор — усталость, невнимательность.
6
Ограничение по сменам: максимум 2 смены (нет людей на 3-ю).
Экономика до роботизации
Выручка 270 млн ₽/год
ФОТ (10 чел. × 120 000 ₽ × 12) 14,4 млн ₽/год
Материалы (1 800 × 80 000 ₽) 144 млн ₽/год
Прочие расходы 18 млн ₽/год
Брак 8% 11,52 млн ₽/год
Итого расходов 187,92 млн ₽/год
Прибыль до налогов 82,08 млн ₽/год
Технология

Техническое решение: состав роботизированного комплекса

Под задачу заказчика — мелкая серия рам с толщиной металла 3–6 мм и протяжённостью швов около 5 м — собираем роботизированный комплекс с 2-осевым позиционером.

Состав комплекса

Компонент Назначение Пример модели
Промышленный робот Сварка швов рамы FANUC ARC Mate / KUKA KR CYBERTECH
Сварочный источник MIG/MAG, 350–400 А Fronius TPS / EWM Phoenix
Позиционер Фиксация и поворот рамы 2-осевой, нагрузка до 500 кг
Защитное ограждение Безопасность Световые барьеры + сетка
Система вентиляции Удаление сварочного аэрозоля Местная вытяжка
Система управления PLC + панель оператора Siemens S7-1200 / Delta
ПО офлайн-программирования Траектории сварки RoboDK / SprutCAM Robot

Технологические параметры

Материал рамыСталь Ст3 / 09Г2С
Толщина металла3–6 мм
Тип швовУгловые, стыковые, тавровые
Протяжённость швов~5 м на раму
Скорость сварки0,2–1,5 м/мин
Точность позиционирования±0,05 мм
Производительность1 рама / 30 мин (мелкая серия)
Оборудование западных брендов поставляется через параллельный импорт. Сервис и диагностика — на нашей базе в СПб.
Экономика после

Экономика после роботизации (2 смены)

Тот же объём — 1 800 рам в год, те же 2 смены, но 4 оператора вместо 10 сварщиков и брак 3% вместо 8%.

Экономика после внедрения
Выручка270 млн ₽/год
ФОТ (4 чел. × 120 000 ₽ × 12)5,76 млн ₽/год
Материалы144 млн ₽/год
Прочие расходы (энергия, ТО робота)22 млн ₽/год
Брак 3%4,32 млн ₽/год
Итого расходов176,08 млн ₽/год
Прибыль до налогов93,92 млн ₽/год
Сравнение

Сравнение: ручная сварка vs робот

Что меняется после внедрения при том же объёме выпуска 1 800 рам в год и 2 сменах работы.

Показатель Ручная сварка Робот Разница
Прибыль до налогов 82,08 млн ₽ 93,92 млн ₽ +11,84 млн ₽/год
ФОТ 14,4 млн ₽ 5,76 млн ₽ −8,64 млн ₽/год
Брак 11,52 млн ₽ 4,32 млн ₽ −7,2 млн ₽/год
Персонал 10 чел. 4 чел. −6 чел.
Инвестиции — 8,56 млн ₽ (с субсидией) —
Окупаемость — 8,7 мес. (2 смены) 8,7 мес.
Безлюдная смена

Сценарий с 3-й сменой: окупаемость 1,5 месяца

Робот может работать в 3-ю смену без людей. Если есть рыночный спрос на дополнительные 900 рам в год, экономика радикально меняется.

Показатель 2 смены 3 смены Разница
Программа 1 800 рам/год 2 700 рам/год +900 рам
Выручка 270 млн ₽ 405 млн ₽ +135 млн ₽
Доп. материалы — 72 млн ₽ —
Доп. ФОТ (1 оператор) — 1,44 млн ₽ —
Доп. прочие — 3 млн ₽ —
Доп. брак — 2,16 млн ₽ —
Прибыль 93,92 млн ₽ 150,32 млн ₽ +56,4 млн ₽
Окупаемость 8,7 мес. 1,5 мес. 1,5 мес.
3-я смена даёт такую окупаемость только при наличии рыночного спроса на дополнительные 900 рам. Если спроса нет — робот будет простаивать, и окупаемость вернётся к 8,7 месяца.
Контроль результата

KPI проекта

Целевые показатели, по которым оцениваем успешность внедрения. Контроль — еженедельно, ежемесячно и раз в полгода.

Выработка на 1 оператора

450 рам/год
Ежемесячно

Процент брака

≤3%
Ежемесячно

Загрузка робота

≥85%
Еженедельно

Время цикла на раму

≤30 мин
Ежемесячно

Срок окупаемости

≤12 мес.
Раз в полгода

Доля автоматизированных операций

≥80%
При сдаче

Простои оборудования

≤5 час/мес.
Ежемесячно
График

Сроки реализации: 7,5–10 месяцев

От старта ТЗ до подписания акта ввода в эксплуатацию. На каждом этапе — фиксация промежуточных результатов.

01
0,5–1 мес.

Подготовительный

ТЗ, обследование, эскизный проект.

02
2–3 мес.

Проектирование и закупка

КД, заказ робота, изготовление оснастки, программирование.

03
1,5–2 мес.

Монтаж и интеграция

Установка, подключение, калибровка.

04
1–2 мес.

Пусконаладка

Отработка траекторий, тесты, обучение.

05
0,5–1 мес.

Приёмочные испытания

ПСИ, акты, ввод в эксплуатацию.

Итого срок проекта 7,5–10 мес.
Управление рисками

Ключевые риски проекта

Каждый риск имеет вероятность и компенсирующие меры. На старте проекта фиксируем в журнале рисков и обновляем еженедельно.

01
Срыв поставки робота (санкции)
0,7
Резервный поставщик (Китай).
02
Неправильные размеры оснастки
0,6
Входной контроль геометрии.
03
Качество от поставщиков оснастки
0,6
Входной контроль, штрафы.
04
Невыполнение производительности
0,5
Запас 20%, моделирование.
05
Сложность интеграции систем
0,5
Стендовые тесты.
06
Ошибки офлайн-программирования
0,5
2 недели на отладку.
Итог

Выводы

Проект экономически эффективен при стабильной загрузке от 70%. Начинать с участка сварки — максимальный эффект: ФОТ снижается с 14,4 до 5,76 млн ₽, брак — с 11,52 до 4,32 млн ₽.

Планировать 3-ю смену только при наличии рыночного спроса. Без спроса робот будет простаивать, и окупаемость вернётся к 8,7 месяца.

Прирост прибыли+11,84 млн ₽/год
Окупаемость (2 смены)8,7 месяца
Окупаемость (3 смены)1,5 месяца
Снижение бракас 8% до 3%
Сокращение персоналас 10 до 4 чел.
Экономия ФОТ8,64 млн ₽/год
Адаптация

Что можно адаптировать под ваше производство

Все вводные в этой модели — переменные. Подставим ваши цифры — получите свой расчёт окупаемости.

Программа 1 800 рам/год → ваша программа
Цена рамы 150 000 ₽ → ваша цена
Материалы 80 000 ₽ → ваши материалы
Персонал 10 сварщиков → ваше количество
Инвестиции 8,56 млн ₽ → ваш бюджет
Расчёт под ваш завод

Хотите такой расчёт для своего завода?

Оставьте заявку — проведём аудит участка и подготовим финансовую модель под ваши цифры. Без обязательств.

Запрос на расчёт

Поля «Имя» и «Телефон» обязательны.

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных.

Made on
Tilda