Предимства на инвестицията в роботизирано заваряване

МашиниСп. Инженеринг ревю - брой 5/2017 • 24.07.2017

Предимства на инвестицията в роботизирано заваряване
Предимства на инвестицията в роботизирано заваряване
Предимства на инвестицията в роботизирано заваряване

Bъв всички сфери на индустрията качеството и производителността са ключов фактор. За да останат конкурентоспособни, компаниите трябва непрекъснато да търсят начини за увеличаване на производителността и намаляване на дефектите, като същевременно поддържат ниски разходи за производството на детайли и труд.

В много случаи обръщането към роботизирано заваряване като решение е средство за постигане на тези цели както за по-малките производствени цехове, така и за по-големите производствени обекти.

Решението за внедряване на роботизирана заваръчна клетка обаче отнема много обмисляне и планиране, ако системата трябва да функционира по най-ефективния, продуктивен и печеливш начин. И освен това изисква значителна инвестиция.

Дългосрочните ползи от роботизираното заваряване могат да имат изключително положителен ефект. За компаниите, които вече са инвестирали в роботизирано заваряване, но се стремят да подобрят или да разберат по-добре своите операции, или за тези, които обмислят инвестицията, е от решаващо значение да се осмислят някои ключови фактори на технологията.

Фактори, влияещи на възвръщаемостта
Освен скоростта, има много други фактори, влияещи на възвръщаемостта в една роботизирана заваръчна система. Оправдаването на разходите за роботизираната заваръчна клетка се свежда до възможността да се получи (и докаже) възвръщаемостта на инвестицията.

Обикновено тя възниква под формата на по-голяма производителност и по-висококачествени заварки (които минимизират случаите на скъпоструващи и отнемащи много време преработки), но има и други фактори, допринасящи за възвръщаемостта на инвестициите (ROI) в тази технология.

Роботизираното заваряване също така предлага предимството на по-ниски разходи за енергия и труд, а в много случаи и по-ниски разходи за материали поради поддържането на оптимална геометрия на завареното съединение, което е често срещан и скъп проблем при полуавтоматичното заваряване.

Заваръчна капка, която е с около 3 mm по-голяма от необходимото, може да удвои разходите за запълващ метал, но роботът може да ги намали, като използва само необходимото количество материал. Компаниите, които за пръв път обмислят инвестирането в роботизирано заваряване, е важно да решат как да се изчисли възвръщаемостта.

Възможен вариант е сравнението между времетраенето на текущия производствен цикъл на производството и потенциалния производствен цикъл на робота. Един доверен интегратор или OEM производител на системи за роботизирано заваряване често може да помогне при това изчисление. По време на този процес също така може да се обмисли възможността за пренасочване на съществуващи работни места с ръчни операции към други точки от производствения процес, където биха могли да добавят стойност.

Особено важен е фактът, че до 75% от цената на полуавтоматичните заваръчни операции представляват стойността на човешкия труд. Ако има възможност да се използва тази работна ръка другаде, за да се увеличи производителността, то възвръщаемостта от инвестицията в роботизираното заваряване ще се увеличи.

Повечето компании, особено малките или тези с чести производствени промени, търсят възвръщаемост от инвестицията за роботизирано заваряване в период не по-голям от 12 до 15 месеца.

Тази времева рамка е напълно постижима при правилно предварително планиране, като се вземат предвид чертежите на детайлите, тяхното фиксиране на работните места и общата настройка на системата. В някои случаи компаниите могат да приемат и по-дълъг период на възвръщаемост ако знаят, че техните производствени нужди ще останат относително постоянни за по-дълги периоди от време.

Стабилен поток от произведени детайли и продукти
Готовата продукция на изхода от роботизираната клетка за заваряване се движи със същите темпове, както и потокът от части, които влизат в нея. За да се печели от предимствата на тези системи е от решаващо значение наличието на точни, повторяеми детайли. Големите междини, лошото прикрепване или като цяло лошата конструкция на заваряваните детайли не позволяват на робота да върши правилно работата си.

Най-добрата конструкция за един детайл, предназначен за роботизирано заваряване, е опростената, позволяваща на робота да изпълнява многократно една и съща заварка. Приложенията с голям обем детайли с ниско разнообразие са особено подходящи да спечелят от предимствата на роботизираното заваряване.

Компаниите като цяло се стремят да избягват конструкции на детайли, изискващи сложни приспособления за закрепване и фиксиране, тъй като могат да възпрепятстват ефективността на робота, а също и да увеличат първоначалните разходи на дейността. В някои случаи компаниите все пак могат да получат добра възвръщаемост от инвестицията в инструментална екипировка за сложни детайли, но е препоръчително сами предварително да преценят предимствата и недостатъците на този разход.

Компаниите също така се подсигуряват, че ще имат цялостна заваръчна операция с последователен поток от процеси. Различни стеснения на потока от части могат лесно да възпрепятстват движението на детайлите в роботизираната работна клетка и способността на системата да функционира до пълния си капацитет.

Един неподвижен, не изпълняващ дейност робот губи време и пари. На някои компании може да се наложи да преконфигурират операциите си или да създадат гъвкава клетка, която да може да управлява бързите смени на инструментите и приспособленията за закрепване, за да сведе до минимум проблемите в стесненията на производствения поток. Тук от известно значение е и наличността на подходящ, добре обучен персонал, който да снабдява робота с детайли.

МИГ заваръчни горелки и консумативи на робота
Те също могат да повлияят на производителността и рентабилността. МИГ заваръчните горелки и консумативи заедно са отговорни за подвеждането на тока и формиране на заваръчната дъга за извършване на заваряването, което ги прави неразделни компоненти на цялата система.

За да се получи най-доброто качество и да се избегне скъпо струващ период на престой за поддръжка, ремонт или подмяна, често специалистите съветват фирмите да изберат специализирана за роботизирано заваряване МИГ горелка, която е с подходяща сила на тока, работно натоварване и охлаждащ капацитет за конкретното приложение.

Използването на МИГ горелка, която е с неподходящо охлаждане или ампераж, може да доведе до проблеми с производителността и до преждевременна повреда - и двата фактора увеличават разходите и времето за престой. Също така използването на МИГ горелка за по-силен ток от необходимия повишава общите разходи, тъй като обикновено цената на горелката се увеличава правопропорционално на нейния ампераж.

Компаниите също така избират консумативи (контактни върхове, дюзи, разпръскващи глави/дифузори) внимателно и ги ползват правилно, за да постигнат оптимална производителност и по-ниски разходи.

Здравите дюзи с удължен експлоатационен живот например са добър избор за използване при силната топлина от приложения с по-висок ампераж и могат да помогнат за минимизиране на времето за престой при замяна. Обратно на това, приложенията, изискващи по-нисък ампераж, или тези с по-късо време за заваряване, може да са по-подходящи за консумативи със стандартно качество, които съответно струват по-малко.

Както и при МИГ горелките, внимателното съчетаване на типа консумативи с приложението може да предпази компаниите от преждевременни повреди или натрупване на скъпоструващи периоди на престой (или в по-лошия вариант - големи пропуски в производството). Това също така може да предотврати купуването на прекалено много консумативи за дадено приложение.

Периферни устройства и подобряване на възвръщаемостта
Периферните устройства също могат да спомогнат за подобряване на възвръщаемостта на инвестициите при роботизирано заваряване. Периферно устройство се нарича всяко допълнително оборудване, интегрирано в роботизираната система за заваряване, за да се постигне максимална ефективност.

Те включват елементи като станция за почистване на дюзи (машина за почистване на пръски), противокапкови пулверизатори, резачки за тел и инструменти за подравняване. За съжаление някои компании подценяват ролята на периферните устройства, разглеждат ги като ненужен разход и не осъзнават, че те играят важна роля за намаляване на престоите и настройките, подобряване на качеството и увеличаване на производителността.

Ако се вземе предвид например станцията за почистване на дюзи - както подсказва името й, това периферно устройство почиства дюзата от замърсявание, отломки и пръски, обикновено по време на паузите в процеса на роботизирано заваряване. Това действие по почистването помага да се предотвратят загубите на защитни газове, което може да доведе до дефекти при заваряване, скъпи преработки и намалена производителност.

Оборудването също така помага използването на консумативите да продължи по-дълго, а по-дългият им срок на експлоатация означава по-малко време на престой и по-малко разходи за подмяна. Добавянето на противокапков пулверизатор допълнително удължава живота на дюзите и подобрява производителността, като възпрепятства натрупването на пръски и други замърсители.

В дългосрочен план първоначалната инвестиция в периферни устройства като тези може да доведе до осезаеми икономии и да осигури по-добра възвръщаемост на инвестициите. Едновременно с това работата на робота се подпомага, така че той да извършва последователни, висококачествени заварки с по-дълъг експлоатационен живот в сравнение с полуавтоматичното заваряване.

Квалифициран персонал
Наличието на квалифициран персонал, подходящо обучени оператори за надзор на роботизираната заваръчна клетка е от решаващо значение. Роботизираните заваръчни операции изискват постоянен надзор и поддръжка, а тази работа трябва да бъде извършвана от квалифициран персонал, който е преминал подходящо за целта обучение. Затова и когато обмислят инвестиция в роботизирано заваряване, компаниите първо преценяват вече наличните им специалисти и техните умения.

Обикновено квалифицираните заварчици или служителите с предходен опит в роботизирано заваряване са най-добрите кандидати за осъществяването на надзор на заваръчната клетка. След подходящото обучение, което интеграторът по роботизирано заваряване или OEM производителят обикновено могат да осигурят, тези служители следва да демонстрират необходимите умения за работа и отстраняване на неизправности, за да осигурят максимално експлоатационно време в роботизираната клетка за заваряване.

Като част от рутинното обучение е абсолютно необходимо операторите, които ще наблюдават робота, да могат да планират и изпълняват рутинна профилактична поддръжка на системата. Прилагането на превантивна поддръжка помага да се сведе до минимум ненужното прекъсване и да се поддържа роботизираната система за заваряване винаги в добър оперативен статус.

Ако проблемите могат да бъдат решени още преди да възникнат, а оборудването за роботизирано заваряване може да работи за възможно най-дълъг период от време, то в такъв случай инвестицията на компанията, производителността и рентабилността, търсени поначало, са гарантирани.

С помощта на интегратора по роботизирано заваряване компаниите могат да преценят наличието и стойността на разходите, свързани с обучението на персонала. Обикновено обучението продължава една до три седмици в зависимост от желаното ниво на сертификация, но често се предлагат и продължаващи във времето упражнения.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top