ρομποτική συγκόλληση

Τα συνεργατικά ρομπότ μπορούν να συγκολλούν εξαρτήματα χωρίς να χρειάζεται να τα μετακινούν. Τα εξαρτήματα που απαιτούν τοποθετητές συγκόλλησης είναι πιο κατάλληλα για τα παραδοσιακά ρομπότ. Πηγή εικόνας: Asieta Inc. LLC
Τα τελευταία 10 χρόνια, η άποψη του κλάδου για τον αυτοματισμό έχει αλλάξει δραματικά. Ρωτήστε τους διευθυντές μικρών εργοστασίων για τη ρομποτική της εποχής και πιθανότατα θα σας πουν ότι απλώς δεν είχαν αρκετές δυνατότητες αυτοματισμού. Μερικοί από εσάς μπορεί να είχαν κακές εμπειρίες στο παρελθόν και μπορεί να αναφέρονται στο αδρανές ρομπότ που καθόταν στη γωνία. Μπορεί να είχαν μια μεγάλη εργασία συγκόλλησης όπου το ρομπότ κάποτε ταίριαζε τέλεια, αλλά έκτοτε δεν έχει ταίριαξε ποτέ πραγματικά.
Οι κατασκευαστές σήμερα επενδύουν στον αυτοματισμό για να προετοιμαστούν για ένα απρόβλεπτο μέλλον. Ναι, αυτό μπορεί να φαίνεται αντίθετο σε έναν διευθυντή καταστήματος που πριν από 10 χρόνια είχε ένα ρομπότ στη γωνία. Οι παραγγελίες έρχονται και παρέρχονται. Αν επενδύσω στην αυτοματοποίηση σημαντικών εργασιών τώρα, τι θα συμβεί όταν αυτή η εργασία εξαφανιστεί; Τώρα, λένε, οι συγκολλητές απλά δεν μπορούν να βρεθούν. Αν δεν αυτοματοποιήσω, δεν μπορώ να αναπτυχθώ.
Πώς μπορεί αυτή η ανάπτυξη και το συνολικό περιβάλλον παραγωγής να γίνουν πιο προβλέψιμα; Πρώτον, επικεντρωθείτε στους εργαζομένους σας, συμπεριλαμβανομένων των γνώσεών τους για τον αυτοματισμό, του τύπου της εργάσιμης ημέρας που προτιμούν και των προσδοκιών τους από την καριέρα τους.
Όλα αυτά οδηγούν στο επόμενο βήμα: αλλαγή νοοτροπίας. Εάν εργάζεστε για έναν κατασκευαστή μετάλλων κατά παραγγελία ή με συμβόλαιο, πιθανότατα δεν θα θέλετε να μειώσετε τον χρόνο κύκλου εργασίας σας. Εργάζεστε με πολλά προϊόντα, επομένως ένα ρομπότ συγκόλλησης που κάνει τη δουλειά σε δευτερόλεπτα συνήθως δεν έχει σημαντικό αντίκτυπο (φυσικά, μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις). Τα καλά σχεδιασμένα κελιά αυτοματισμού λειτουργούν αξιόπιστα και προβλέψιμα. Αυτά τα χαρακτηριστικά θα αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο η εταιρεία σας αναπτύσσεται και ευημερεί.
Οι κατασκευαστές που επιδιώκουν να αυτοματοποιήσουν την παραγωγή συχνά επικαλούνται ελλείψεις εργατικού δυναμικού. Αν περισσότεροι άνθρωποι μπορούσαν να μάθουν τεχνικές δεξιότητες, ίσως να μην χρειαζόταν να στραφούν στον αυτοματισμό, είπαν. Στρέφονται στον αυτοματισμό για να συνεχίσουν να αναπτύσσονται, ακόμη και αν δεν έχουν άλλη επιλογή από το να προσλάβουν λιγότερο εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό.
Η πραγματική στροφή προς τον αυτοματισμό είναι λίγο αισθητή. Ναι, τα ρομπότ συγκόλλησης επιτρέπουν σε άτομα με κακές δεξιότητες χειροκίνητης συγκόλλησης να παράγουν καλά εξαρτήματα, αλλά η λέξη-κλειδί είναι «δεξιότητες χειροκίνητης συγκόλλησης». Ο αυτοματισμός απαιτεί στην πραγματικότητα διαφορετικές δεξιότητες. Πρέπει να γνωρίζουν κάτι για τις χειροκίνητες διαδικασίες, αλλά πρέπει επίσης να μάθουν πώς να συντηρούν, να προγραμματίζουν και να λειτουργούν αυτοματοποιημένο εξοπλισμό. Σκέφτονται πώς ο αυτοματισμός εντάσσεται στις συνολικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων που εντάσσονται σε συγκεκριμένα κελιά αυτοματισμού και ποια όχι, και συνεργάζονται με συνεργάτες, συμπεριλαμβανομένων πελατών και ολοκληρωτών, για να αναπτύξουν στρατηγικές για το τι να αυτοματοποιήσουν και γιατί.
Μιλάω εκ πείρας. Ξεκίνησα την καριέρα μου ως συγκολλητής σε κατασκευαστικό κλάδο, αλλά σταδιακά προσανατολίστηκα στον αυτοματισμό συγκολλήσεων. Μου αρέσει να δουλεύω με τα χέρια μου, αλλά αγαπώ επίσης τα ηλεκτρονικά και άλλες τεχνολογίες, οπότε ήταν λογικό να ασχοληθώ με τη ρομποτική.
Ωστόσο, η ρομποτική δεν είναι για όλους. Συνήθιζα να πιστεύω ότι η ηλικία μετράει. Φυσικά, όσοι πλησιάζουν στη σύνταξη, όσοι έχουν χτίσει επιτυχημένες καριέρες από τη χειροκίνητη συγκόλληση, δεν θα ενδιαφέρονται να μάθουν πώς να προγραμματίζουν μια ανάρτηση. Ομοίως, οι άνθρωποι που μεγάλωσαν με iPhones θα αγαπούν πάντα τα ρομπότ, σωστά;
Δεν είναι πάντα έτσι. Πολλοί νέοι, έχοντας αποφοιτήσει από σχολή συγκόλλησης, καταλαβαίνουν ότι η χειροκίνητη συγκόλληση είναι πράγματι το πραγματικό τους κάλεσμα. Φυσικά, δεν θέλουν να βαριούνται υπερβολικά στη δουλειά, συγκολλώντας τη μία απλή δουλειά μετά την άλλη, μέρα με τη μέρα, χρόνο με το χρόνο. Αγαπούν την ποικιλία και βελτιώνουν συνεχώς την ευελιξία τους για να παράγουν την τέλεια συγκόλληση ακόμη και στις πιο δύσκολες θέσεις συγκόλλησης.
Αλλά δεν είναι όλοι οι συγκολλητές έτσι, συμπεριλαμβανομένου και εμού. Έμαθα τα βασικά της συγκόλλησης και στη συνέχεια είδα πώς εξελισσόταν η ρομποτική. Πιστεύω ότι η χειροκίνητη συγκόλληση δεν θα εξαφανιστεί ποτέ, αλλά η ρομποτική σύντομα θα βρει μια μόνιμη στέγη στα περισσότερα εργοστάσια. Αυτός θα είναι ένας νέος τρόπος για τους κατασκευαστές να αναπτυχθούν.
Οι συγκολλητές στην παραγωγή εκπαιδεύονται στον προγραμματισμό κρεμαστών ραφών. Μερικοί συγκολλητές μπορούν να συγκολλούν με το χέρι καθ' όλη τη διάρκεια της καριέρας τους. Άλλοι μπορεί να επικεντρωθούν σε σταδιοδρομίες με προσανατολισμό στον αυτοματισμό.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι κατασκευαστές δεν μπορούσαν να βρουν πολλούς συγκολλητές ή χειριστές μηχανημάτων, ακόμη και αν ήθελαν. Αλλά ακόμα και όταν μπορούν, συχνά διαπιστώνουν ότι επιτυγχάνουν καλύτερη προσαρμογή στη ρομποτική - δηλαδή, παρέχοντας ευκαιρίες σταδιοδρομίας σε άτομα που μπορούν να υποστηρίξουν, να συντηρήσουν και να αξιοποιήσουν στο έπακρο τον αυτοματισμό. Τα ενδιαφερόμενα άτομα θέλουν να μάθουν περισσότερα για τη ρομποτική και για να ανθίσει ο αυτοματισμός, αυτή η γνώση πρέπει να εφαρμοστεί στην πράξη. Με άλλα λόγια, ο αυτοματισμός δημιουργεί ένα περιβάλλον στο οποίο οι άνθρωποι θέλουν να εργαστούν.
Χωρίς τέτοια υποστήριξη και αποδοχή, οι αυτοματοποιημένες επενδύσεις γίνονται καθαρά συναλλακτικές. Όταν ολοκληρωθεί μια συγκεκριμένη εργασία παραγωγής, το ρομπότ μετακινείται σε μια γωνία και αρχίζει να μαζεύει σκόνη.
Μέρος της εμπλοκής των εργαζομένων καθοδηγείται από το ανοιχτό μυαλό σχετικά με τον αυτοματισμό. Πρώτον, μάθετε για όλες τις νέες τεχνολογίες, αλλά ποτέ μην εξετάζετε μια τεχνολογία μεμονωμένα και πιστεύετε ότι αυτή η νέα εξέλιξη τελικά θα λύσει όλα τα προβλήματά σας. Σκεφτείτε τις τεχνολογικές εξελίξεις ως πρόσθετα εργαλεία στο οπλοστάσιό σας στον αυτοματισμό. Το γεγονός ότι έχετε ένα νέο εργαλείο δεν σημαίνει ότι πρέπει να πετάξετε ή να αγνοήσετε όλα τα άλλα εργαλεία σας.
Ας δούμε τον προγραμματισμό εκτός σύνδεσης. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η τεχνολογία μπορεί να αλλάξει τον κόσμο. Δεν χρειάζεται πλέον οι χειριστές να χρησιμοποιούν ένα κρεμαστό κόσμημα διδασκαλίας και να σπαταλούν άκαρπο χρόνο στην εγκατάσταση στο χώρο, σωστά; Η αλήθεια είναι και πάλι πιο λεπτή. Εξαρτάται πραγματικά από την εργασία, ειδικά όταν πρόκειται για εξαρτήματα με σύνθετες γεωμετρίες συγκόλλησης που χρειάζονται πολύ χρόνο για να προγραμματιστούν χρησιμοποιώντας το κρεμαστό κόσμημα διδασκαλίας.
Τι γίνεται με απλούστερες εργασίες συγκόλλησης; Ας υποθέσουμε ότι κάποιος προσομοιώνει ένα πρόγραμμα ρομπότ για ένα απλό ή ευθύγραμμο τεμάχιο εκτός σύνδεσης και στη συνέχεια στέλνει αυτό το πρόγραμμα στο εργαστήριο, όπου ο χειριστής χρειάζεται ακόμα να χρησιμοποιήσει ένα μενταγιόν διδασκαλίας για να το γυαλίσει. Παρόλο που ο προγραμματισμός εκτός σύνδεσης δεν απαιτεί πλέον πόρους εργαστηρίου, εξακολουθεί να απαιτεί αφοσιωμένο προσωπικό να αφιερώνει χρόνο στον προγραμματισμό και το πρόγραμμα εξακολουθεί να απαιτεί προσαρμογή επί τόπου. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να είναι πιο εύκολο για τον χειριστή της μηχανής συγκόλλησης (και πάλι, κάποιον εκπαιδευμένο στη ρομποτική και εξοικειωμένο με το μενταγιόν διδασκαλίας) να κάνει τον προγραμματισμό από την αρχή.
Παρόμοιες ιδέες ισχύουν και για τα συνεργατικά ρομπότ. Πριν από λίγα χρόνια, θεωρούνταν το επόμενο μεγάλο πράγμα, ένα πράγμα που θα άλλαζε για πάντα την κατασκευή. Λοιπόν, δεν άλλαξαν τον κόσμο, αλλά τον βελτίωσαν. Για παράδειγμα, εάν ένα εργαστήριο έχει ένα τεμάχιο εργασίας που δεν χρειάζεται να μετακινηθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, μπορεί να είναι ιδανικός υποψήφιος για ένα συνεργατικό ρομπότ. Εάν απαιτείται ένας ρυθμιστής θέσης για την ολοκλήρωση της λειτουργίας συγκόλλησης ενός εξαρτήματος, ένα παραδοσιακό ρομποτικό κελί είναι το καταλληλότερο.
Ταυτόχρονα, η επίδραση της ταχύτητας του ρομπότ συγκόλλησης δεν πρέπει να υπερεκτιμάται, ειδικά μεταξύ των συγκολλήσεων. Η ταχύτητα συγκόλλησης είναι η ταχύτητα της συγκόλλησης. Η ταχύτητα συγκόλλησης των cobot και των παραδοσιακών ρομπότ είναι η ίδια, ή τουλάχιστον παρόμοια. Η πραγματική διαφορά είναι το πόσο γρήγορα κινείται ο βραχίονας του ρομπότ μεταξύ των συγκολλήσεων. Τα παραδοσιακά ρομπότ είναι πολύ πιο γρήγορα από τα cobot και μπορούν να επιταχύνουν μεταξύ του τελικού και του αρχικού σημείου μιας συγκόλλησης. Η έκταση αυτής της διαφοράς στην ταχύτητα εξαρτάται από την εργασία και τον αριθμό των εξαρτημάτων που εμπλέκονται.
Η ταχύτητα είναι μόνο ένας παράγοντας και δεν μπορεί να εξεταστεί μεμονωμένα όπως άλλοι παράγοντες αυτοματισμού. Ας υποθέσουμε ότι εστιάζετε στην ταχύτητα και αξιοποιείτε κάθε ίχνος απόδοσης από ένα κελί συγκόλλησης που έχει σχεδιαστεί για ένα συγκεκριμένο προϊόν. Στη συνέχεια, ο πελάτης σταματά την επιχείρησή του ή η σειρά προϊόντων αλλάζει. Τι κάνουμε τώρα; Τόσα πολλά για να κάνουμε μια καταπληκτική ζωή προβλέψιμη.
Διευρύνετε την εστίασή σας και η ιστορία αλλάζει. Ας υποθέσουμε ότι έχετε μια σειρά προϊόντων ή επαναλαμβανόμενες παραγγελίες. Αντί να σχεδιάσετε έναν πίνακα ειδικά για αυτήν την παραγγελία, δοκιμάστε έναν μεγαλύτερο ανοιχτό πίνακα που μπορεί να φιλοξενήσει πολλά εξαρτήματα. Εάν η ζήτηση για αυτήν την επαναλαμβανόμενη παραγγελία μειωθεί, ένα άλλο μέρος μπορεί να ξεκινήσει στον ίδιο πίνακα κατά τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας. Με λίγα λόγια, μια ρύθμιση ανοιχτού χώρου εργασίας προσαρμόζεται στις αλλαγές στη ζήτηση, ενώ τα ρομπότ παρέχουν επεκτασιμότητα - την ικανότητα γρήγορης αύξησης της παραγωγικότητας καθώς αυξάνεται η ζήτηση των πελατών.
Επιπλέον, δεν χρειάζεται κάθε ρομπότ να επικεντρώνεται σε μια συγκεκριμένη διαδικασία. Ορισμένα αρθρωτά συστήματα μπορεί αρχικά να διαμορφώνονται για συγκόλληση και στη συνέχεια να αναδιαμορφώνονται εβδομάδες ή μήνες αργότερα για μια άλλη διαδικασία, όπως η συντήρηση εξοπλισμού ή οι εργασίες συναρμολόγησης και τοποθέτησης. Τα αρθρωτά ρομπότ δεν έχουν σχεδιαστεί για να κινούνται σε ένα εργοστάσιο κάθε μέρα (για παράδειγμα, δεν θα συγκολλούν το πρωί και θα βοηθούν στη συναρμολόγηση το απόγευμα), αλλά βοηθούν στην προσαρμογή στα μεταβαλλόμενα μείγματα προϊόντων και στις αλλαγές στη ζήτηση των πελατών.
Η έλλειψη εργατικού δυναμικού αποτελεί ένα ευαίσθητο σημείο για πολλούς, καθώς δημιουργεί χάος. Οι κατασκευαστές μετάλλων σε όλο τον κόσμο, ειδικά στα εργαστήρια, πρέπει να ανταποκρίνονται στις αλλαγές της ζήτησης. Καθώς εξελίσσεται η τάση επανατοποθέτησης, οι πελάτες αναζητούν κατασκευαστές μετάλλων που έχουν πλεονάζουσα παραγωγική ικανότητα. Για πολλούς, η «επιπλέον παραγωγική ικανότητα» σημαίνει υπερωρίες και ίσως προσθήκη δεύτερης ή τρίτης βάρδιας, η οποία είναι ακόμη πιο δύσκολο να καλυφθεί. Η αύξηση της νεοπροσλαμβανόμενης χειρωνακτικής εργασίας οδήγησε σε μεγάλες αλλαγές καθώς οι άνθρωποι έρχονταν στη δουλειά. Η εκπαίδευση μπορεί να είναι σύντομη καθώς οι πελάτες περιμένουν τα ανταλλακτικά τους. Η έγκαιρη παράδοση και η ποιότητα υποφέρουν, όπως και η φήμη του κατασκευαστή.
Συγκρίνετε αυτό με τους κατασκευαστές που εφαρμόζουν αυτοματοποίηση. Καθώς αυξάνεται η ζήτηση, τα ρομπότ συνεχίζουν να παράγουν εξαρτήματα υψηλής ποιότητας. Οι χρόνοι κύκλου ζωής τους είναι προγραμματισμένοι και προβλέψιμοι. Οι καλά εκπαιδευμένοι και αφοσιωμένοι υπάλληλοι διασφαλίζουν την αυτοματοποίηση της εργασίας και τη ροή των προϊόντων. Η απόδοση αυξάνεται και η συνολική μεταβλητότητα της διαδικασίας μειώνεται. Αυτή η συνέπεια στην παραγωγή μετάλλων θα δημιουργήσει ένα πιο προβλέψιμο μέλλον με την πάροδο του χρόνου.
Οι πελάτες επιθυμούν επίσης συνέπεια, γι' αυτό και πολλοί ζητούν πλέον η εργασία τους να περάσει από κάποιο επίπεδο αυτοματοποίησης. Αυτές οι νέες ευκαιρίες ώθησαν την ανάπτυξη και τις προσλήψεις — όχι την ξέφρενη μορφή που συμβαίνει όταν ένα κατάστημα χρειάζεται απεγνωσμένα βοήθεια, αλλά την επιφυλακτική μορφή που προσπαθεί να προσλάβει άτομα που μπορούν να ανταποκριθούν στις ανάγκες και την κουλτούρα του καταστήματος μακροπρόθεσμα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει κάποιον σαν εμένα πριν από μερικά χρόνια - έναν συγκολλητή που γοητευόταν από τη ρομποτική και τους ηλεκτρομηχανικούς μάγους της σύγχρονης κατασκευής και ήταν πρόθυμος να μάθει περισσότερα.
Σημείωση συντάκτη: Αυτό το άρθρο βασίζεται στην έκθεση «Τα ρομπότ προετοιμάζουν τους κατασκευαστές για ένα απρόβλεπτο μέλλον», η οποία παρουσιάστηκε στην φετινή έκθεση FABTECH από τον Tyler Pulliam, διευθυντή αυτοματισμού συγκόλλησης στην Acieta LLC.
Το Fabricator είναι το κορυφαίο περιοδικό για τη βιομηχανία μεταλλουργίας στη Βόρεια Αμερική. Το περιοδικό δημοσιεύει νέα, τεχνικά άρθρα και αναφορές περιπτώσεων που επιτρέπουν στους κατασκευαστές να κάνουν τη δουλειά τους πιο αποτελεσματικά. Ο κατασκευαστής εξυπηρετεί τον κλάδο από το 1970.
Πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο The Fabricator είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Πλήρης πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του περιοδικού Tubing είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Πλήρης πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The Fabricator en Español είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Σε αυτό το επεισόδιο του Manufacturers Podcast, ο Andy Weyenberg της Miller Motorsports συνεργάζεται με την Miller Electric...