robotsvetsning

Samarbetande robotar kan svetsa delar utan att behöva flytta dem. Delar som kräver svetspositionerare är bättre lämpade för traditionella robotar. Bildkälla: Asieta Inc. LLC
Under de senaste 10 åren har branschens syn på automation förändrats dramatiskt. Fråga små fabrikschefer om dåtidens robotteknik, och de kommer förmodligen att säga att de helt enkelt inte hade tillräckligt med automationskapacitet. Några av er kanske har haft dåliga erfarenheter tidigare, och de kanske syftar på den vilolösa roboten som står i hörnet. De kanske har haft ett stort svetsjobb där roboten en gång passade perfekt, men den har aldrig riktigt passat sedan dess.
Tillverkare investerar idag i automatisering för att förbereda sig för en oförutsägbar framtid. Ja, det kan verka kontraintuitivt för en butikschef som för 10 år sedan hade en robot stående i hörnet. Beställningar kommer och går. Om jag investerar i att automatisera viktigt arbete nu, vad händer när det arbetet försvinner? Nu, säger de, går svetsare helt enkelt inte att hitta. Om jag inte automatiserar kan jag inte växa.
Hur kan denna tillväxt och den övergripande tillverkningsmiljön göras mer förutsägbar? Fokusera först på dina anställda, inklusive vad de vet om automatisering, vilken typ av arbetsdag de föredrar och vad de hoppas få ut av sina karriärer.
Allt detta leder till nästa steg: att ändra ditt tankesätt. Om du arbetar för en special- eller kontraktsmässig metalltillverkare vill du förmodligen inte minska din cykeltid. Du arbetar med många produkter, så en svetsrobot som gör jobbet på några sekunder har vanligtvis ingen betydande inverkan (det kan den naturligtvis i vissa fall). Väl utformade automationsceller fungerar tillförlitligt och förutsägbart. Dessa egenskaper kommer att förändra hur ditt företag växer och blomstrar.
Tillverkare som vill automatisera hänvisar ofta till arbetskraftsbrist. Om fler människor kunde lära sig tekniska färdigheter skulle de kanske inte behöva vända sig till automatisering, sa de. De vänder sig till automatisering för att fortsätta växa, även om de inte har något annat val än att anställa mindre kvalificerad arbetskraft.
Den verkliga övergången till automatisering är något märkbar. Visst, svetsrobotar gör det möjligt för personer med dåliga manuella svetsfärdigheter att producera bra delar, men nyckelordet är "manuella svetsfärdigheter". Automatisering kräver faktiskt andra färdigheter. De behöver veta något om manuella processer, men de behöver också lära sig hur man underhåller, programmerar och kör automatiserad utrustning. De funderar på hur automatisering passar in i den övergripande verksamheten, inklusive vilka delar som passar in i specifika automationsceller och vilka som inte gör det, och arbetar med partners, inklusive kunder och integratörer, för att utveckla strategier för vad som ska automatiseras och varför.
Jag talar av egen erfarenhet. Jag började min karriär som svetsare inom tillverkningsindustrin men övergick gradvis till svetsautomation. Jag älskar att arbeta med händerna, men jag älskar också elektronik och annan teknik, så det var klokt att satsa på robotteknik.
Robotik är dock inte för alla. Jag brukade tro att åldern spelade roll. Naturligtvis kommer de som närmar sig pensionen, de som har byggt upp framgångsrika karriärer med manuell svetsning, inte att vara intresserade av att lära sig programmera en fjädring. På samma sätt kommer människor som växte upp med iPhones alltid att älska robotar, eller hur?
Det är inte alltid så. Många unga människor, som tagit examen från svetsskolan, förstår att manuell svetsning verkligen är deras sanna kallelse. Naturligtvis vill de inte bli uttråkade på jobbet och svetsa ett enkelt jobb efter ett annat, dag efter dag, år efter år. De älskar variation och förbättrar ständigt sin flexibilitet för att producera den perfekta svetsen även i de svåraste svetspositionerna.
Men inte alla svetsare är sådana, inklusive jag. Jag lärde mig grunderna i svetsning och såg sedan hur robottekniken utvecklades. Jag tror att manuell svetsning aldrig kommer att försvinna, men robottekniken kommer snart att hitta ett permanent hem i de flesta fabriker. Detta kommer att bli ett nytt sätt för tillverkare att skala upp.
Svetsare i produktion genomgår utbildning i manuell programmering. Vissa svetsare kan svetsa för hand under hela sin karriär. Andra kan fokusera på automationsinriktade karriärer.
I vissa fall skulle tillverkare inte kunna hitta många svetsare eller maskinoperatörer även om de ville. Men även när de kan, upptäcker de ofta att de får en bättre passform med robotik – det vill säga att de ger karriärmöjligheter för människor som de kan stödja, underhålla och få ut det mesta av automatisering. Intresserade personer vill veta mer om robotik, och för att automatisering ska blomstra måste denna kunskap omsättas i praktiken. Med andra ord skapar automatisering en miljö där människor vill arbeta.
Utan sådant stöd och acceptans blir automatiserade investeringar rent transaktionella. När ett visst produktionsjobb är klart flyttar roboten sig till ett hörn och börjar samla damm.
En del av medarbetarengagemang drivs av ett öppet sinne för automatisering. Först, lär dig om alla nya tekniker, men titta aldrig på en teknik isolerat och tro att denna nya utveckling så småningom kommer att lösa alla dina problem. Tänk på tekniska framsteg som ytterligare verktyg i din automatiseringsarsenal. Bara för att du har ett nytt verktyg betyder det inte att du måste kasta bort eller ignorera alla dina andra verktyg.
Låt oss titta på offline-programmering. I många fall kan den här tekniken förändra världen. Operatörerna behöver inte längre använda en inlärningskontroll och slösa oproduktiv tid på installationen på plats, eller hur? Sanningen är återigen mer nyanserad. Det beror verkligen på jobbet, särskilt när det gäller delar med komplexa svetsgeometrier som tar lång tid att programmera med inlärningskontrollen.
Hur är det med enklare svetsjobb? Låt oss säga att någon simulerar ett robotprogram för ett enkelt eller rakt arbetsstycke offline och sedan skickar programmet till verkstadsgolvet, där operatören fortfarande behöver använda en inlärningsmanöverpanel för att polera det. Även om offlineprogrammering inte längre kräver verkstadsresurser, kräver det fortfarande dedikerad personal som lägger ner tid på programmering, och programmet kräver fortfarande anpassning på plats. I det här fallet kan det vara enklare för svetsmaskinoperatören (återigen, någon utbildad i robotik och bekant med inlärningsmanöverpanelen) att göra programmeringen från början.
Liknande idéer gäller för kollaborativa robotar. För några år sedan ansågs de vara nästa stora grej, en som skulle förändra tillverkningen för alltid. De förändrade inte världen, men de förbättrade den. Om en verkstad till exempel har ett arbetsstycke som inte behöver flyttas under svetsprocessen kan det vara en idealisk kandidat för en kollaborativ robot. Om en positionerare krävs för att slutföra svetsningen av en detalj är en traditionell robotcell bäst lämpad.
Samtidigt bör man inte överskatta inverkan av svetsrobotens hastighet, särskilt inte mellan svetsar. Svetshastigheten är svetshastigheten. Svetshastigheten för cobotar och traditionella robotar är densamma, eller åtminstone likartad. Den verkliga skillnaden är hur snabbt robotens arm rör sig mellan svetsarna. Traditionella robotar är mycket snabbare än cobotar och kan accelerera mellan slut- och startpunkterna för en svets. Omfattningen av denna skillnad i hastighet beror på jobbet och antalet inblandade delar.
Hastighet är bara en faktor och kan inte ses isolerat som andra automationsfaktorer. Låt oss säga att du fokuserar på hastighet och pressar ut varenda uns av effektivitet ur en svetscell designad för en specifik produkt. Sedan avslutar kunden sin verksamhet eller så ändras produktlinjen. Vad gör vi nu? Så mycket för att göra ett fantastiskt liv förutsägbart.
Bredda ditt fokus så förändras berättelsen. Låt oss säga att du har en produktlinje eller återkommande beställningar. Istället för att designa ett bord specifikt för denna beställning, prova ett större öppet bord som kan rymma flera fixturer. Om efterfrågan på denna återkommande beställning minskar kan en annan del påbörjas på samma bord under driftstopp. Kort sagt, en öppen arbetsyta hanterar förändringar i efterfrågan, medan robotar ger skalbarhet – möjligheten att snabbt öka produktiviteten när kundernas efterfrågan ökar.
Dessutom behöver inte varje robot fokusera på en specifik process. Vissa modulära system kan initialt konfigureras för svetsning och sedan omkonfigureras veckor eller månader senare för en annan process, såsom underhåll av utrustning eller monterings- och placeringsuppgifter. Modulära robotar är inte utformade för att röra sig runt i en anläggning varje dag (till exempel svetsar de inte på morgonen och hjälper till med montering på eftermiddagen), men de hjälper till att anpassa sig till förändrade produktmixer och förändringar i kundernas efterfrågan.
Brist på arbetskraft är en öm punkt för många eftersom den skapar kaos. Metalltillverkare runt om i världen, särskilt i verkstäder, måste reagera på förändringar i efterfrågan. I takt med att reshoring-trenden utvecklas letar kunderna efter metalltillverkare som har ledig kapacitet. För många innebär "ytterligare kapacitet" att arbeta övertid och kanske lägga till ett andra eller tredje skift, vilket är ännu svårare att tillsätta. Ökningen av nyanställd manuell arbetskraft ledde till stora förändringar när folk kom till jobbet. Utbildningen kan vara kort eftersom kunderna väntar på sina delar. Punktliga leveranser och kvalitet blir lidande, liksom tillverkarens rykte.
Jämför detta med tillverkare som implementerar automatisering. I takt med att efterfrågan ökar fortsätter robotar att producera högkvalitativa delar. Deras cykeltider är programmerade och förutsägbara. Välutbildade och engagerade medarbetare säkerställer arbetsautomation och produktflöde. Genomströmningen ökar och den totala processvariabiliteten minskar. Denna konsekvens i metallproduktionen kommer att skapa en mer förutsägbar framtid över tid.
Kunder vill också ha konsekvens, vilket är anledningen till att många nu ber om att deras arbete ska genomgå någon form av automatisering. Dessa nya möjligheter stimulerade tillväxt och anställningar – inte den frenetiska sorten som uppstår när en butik desperat behöver hjälp, utan den försiktiga sorten som försöker anställa personer som kan passa butikens behov och kultur på lång sikt. Detta kan inkludera någon som jag för några år sedan – en svetsare fascinerad av robotik och de elektromekaniska trollkarlarna inom modern tillverkning och ivrig att lära sig mer.
Redaktörens anmärkning: Den här artikeln är baserad på ”Robotar förbereder tillverkare för en oförutsägbar framtid”, som presenterades på årets FABTECH-mässa av Tyler Pulliam, chef för svetsautomation på Acieta LLC.
Fabricator är den ledande tidskriften för den nordamerikanska metallbearbetningsindustrin. Tidskriften publicerar nyheter, tekniska artiklar och fallrapporter som gör det möjligt för tillverkare att utföra sina jobb mer effektivt. Tillverkaren har betjänat branschen sedan 1970.
Full digital åtkomst till The Fabricator är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Full tillgång till den digitala utgåvan av Tubing Magazine är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Full åtkomst till den digitala versionen av The Fabricator på spanska är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
I det här avsnittet av Manufacturers Podcast samarbetar Miller Motorsports Andy Weyenberg med Miller Electric…