Сегодня вторник 19 марта 2024 г. 18:31
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№117март 2017Промышленная площадка
Роботы в должности сварщика
В далёких 1940-х годах, с началом ядерной эпохи, оформилась футуристичная индустриальная концепция — создания промышленных манипуляторов. За 70 лет идея, в своё время казавшаяся годной разве что для писателей-фантастов, стала реальностью. Сегодня производители выпускают роботов с шестью осями подвижности, так что они фактически повторяют антропоморфные особенности человеческой руки. Эксперты говорят, что, если опустить экономическую сторону вопроса, то можно роботизировать любой участок производства, а производители манипуляторов регулярно рассказывают о своих новых достижениях. Сегодня в ассортименте KUKA, например, имеется робот-аттракцион, а FANUC «научил» своих роботов производить себе подобных — прямо-таки кадр из «Звёздных войн».


Разумеется, далеко не на всех промышленных предприятиях сегодня работает робототехника, хотя, по оценкам экспертов рынка, кривая спроса медленно, но ползёт вверх. Больше других промышленники стараются автоматизировать сварочные производства, и именно этот сектор производители манипуляторов называют основной площадкой для развития.

Кому робота?
Сварочные роботы способны увеличить пропускную способность на отдельных участках производства, обеспечить стабильное качество и заменить высоквалифицированных сварщиков, которых сегодня ещё поискать, а заодно сэкономить, на их заработной плате. Об этом расскажет любой производитель этих систем, а самые честные продавцы уточнят, что все эти чудеса будут возможны при правильной организации производства и объективной оценке целесообразности установки такой техники.
Желательно, чтобы перед внедрением робота в производственный процесс поставщик оценил характер сварочной работы и особенности деталей. Дело в том, что главными «навыками» робота являются точность и повторяемость. Это означает, что, во-первых, автоматизированная сварка наиболее эффективна для производств, работающих с большим объёмом однотипных деталей.
А во-вторых, для РТК необходимо будет обеспечить постоянную подачу заготовок, обеспечивая их правильную установку и сборку в сварочной оснастке, соблюдая необходимые зазоры для обеспечения требуемого качества сварки. Конечно, существуют системы, способные работать и на несерийном производстве, но это уже отдельная история.
Кроме того, имеет значение место сварочной операции в технологической схеме. Не исключено, что порядок и способ выполнения операций придётся изменить, чтобы роботу было удобнее, чтобы не возникало узких мест, замедляющих движение детали.
Ещё один важный момент. Для качественной работы робот необходимы качественные компоненты. Иначе нет никаких гарантий, что будут реализованы обещанные производителем улучшение шва и уменьшение, а то и вовсе исключение сварочных брызг. Кроме того, систему необходимо постоянно снабжать качественными компонентами, чтобы поддерживать высокий уровень её эффективности.
Важно также и то, что сварочные роботы не являются на 100% автономными системами: для их работы всё равно необходим человек, который будет контролировать манипулятор, обеспечивать его деталями и заданиями, обслуживать. Но для этого уже не потребуется человек со спецнавыками. Большинство производителей готовы обучать работе с роботами, причём берутся за просвещение сотрудников даже без технического образования. Курс обучения оператора занимает небольшое время и не представляет собой особых сложностей.
Иными словами, каждое предприятие, где имеется участок сварки, может рассмотреть возможность «найма» сварочного робота, но такое решение должно быть проработано до этапа закупки и внедрения. Впрочем, крупные производители промышленных манипуляторов сегодня могут подобрать «сотрудника», исходя из особенностей и потребностей конкретного предприятия. В качестве иллюстрации — несколько историй о задачах, с которыми удалось справиться сварочным роботам.
div style="text-align: justify;">
Разумеется, далеко не на всех промышленных предприятиях сегодня работает робототехника, хотя, по оценкам экспертов рынка, кривая спроса медленно, но ползёт вверх. Больше других промышленники стараются автоматизировать сварочные производства, и именно этот сектор производители манипуляторов называют основной площадкой для развития.

Кому робота?
Сварочные роботы способны увеличить пропускную способность на отдельных участках производства, обеспечить стабильное качество и заменить высоквалифицированных сварщиков, которых сегодня ещё поискать, а заодно сэкономить, на их заработной плате. Об этом расскажет любой производитель этих систем, а самые честные продавцы уточнят, что все эти чудеса будут возможны при правильной организации производства и объективной оценке целесообразности установки такой техники.
Желательно, чтобы перед внедрением робота в производственный процесс поставщик оценил характер сварочной работы и особенности деталей. Дело в том, что главными «навыками» робота являются точность и повторяемость. Это означает, что, во-первых, автоматизированная сварка наиболее эффективна для производств, работающих с большим объёмом однотипных деталей.
А во-вторых, для РТК необходимо будет обеспечить постоянную подачу заготовок, обеспечивая их правильную установку и сборку в сварочной оснастке, соблюдая необходимые зазоры для обеспечения требуемого качества сварки. Конечно, существуют системы, способные работать и на несерийном производстве, но это уже отдельная история.
Кроме того, имеет значение место сварочной операции в технологической схеме. Не исключено, что порядок и способ выполнения операций придётся изменить, чтобы роботу было удобнее, чтобы не возникало узких мест, замедляющих движение детали.
Ещё один важный момент. Для качественной работы робот необходимы качественные компоненты. Иначе нет никаких гарантий, что будут реализованы обещанные производителем улучшение шва и уменьшение, а то и вовсе исключение сварочных брызг. Кроме того, систему необходимо постоянно снабжать качественными компонентами, чтобы поддерживать высокий уровень её эффективности.
Важно также и то, что сварочные роботы не являются на 100% автономными системами: для их работы всё равно необходим человек, который будет контролировать манипулятор, обеспечивать его деталями и заданиями, обслуживать. Но для этого уже не потребуется человек со спецнавыками. Большинство производителей готовы обучать работе с роботами, причём берутся за просвещение сотрудников даже без технического образования. Курс обучения оператора занимает небольшое время и не представляет собой особых сложностей.
Иными словами, каждое предприятие, где имеется участок сварки, может рассмотреть возможность «найма» сварочного робота, но такое решение должно быть проработано до этапа закупки и внедрения. Впрочем, крупные производители промышленных манипуляторов сегодня могут подобрать «сотрудника», исходя из особенностей и потребностей конкретного предприятия. В качестве иллюстрации — несколько историй о задачах, с которыми удалось справиться сварочным роботам.
ЭСАБ
«Отмечу, что зачастую у предприятий имеется только часть перечисленных выше параметров, для того чтобы сделать процесс роботизированной сварки эффективным и прибыльным. Мелкие производители нередко говорят, что программирование сварочных роботов занимает больше времени, чем само производство деталей. Автоматизация сварки деталей низкого объёма необязательно даёт наилучшую немедленную отдачу от инвестиций, но это становится решающим фактором, когда производители смотрят на промышленные и трудовые тенденции», — объясняет руководитель направления «Робототехника» ООО «ЭСАБ» Василий Кузьминов.
Работать на перспективу решился один из клиентов «ЭСАБ» — крупный производитель техники для сельскохозяйственных нужд, который столкнулся с острой нехваткой квалифицированных сварщиков. Не хватает их, на самом деле, не только конкретному заказчику «ЭСАБ», а российской промышленности вообще. По данным анализа трудового рынка в России, 40% производственных компаний вынуждены были отказаться от новых контрактов по увеличению производимых изделий только потому, что не хватало квалифицированных рабочих. Кроме того, на предприятии отсутствовал должный уровень автоматизации производства: более 90% всех операций выполнялась вручную, из-за этого страдала эффективность производства. А при том, что стоимость квалифицированных кадров сегодня очень высока, предприятие было уже готово к тому, чтобы инвестировать в автоматизацию сварочных процессов. Трудность же заключалась в том, что сборка деталей под сварку не всегда оказывалась корректной: присутствовали разные зазоры, неравномерная кромка деталей, полученных после операции резки.
«Исходя из этих основных факторов, предприятию был предложен роботизированный комплекс на основе 6-осевого робота с полой кистью, датчиком слежения за сварочным стыком, мощной, выдерживающей токи до 500А, сварочной горелкой серии ESAB RT 82W с водяным охлаждением и надёжным механизмом подачи сварочной проволоки ESAB Aristo Robofeed 3004HW. Комплекс также оснащён многофункциональным источником сварочного тока ESAB Aristo 5000iw с водяным охлаждением, панелью ESAB U8_2 с расширенными возможностями по выбору синергетических линий и эффективной в использовании бескаркасной упаковкой сварочной проволоки из углеродистой стали ESAB Marathon Pac, позволившей дополнительно сократить временные затраты на смену катушек. Выражаясь буквально, каждый раз, когда предприятию нужно было поменять катушку, они теряли драгоценное рабочее время роботизированной системы. Но не только сама замена отбирала у них время. Зачастую новую катушку необходимо было доставить с другого конца цеха. Это означает, что 10 минут простоя оборачиваются 20 или более минутами. Вы можете представить эффективное производство, скажем, автомобильного завода с планом выпуска автомобилей 100 штук в час, который позволяет себе подобную потерю времени?
Суммируя итоги внедрения одного роботизированного комплекса по сварке, предприятие получило систему, позволившую выполнять работу четырёх человек в смену, сократить зарплатный фонд и фонд социальных выплат, существенно снизить затраты на сварочную проволоку, решить проблемы с качеством выпускаемой продукции, повысить свой рейтинг среди заказчиков», — отмечает Василий Кузьминов.




Василий Кузьминов,

руководитель направления «Робототехника» ООО «ЭСАБ»

«Исторически сложилось так, что процесс роботизированной сварки достаточно сложный; он требует наличие четырёх ключевых факторов, чтобы быть прибыльным для компании:

1) высокого объёма выпускаемых деталей;

2) повторяющихся задач сварки;

3) наличия эксперта в области программирования на предприятии, чтобы работать с программным обеспечением робота;

4) знаний в области сварки для точной настройки роботизированного процесса».









FANUC
Возможность оптимизации производства с помощью сварочных роботов продемонстрировал и системный интегратор РТК «Белфингрупп» с помощью установок FANUC. Заказчиком выступила производственная компания «НИКА», специализирующаяся на хозяйственно-бытовой группе товаров. Спрос на них рос, и предприятию необходимо было увеличить свои мощности. Немаловажным был вопрос точности, скорости сварки (речь шла конкретно о производстве рамы снегоката) и сведения человеческого фактора к минимуму.
«В холдинг «Белфингрупп» ПК «Ника» обратилась с задачей роботизации линии по изготовлению детских снегокатов. Выбор поставщика осуществлялся на основании двух весомых критериев: адекватная стоимость работ по проектированию, внедрению и отладке РТК и опыт компании в роботизации, внушающей доверие.
Вначале был внедрён универсальный роботизированный комплекс для сварки рам снегокатов с одним роботом FANUC AM100iC/6L. После полутора лет работы РТК полностью окупился. В 2016 году РТК был дополнен ещё одним роботом FANUC AM100iC/7L для дополнительного увеличения количества выпускаемой продукции. После оснащения РТК вторым роботом производительность увеличилась в два раза.
В итоге компания сэкономила на расходных материалах (например, на расходе проволоки за счёт чёткой и предсказуемой сварки роботом по техпроцессу), а один оператор РТК с робототехническим комплексом заменил 4-5 сварщиков.
Сравнительные результаты следующие: РТК имеет производительность в 1,43 раза выше производительности сварщика. Человек варит в смену примерно 160 рам, а с помощью РТК удаётся изготовить 240 штук за смену. При трёхсменной работе 252 дня сварщику требуется 8580 часов для выполнения работ, а РТК – 6000 часов работы», — делится данными коммерческий директор холдинга «Белфингрупп» Вадим Ипполитов.


Вадим Ипполитов,

коммерческий директор холдинга «Белфингрупп»

«Роботизированная технология, установленная в ПК «НИКА», функционирует на базе двух одновременно работающих сварочных роботов и обеспечивает сварку снегокатов в полностью автоматическом режиме. РТК оснащён двухпозиционным поворотным столом, который обеспечивает автоматическую смену изделий в зоне сварки, а также изолирует человека-оператора, который осуществляет установку изделий в оснастке. Специально спроектированная и изготовленная в конструкторском бюро «Белфингрупп» технологическая оснастка обеспечивает сборку-фиксацию изделий без предварительных прихваток».









KUKA
Опыт взаимодействия с требовательным клиентом имеется и у компании KUKA. Одним из производителей, приобретшим сварочные роботы этой марки, стал завод металлоконструкций «Силур». Производитель специализируется на выпуске стандартных и нестандартных (в том числе сложных) сварных металлоконструкций по чертежам и эскизам заказчика, а также производстве сварной балки. Заказчики — серьёзные: «нефтянка», крупные строительные компании. Объём работы роботам предстоял большой: мощности завода — 1500 тонн готовой продукции в месяц. Предприятию необходимо было увеличить производительность, в связи с чем на завод и решили пригласить «железных сотрудников».
«Сварочное оборудование должно быть чётко интегрировано с подходящим роботом и отвечать всем установленным требованиям. Подобные комплексы очень важны для производства, так как именно они определяют производительность процесса сварки. Помимо этого для оптимального сварочного шва не менее важным аспектом является точность. К любому сварочному оборудованию должна быть подобрана идеально подходящая ему модель робота. Только таким образом может быть гарантирован баланс между точностью и высокой повторяемостью.
В данном случае задача была дополнительно усложнена низким качеством заготовительного производства, а это приводило к увеличению объёма брака, а также возможностью порчи оборудования», — рассказывает генеральный директор ООО «КУКА Роботикс РУС» Дмитрий Капишников.
Решение для заказчика было подобрано: его внедрили в производство за два месяца, около месяца ушло на отладку. Сегодня роботы (а речь идёт о комплексах по сварке и сборке двутавровой балки, а также по сварке колонн) уже вовсю трудятся на предприятии. Их «рабочий день» описал Дмитрий Капишников.
«При помощи крана балки устанавливаются на сборочные сварочные столы. Важно, что при этом соблюдается строгая ориентация: фасонка (рёбра жёсткости, пятки, оголовки, косынки) устанавливается на координатный стол в строго определённые места. Контроль геометрии выполняет оператор. Далее составляется программа, по которой изготавливается колонна, в неё заводятся геометрические параметры балки и фасонных изделий, места их расположения. Оператор на ПК вновь проверяет точность. После этого по интернет-кабелю в контроллер робота передаётся управляющая программа, запускается она с помощью пульта.
Робот KR 150 с магнитным захватом и лазерным дальномером производит замер балки и перемещается к координатному столу. С помощью дальномера определяется наличие детали на столе. Робот забирает с координатного стола деталь и позиционирует её на гравитационном столе.
После этого происходит установка робота в указанное по чертежу место приварки. В дело вступает робот-сварщик KR 6-2. На нём установлена сварочная горелка и лазерный дальномер. Робот проводит комплекс измерений, определяет правильность установки ребра. Выполняются четыре прихватки, и робот-сварщик отходит в исходное положение. Робот KR 150 направляется к координатному столу и после установки всех деталей с одной стороны колонны уходит в домашнее положение. KR 6-2 снова проводит комплекс измерений и накладывает сварочные швы, причём в зависимости от типа шва и типа заготовок может выполняться несколько проходов. После завершения всех необходимых операций на одной стороне производится поворот на 90 или 180 градусов, и цикл сварки повторяется с другой стороны. Для того чтобы избежать деформации могут использоваться разные технологии сварки: сначала прихватки с двух сторон, затем сварка, либо прихватки и сварка с одной стороны, затем с другой. Длинномерные изделия перемещаются на роликах вдоль линейной оси робота вручную, а выгрузка готового изделия осуществляется краном».
В ходе реализации проекта возникли дополнительные нюансы — потребовалось изменить алгоритм измерения заготовок на всех этапах, но при этом время замеров должно было быть минимизировано. В качестве компромисса было разработано программное обеспечение и алгоритм установки деталей.
Программа была написана на платформе Microsoft Dot.Net 4.0. Это оконное приложение, которое позволяет вводить сварочные и геометрические параметры для каждого конкретного изделия. Важно было сделать программу с простым интерфейсом, чтобы в ней смог быстро сориентироваться сварщик — оператор роботизированного комплекса.
«Созданная нами программа работает следующим образом. Ей задаются геометрические размеры балки: длина, ширина, высота, толщина стенки, угол скоса, спилы и другие. Кроме того задаются параметры всех фасонных деталей, а также геометрические параметры установки — скажем, куда устанавливать от края. В связи с этим, кстати, были внесены необходимые изменения в конструкторскую документацию: теперь все замеры осуществляются от острого края. Затем в программу заносятся все необходимые сварные параметры. Это размеры катетов, типы швов. После все данные передаются в управляющую программу робота через интернет. Каждый робот имеет свою собственную программы управления, и запускаются они независимо друг от друга. Но при этом роботы синхронизированы на программном уровне», — комментирует Дмитрий Капишников.
В результате удалось добиться главного результата, которого ждут от сварочных роботов: исключить человеческий фактор при сварке ответственных деталей. Производству гарантированы точная установка деталей, качество шва, повторяемость качества, причём сотрудник со знанием сварки для этого не нужен. Производительность предприятия увеличилась: благодаря роботам завод обрабатывает 2-3 балки в смену — в зависимости от типоразмера.


Дмитрий Капишников,

генеральный директор «КУКА Роботикс РУС»

«Реализацией данного проекта на «Силур» занималась челябинская компания-интегратор «Альфа-Интех», которая является официальным системным партнёром компании «КУКА Роботикс» в России. Исходя из требований задания по автоматизации, компания- интегратор отдала предпочтение роботам компании «КУКА». Помимо того, что роботы прочны, долговечны и просты в использовании, «КУКА» смогла предложить выгодное гарантийное и сервисное обслуживание, а также всю необходимую документацию на русском языке. Кроме того, наши роботы отличались большим количеством часов работы между сменой масла, а компания гарантировала быстрое реагирование по запасным частям».








«Промышленные страницы Сибири» №1 (117) март 2017 г.

Анна Кучумова.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru карепрост купить в бишкеке.