Robotický svařovací systém může zvýšit produktivitu, zlepšit kvalitu svaru a snížit výrobní náklady. Přínosy dosažené v praxi však závisí na tom, jak efektivně je systém dlouhodobě využíván.
Existují dva základní způsoby, jak maximalizovat návratnost investic do automatizace. Prvním je minimalizovat prostoje systému a druhým je optimalizovat provozní efektivitu.
Zde je 11 "osvědčených postupů" pro dosažení těchto cílů, jak je doporučují naši vlastní odborníci na robotiku a automatizaci ve společnosti IPG.
#1. Provádějte pravidelnou preventivní a prediktivní údržbu
Používání preventivní a prediktivní údržby k identifikaci a řešení problémů dříve, než nastanou, je nejjistějším způsobem, jak se vyhnout přerušení výroby. V mnoha případech preventivní a prediktivní údržba také pomáhá udržet nejvyšší úroveň kvality výrobků.
Mezi hlavní položky, které by měly být na vašem seznamu preventivní údržby, patří:
- Plánované kontroly hořáků, optiky, kabelů, spotřebního materiálu a chladicích systémů.
- Využití prediktivních nástrojů (senzory IoT, tepelné monitorování, analýza vibrací a zpětná vazba výkonu laseru) k zachycení vznikajících poruch.
- Sledování životnosti spotřebního materiálu (kontaktní hroty, trysky, optika), aby byla zajištěna výměna dříve, než dojde k poruše nebo výraznému snížení výkonu.
#2. Aktivní správa zásob spotřebního materiálu a náhradních dílů
Zdá se to jednoduché, ale zanedbání řádné zásoby náhradních dílů je překvapivě častou chybou. Náhradní díly jsou nezbytné k udržení funkčnosti zařízení a k provedení potřebných oprav. Mít správný díl již po ruce může výrazně zkrátit prostoje při údržbě nebo opravách.
Optimalizace dostupnosti náhradních dílů:
- Mějte k dispozici standardizovaný spotřební materiál (kontaktní hroty, trysky, čočky, ochranná okénka, drátěné vložky) a v ideálním případě v blízkosti zařízení.
- Minimalizujte rozdíly ve spotřebním materiálu v jednotlivých buňkách, abyste omezili zmatek a možnost použití nesprávného dílu.
- Zvažte možnost správy zásob dodavatelem (VMI), abyste zajistili, že kritické díly budou vždy k dispozici.
#3. Programování a simulace offline
Nastavení nové úlohy a naprogramování robotických svařovacích cest může zabrat čas. Pokud je tato úloha prováděna ve výrobním systému, může způsobit zbytečné prostoje a přerušit výrobu. Offline programování (OLP) a simulační nástroje umožňují přesunout tuto práci do virtuálního prostředí. To šetří čas a snižuje pravděpodobnost vzniku chyb.
Chcete-li získat co největší užitek z offline programování:
- Před nasazením ověřte cesty, doby cyklů a dosahové vzdálenosti.
- Pomocí simulace můžete identifikovat potenciální kolize, problémy s úhlem hořáku nebo rušivé vlivy na upínací zařízení dříve, než k nim dojde.
- Vytvářejte programy offline, abyste eliminovali potřebu ručního učení.
#4. Důkladně proškolte obsluhu a pracovníky údržby
Dobře vyškolená obsluha dosahuje nejvyšší efektivity a nejlepších výsledků robotického svařovacího systému. Znalí pracovníci údržby zabrání tomu, aby drobné problémy přerostly ve velké prostoje, a rychleji reagují, když se problémy vyskytnou.
Posílení dovedností a schopnosti reakce vašeho týmu:
- vyškolení obsluhy k rychlé identifikaci a řešení nejčastějších problémů, jako jsou například problémy s dráty. hnízdění ptáků, optické znečištění nebo postupy resetování systému.
- Křížení pracovníků údržby a výroby s cílem zajistit konzistentní podporu a pokrytí ve všech směnách.
- V každé buňce vyvěste jasné, vizuální SOP. To by mělo pomoci minimalizovat dobu řešení problémů a standardizovat osvědčené postupy pro zajištění konzistentní kvality.
#5. Zavedení monitorování a upozornění v reálném čase
Sledování stavu systému a výkonu svarů v reálném čase je cenným doplňkem prediktivní údržby. Umožňuje vašemu týmu včas odhalit anomálie a zabránit tomu, aby malé problémy přerostly v delší prostoje.
Existuje například řada laserových nástrojů a technologií pro monitorování svarů, které nabízejí výrazné zlepšení oproti metodám kontroly kvality, jako je destruktivní testování. Metody, jako je přímé měření svarů v reálném čase, poskytují vysoce přesné geometrické údaje, které lze využít k předvídání vadných svarů ještě před jejich vznikem.
Chcete-li z monitorování v reálném čase vytěžit maximum:
- Implementace ovládacích panelů pro stav robota, parametry svařování a sledování poruch.
- Odesílání automatických upozornění (SMS/email) při překročení prahových hodnot nebo při výskytu poruch.
- Zaznamenávat události prostojů za účelem analýzy trendů, identifikace hlavních příčin a zavádění protiopatření. Tyto údaje mohou také pomoci při neustálém zlepšování.
#6. Udržujte správné podávání drátu
Problémy s podáváním drátu jsou jednou z nejčastějších příčin prostojů při robotickém svařování. I malé nesrovnalosti mohou snížit kvalitu svaru a způsobit zbytečné odstávky nebo nákladné přepracování.
Zajistit a udržovat správné podávání drátu:
- Ověřte, zda jsou vložky správně dlouhé a nevytvářejí odpor při kloubním pohybu robota.
- Přizpůsobte hnací válce a nastavení napětí typu drátu, abyste zabránili prokluzování nebo deformaci.
- Upřednostněte stabilní podávání drátů - přímo se promítá do stabilní výroby.
#7. Udržujte přesné lícování spoje a kontrolu mezer
Ani ten nejlepší robotický svařovací systém nemůže vždy kompenzovat špatně zarovnané nebo nekonzistentně prezentované díly. Špatné upevnění nebo odchylky v umístění dílů vedou k vadám svarů, přepracování a neplánovaným prostojům. Vyplatí se investovat do robustního, opakovatelného upínání, aby byla výroba stabilní a kvalita svarů vysoká.
- Používejte přesné upevnění s funkcemi "poka-yoke". Patří mezi ně vestavěná vodítka, která zaručují správnou orientaci dílu, lokátory čepů a drážek pro konzistentní umístění a automatické upínače, které vyvíjejí rovnoměrnou upínací sílu.
- Navrhněte přípravky tak, aby nebyly citlivé na změny zatížení obsluhy nebo tolerance dílů.
- Zajistěte přesné uložení spoje a kontrolu mezer, abyste předešli vzniku mezer ve svárech a poruchám a zabránili odstávkám.
#8. Konstrukce pro rychlou výměnu
Použití rychlovýměnných součástí urychluje a usnadňuje běžný servis. Minimalizují také střední dobu opravy (MTTR) v případě neočekávaných problémů. Navrhování pro provozuschopnost znamená navrhování pro provozuschopnost.
Maximalizovat provozuschopnost:
- Vybavte systémy rychlovýměnnými držáky hořáků, kazetovou optikou a modulárním spotřebním materiálem.
- Zjednodušte rutinní údržbu, aby technici mohli rychle a důsledně provádět úkoly.
- Snížení MTTR díky návrhu, který zajišťuje, že opravy vyžadují minimum nástrojů, času a přerušení.
#9. Dodávejte robotovi vysoce kvalitní díly
Robotický svařovací systém nemůže zcela kompenzovat nekvalitní díly. Špatně vyrobené nebo nekonzistentní díly nevyhnutelně vedou k vadám svarů, přepracování a zbytečným prostojům. Technologie, jako jsou systémy vidění, sledování švů a robustní upevnění, sice mohou pomoci, ale zvyšují náklady a složitost.
To platí zejména pro laserové svařování. Laserové svařování je sice přesný proces, který vytváří vysoce kvalitní spoje, ale někdy je méně tolerantní k velkým tolerancím a odchylkám kvality dílů než jiné metody spojování. Laserové svařování přináší největší výhody, pokud jsou díly, sestavy a navazující procesy navrženy s ohledem na něj.
Důsledně vyrábět díly, které podporují vysoce kvalitní robotické svařování:
- Navrhujte a vyrábějte díly s přísnými tolerancemi, shodnými materiály a správnou přípravou spojů.
- Ověřte konzistenci dílů předtím, než jednotky dorazí do buňky. Tím se sníží potřeba přepracování a úprav procesu.
- Minimalizujte závislost na kompenzačních technologiích a používejte je spíše jako pojistku než jako náhradu za špatnou kvalitu dílů.
#10. Přesné nastavení a konfigurace robota
Přesné nastavení je nezbytné pro udržení produktivity a spolehlivosti robotického svařovacího systému. Chyby ve středovém bodu nástroje (TCP), masteringu nebo integritě hořáku/optiky mohou vést k chybnému seřízení, špatné kvalitě svaru nebo neplánovaným prostojům. Pravidelné ověřování a kalibrace udržují robota opakovatelně použitelného a zabraňují problémům dříve, než naruší výrobu.
Optimalizace nastavení a konfigurace robota:
- Ověřte správnost TCP, masteringu a integrity hořáku/optiky během nastavení a po údržbě.
- Pomocí kontrol vyrovnání a polohy ověřte opakovatelnost. Patří sem nástroje pro ověřování zápěstí robota, nástroje na konci ramene (laserové nebo hořákové) a kupony pro laserové zarovnání.
- Udržujte konzistentní kalibraci, abyste snížili variabilitu a eliminovali prostoje způsobené chybami v nastavení.
#11. Aktivní kontrola výrobního prostředí
Provozní prostředí má přímý vliv na spolehlivost robotického svařování. Prach, výpary a kolísání teploty mohou snížit výkon zařízení a zkrátit životnost komponent. - zejména v případě laserové svařovací optiky. Proaktivní kontrola prostředí chrání citlivé systémy, omezuje kontaminaci a udržuje plynulý chod výroby.
Minimalizovat dopady na životní prostředí:
- K minimalizaci kontaminace používejte účinné odsávání kouře a řízení proudění vzduchu.
- Chraňte čočky a ostatní optiku vhodnými kryty a provádějte pravidelné čištění.
- Stabilizujte prostředí pomocí aktivní regulace teploty a vlhkosti, abyste maximalizovali konzistenci procesu a předešli přerušením způsobeným teplem.
Přemýšlejte o robotickém svařování jako o trvalém procesu optimalizace, nikoliv pouze o jednorázové investici. Provedením zde uvedených kroků můžete minimalizovat prostoje, maximalizovat efektivitu a trvale vyrábět vysoce kvalitní díly. To vám pomůže dosáhnout plné návratnosti investice do automatizace a ochránit ji i do budoucna.
Začínáme s robotickým řešením
Uvažujete o robotickém svařování? Začít je snadné - pošlete nám vzorové díly, navštivte jedno z našich globálních aplikačních center nebo nám prostě řekněte o své aplikaci.
