saldatura robotizzata

I robot collaborativi possono saldare i pezzi senza doverli spostare. I pezzi che richiedono posizionatori di saldatura sono più adatti ai robot tradizionali. Fonte immagine: Asieta Inc. LLC
Negli ultimi 10 anni, la visione dell'automazione nel settore è cambiata radicalmente. Chiedete ai responsabili di piccole fabbriche come fosse la robotica all'epoca e probabilmente vi diranno che semplicemente non avevano sufficienti capacità di automazione. Alcuni di voi potrebbero aver avuto brutte esperienze in passato, e potrebbero riferirsi al robot inutilizzato in un angolo. Potrebbero aver avuto un grosso lavoro di saldatura in cui il robot un tempo era perfetto, ma da allora non si è più rivelato adatto.
Oggi i produttori investono nell'automazione per prepararsi a un futuro imprevedibile. Sì, questo può sembrare controintuitivo a un responsabile di negozio che 10 anni fa aveva un robot seduto in un angolo. Gli ordini vanno e vengono. Se investo nell'automazione di lavori importanti ora, cosa succederà quando quei lavori scompariranno? Ora, dicono, i saldatori semplicemente non si trovano. Se non automatizzo, non posso crescere.
Come rendere più prevedibili questa crescita e l'ambiente produttivo in generale? Innanzitutto, concentratevi sui vostri dipendenti, su ciò che sanno sull'automazione, sul tipo di giornata lavorativa che preferiscono e su cosa sperano di ottenere dalla loro carriera.
Tutto questo porta al passo successivo: cambiare la propria mentalità. Se lavori per un'azienda di lavorazione del metallo su misura o a contratto, probabilmente non vorrai ridurre i tempi di ciclo. Lavori con molti prodotti, quindi un robot di saldatura che esegue il lavoro in pochi secondi di solito non ha un impatto significativo (ovviamente, in alcuni casi può). Le celle di automazione ben progettate funzionano in modo affidabile e prevedibile. Queste caratteristiche cambieranno il modo in cui la tua azienda cresce e prospera.
I produttori che cercano di automatizzare spesso citano la carenza di manodopera. Se più persone potessero acquisire competenze tecniche, potrebbero non dover ricorrere all'automazione, affermano. Stanno puntando sull'automazione per continuare a crescere, anche se non hanno altra scelta che assumere manodopera meno qualificata.
Il vero passaggio all'automazione è piuttosto evidente. Certo, i robot di saldatura permettono a persone con scarse competenze di saldatura manuale di produrre componenti di buona qualità, ma la parola chiave è "competenze di saldatura manuale". L'automazione richiede in realtà competenze diverse. Devono conoscere i processi manuali, ma devono anche imparare a manutenere, programmare e gestire le apparecchiature automatizzate. Riflettono su come l'automazione si inserisce nelle operazioni generali, inclusi quali componenti sono adatti a specifiche celle di automazione e quali no, e collaborano con i partner, inclusi clienti e integratori, per sviluppare strategie su cosa automatizzare e perché.
Parlo per esperienza personale. Ho iniziato la mia carriera come saldatore in ambito manifatturiero, ma sono gradualmente passato all'automazione della saldatura. Amo lavorare con le mani, ma adoro anche l'elettronica e altre tecnologie, quindi scegliere la robotica era la scelta giusta.
Tuttavia, la robotica non è per tutti. Pensavo che l'età contasse. Certo, chi si avvicina alla pensione, chi ha costruito una carriera di successo con la saldatura manuale, non sarà interessato a imparare a programmare una sospensione. Allo stesso modo, chi è cresciuto con gli iPhone amerà sempre i robot, giusto?
Non è sempre così. Molti giovani, dopo essersi diplomati in una scuola di saldatura, capiscono che la saldatura manuale è davvero la loro vera vocazione. Certo, non vogliono annoiarsi a morte al lavoro, saldando un lavoro semplice dopo l'altro, giorno dopo giorno, anno dopo anno. Amano la varietà e migliorano costantemente la propria flessibilità per ottenere la saldatura perfetta anche nelle posizioni più difficili.
Ma non tutti i saldatori sono così, me compreso. Ho imparato le basi della saldatura e poi ho visto come si stava evolvendo la robotica. Credo che la saldatura manuale non scomparirà mai, ma la robotica troverà presto una collocazione permanente nella maggior parte delle fabbriche. Questo sarà un nuovo modo per i produttori di crescere.
I saldatori in produzione seguono una formazione sulla programmazione dei pendenti. Alcuni saldatori possono saldare a mano per tutta la loro carriera. Altri possono concentrarsi su carriere orientate all'automazione.
In alcuni casi, i produttori non riuscirebbero a trovare molti saldatori o operatori di macchine, anche volendo. Ma anche quando ci riescono, spesso scoprono di trovare una soluzione migliore con la robotica, ovvero di offrire opportunità di carriera a persone che possono supportare, mantenere e sfruttare al meglio l'automazione. Le persone interessate vogliono saperne di più sulla robotica e, affinché l'automazione prosperi, queste conoscenze devono essere messe in pratica. In altre parole, l'automazione crea un ambiente in cui le persone desiderano lavorare.
Senza tale supporto e accettazione, l'investimento automatizzato diventa puramente transazionale. Quando un particolare lavoro di produzione viene completato, il robot si sposta in un angolo e inizia a raccogliere polvere.
Parte del coinvolgimento dei dipendenti è guidato da una mentalità aperta nei confronti dell'automazione. Innanzitutto, informatevi su tutte le nuove tecnologie, ma non considerate mai una tecnologia isolatamente e pensate che questo nuovo sviluppo risolverà alla fine tutti i vostri problemi. Pensate ai progressi tecnologici come strumenti aggiuntivi nel vostro arsenale di automazione. Solo perché avete un nuovo strumento non significa che dobbiate buttarlo via o ignorare tutti gli altri.
Diamo un'occhiata alla programmazione offline. In molti casi, questa tecnologia può cambiare il mondo. Non c'è più bisogno che gli operatori usino un teach pendant e sprechino tempo improduttivo durante la configurazione in loco, giusto? La verità è ancora più sfumata. Dipende molto dal lavoro, soprattutto quando si tratta di pezzi con geometrie di saldatura complesse che richiedono molto tempo per essere programmati con il teach pendant.
E per quanto riguarda i lavori di saldatura più semplici? Supponiamo che qualcuno simuli offline un programma robot per un pezzo semplice o dritto e poi invii quel programma in officina, dove l'operatore deve comunque utilizzare un teach pendant per lucidarlo. Sebbene la programmazione offline non richieda più risorse in officina, richiede comunque personale dedicato che dedichi tempo alla programmazione e il programma richiede comunque la personalizzazione in loco. In questo caso, potrebbe essere più facile per l'operatore della saldatrice (di nuovo, qualcuno formato in robotica e con familiarità con il teach pendant) eseguire la programmazione dall'inizio.
Idee simili si applicano ai robot collaborativi. Qualche anno fa, erano considerati la prossima grande innovazione, quella che avrebbe cambiato per sempre il mondo della produzione. Beh, non hanno cambiato il mondo, ma lo hanno migliorato. Ad esempio, se un'officina ha un pezzo che non deve essere spostato durante il processo di saldatura, potrebbe essere il candidato ideale per un robot collaborativo. Se è necessario un posizionatore per completare l'operazione di saldatura di un componente, una cella robotizzata tradizionale è la soluzione più adatta.
Allo stesso tempo, l'influenza della velocità del robot di saldatura non dovrebbe essere sopravvalutata, soprattutto tra una saldatura e l'altra. La velocità di saldatura è la velocità di saldatura stessa. La velocità di saldatura dei cobot e dei robot tradizionali è la stessa, o almeno simile. La vera differenza sta nella velocità con cui il braccio del robot si muove tra le saldature. I robot tradizionali sono molto più veloci dei cobot e possono accelerare tra il punto finale e quello iniziale di una saldatura. L'entità di questa differenza di velocità dipende dal tipo di lavoro e dal numero di parti coinvolte.
La velocità è solo un fattore e non può essere considerata isolatamente come altri fattori di automazione. Supponiamo che vi stiate concentrando sulla velocità e che stiate spremendo ogni grammo di efficienza da una cella di saldatura progettata per un prodotto specifico. Poi il cliente chiude l'attività o la linea di prodotti cambia. Cosa facciamo ora? Tanto per rendere prevedibile una vita straordinaria.
Amplia il tuo focus e la storia cambia. Supponiamo che tu abbia una linea di prodotti o ordini ricorrenti. Invece di progettare un tavolo specifico per questo ordine, prova un tavolo aperto più grande che possa ospitare più attrezzature. Se la domanda per questo ordine ricorrente diminuisce, un altro pezzo può essere avviato sullo stesso tavolo durante i tempi di inattività. In breve, una configurazione open space si adatta alle variazioni della domanda, mentre i robot offrono scalabilità, ovvero la capacità di aumentare rapidamente la produttività all'aumentare della domanda dei clienti.
Inoltre, non tutti i robot devono essere dedicati a un processo specifico. Alcuni sistemi modulari possono essere inizialmente configurati per la saldatura e poi riconfigurati settimane o mesi dopo per un altro processo, come la manutenzione delle attrezzature o attività di assemblaggio e posizionamento. I robot modulari non sono progettati per spostarsi all'interno di uno stabilimento ogni giorno (ad esempio, non salderanno al mattino e aiuteranno nell'assemblaggio nel pomeriggio), ma contribuiscono ad adattarsi ai mutevoli mix di prodotti e alle variazioni della domanda dei clienti.
La carenza di manodopera è un punto dolente per molti, in quanto crea caos. I produttori di metallo di tutto il mondo, soprattutto nelle officine, devono rispondere ai cambiamenti della domanda. Con l'evolversi della tendenza al reshoring, i clienti sono alla ricerca di produttori di metallo con capacità produttiva inutilizzata. Per molti, "capacità produttiva aggiuntiva" significa lavorare straordinari e forse aggiungere un secondo o un terzo turno, che è ancora più difficile da coprire. L'aumento del personale manuale di nuova assunzione ha portato a grandi cambiamenti con l'arrivo di nuove persone al lavoro. La formazione può essere breve, mentre i clienti aspettano i loro pezzi. La puntualità nelle consegne e la qualità ne risentono, così come la reputazione del produttore.
Confrontate questo con i produttori che implementano l'automazione. Con l'aumento della domanda, i robot continuano a produrre componenti di alta qualità. I ​​loro tempi di ciclo sono programmati e prevedibili. Dipendenti ben formati e dedicati garantiscono l'automazione del lavoro e il flusso di prodotto. La produttività aumenta e la variabilità complessiva del processo diminuisce. Questa coerenza nella produzione di metalli creerà un futuro più prevedibile nel tempo.
I clienti desiderano anche coerenza, ed è per questo che molti ora chiedono che il loro lavoro venga automatizzato in una certa misura. Queste nuove opportunità hanno stimolato la crescita e le assunzioni, non quelle frenetiche che si verificano quando un negozio ha disperatamente bisogno di aiuto, ma quelle prudenti che cercano di assumere persone in grado di adattarsi alle esigenze e alla cultura del negozio nel lungo termine. Tra queste persone potrebbe esserci anche qualcuno come me qualche anno fa: un saldatore affascinato dalla robotica e dai maghi dell'elettromeccanica della produzione moderna e desideroso di imparare di più.
Nota dell'editore: questo articolo si basa su "I robot preparano i produttori a un futuro imprevedibile", presentato alla fiera FABTECH di quest'anno da Tyler Pulliam, responsabile dell'automazione della saldatura presso Acieta LLC.
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