Quando un contratto governativo non lascia spazio a errori: automatizzare la saldatura delle carcasse dei motori in Russia

A colpo d'occhio

La sfida: risultati garantiti, non solo risultati migliori

Quando questo cliente ci ha contattato per la prima volta, non ci stava chiedendo come aumentare la propria produzione. Si chiedevano come proteggerlo.

Si tratta di un produttore di motori e cilindri dell'olio che opera nell'ambito di un contratto di fornitura governativa, fornendo motori alle regioni settentrionali della Russia. Questa distinzione è importante. Un cliente commerciale che non riesce a consegnare perde una vendita. Un produttore con contratto governativo che non rispetta gli obiettivi di consegna deve affrontare le conseguenze di un ordine molto diverso. Il programma non è negoziabile. Il volume non è flessibile.

All’epoca, dieci saldatori manuali si occupavano della saldatura di grandi alloggiamenti di motori: getti industriali pesanti utilizzati nelle apparecchiature petrolifere ed energetiche. Queste non sono parti piccole e semplici. Gli alloggiamenti dei motori sono grandi, strutturalmente complessi e richiedono cordoni di saldatura lunghi e coerenti. La saldatura manuale su quella scala è lenta e fisicamente estenuante. La consistenza di un saldatore si degrada nel corso di un turno. La qualità della saldatura varia da operatore a operatore, dalla mattina al pomeriggio, di giorno in giorno.

Dieci saldatori qualificati che lavoravano a turni completi stavano producendo una produzione, ma una produzione variabile, difficile da prevedere con precisione e sempre più sotto pressione con la crescita dei volumi dei contratti governativi. La domanda che hanno portato a SZGH è stata diretta: un sistema di saldatura robotizzata può garantire la produttività di cui abbiamo bisogno per soddisfare questo contratto, in modo affidabile, in ogni ciclo produttivo?

Questo è il tipo di domanda che prendo sul serio. Non si tratta di miglioramenti incrementali. Si tratta di costruire un sistema che non li deluda.

Perché gli alloggiamenti dei motori richiedono un binario lineare e non solo un robot

Voglio essere specifico riguardo alla sfida tecnica, perché è la ragione principale per cui questa soluzione appare diversa da un'installazione standard di robot di saldatura.

La maggior parte dei casi di studio sui robot di saldatura, inclusi altri nel nostro portafoglio, coinvolgono pezzi relativamente compatti. Una struttura per mobili, una staffa, un raccordo idraulico. Per queste applicazioni, un braccio robotico montato in una posizione fissa, che funziona con un posizionatore che ruota la parte, è esattamente la configurazione giusta. Il robot resta fermo; il posizionatore porta il cordone di saldatura al robot.

Gli alloggiamenti del motore sono un problema completamente diverso. Si tratta di getti industriali grandi e lunghi. Un braccio robotico fisso, non importa quanto capace, ha un inviluppo di portata finito. Per un pezzo di queste dimensioni, una singola posizione di montaggio fissa non può coprire l'intero percorso di saldatura da un'estremità all'altra. Avresti bisogno di più robot posizionati lungo la parte – una disposizione costosa e complessa – oppure accetti che alcune sezioni della saldatura debbano ancora essere eseguite a mano.

Nessuno di questi era accettabile per le esigenze di questo cliente.

Questa soluzione utilizza un binario lineare (o 'binario a pavimento'), un sistema di binari montato a terra lungo il quale si muove il robot durante il processo di saldatura. Invece di rimanere fisso in un unico punto, il robot viaggia lungo il binario per coprire l’intera lunghezza del vano motore; ciò estende il raggio d'azione effettivo del robot, consentendogli di elaborare l'intero pezzo attraverso un unico programma automatizzato. Contemporaneamente, un posizionatore ruota e inclina l'alloggiamento, garantendo che il robot si avvicini sempre a ciascun cordone di saldatura con l'angolo ottimale.

Il risultato è un sistema coordinato composto da tre elementi: binario lineare, robot di saldatura e posizionatore, il tutto governato dal controller SZGH come una cella unificata. Il robot non si ferma e non riparte; si muove continuamente lungo il binario durante la saldatura, fermandosi solo quando il posizionatore deve riposizionare il pezzo per la passata successiva.

Questa configurazione gestisce ciò che un robot fisso semplicemente non può.

La soluzione: una cella di saldatura a tre assi coordinata

SZGH ha fornito e messo in funzione una cella di saldatura completa per questo cliente: un robot di saldatura industriale, un posizionatore dimensionato per getti pesanti di alloggiamenti di motori e un binario di terra lineare adattato alla lunghezza delle parti da saldare.

Il controller SZGH coordina tutti e tre gli elementi contemporaneamente. Quando viene eseguito il programma di saldatura, il robot si sposta lungo il percorso lineare, il posizionatore regola l'orientamento dell'alloggiamento secondo necessità e i parametri di saldatura rimangono costanti durante l'intero processo (velocità di spostamento, tensione dell'arco, avanzamento del filo) indipendentemente da dove sta lavorando il robot lungo l'alloggiamento. Non si tratta di passare da una modalità manuale all'altra per sezioni diverse. È un ciclo automatizzato unico e continuo.

Per percorsi di saldatura ampi e strutturalmente complessi su getti industriali di questo tipo, la coerenza non è solo una questione di qualità, ma è un requisito strutturale. Le saldature sugli alloggiamenti dei motori che operano in condizioni di servizio industriale devono soddisfare standard rigorosi. La ripetibilità del sistema SZGH garantisce che ogni alloggiamento esca dalla linea rispettando tali standard, turno dopo turno, senza la variabilità che si accumula con i processi manuali nel tempo.

Il sistema è progettato per eseguire il programma di saldatura in modo affidabile durante ogni turno di produzione, alla velocità di produzione richiesta per soddisfare il programma di produzione del contratto governativo del cliente e per continuare a rispettarlo, non solo nella prima settimana di funzionamento.

La visita al cliente: comprendere la portata prima di consigliare una soluzione

Abbiamo visitato lo stabilimento di questo cliente in Russia prima di specificare qualsiasi cosa.

Quella visita contava. Vedere di persona gli alloggiamenti dei motori - i grandi alloggiamenti rossi delle pompe industriali, i blocchi motore multicilindrici verdi con le loro file di cilindri - ci ha dato una comprensione diretta della portata di ciò che producono. Si tratta di getti industriali sostanziali. Le foto non comunicano completamente il peso e la lunghezza di parti come queste finché non ti trovi accanto a loro.

Abbiamo incontrato il team del cliente presso la loro struttura, abbiamo visitato il reparto di produzione ed esaminato in dettaglio le parti specifiche e i percorsi di saldatura. Abbiamo preso le misure. Abbiamo discusso integralmente i volumi contrattuali e il programma di consegna. Solo dopo tale valutazione abbiamo finalizzato la raccomandazione di includere il percorso lineare.

Questa non è una vendita su catalogo. Selezionare la configurazione sbagliata, ovvero specificare un robot fisso quando è richiesto un binario lineare, avrebbe prodotto un sistema che non sarebbe riuscito a risolvere il problema reale. La fiducia del cliente in SZGH è stata costruita attraverso la consultazione in loco e le specifiche che abbiamo fornito si basavano sulla conoscenza diretta del loro funzionamento. Questo è il modo in cui lavoriamo con i clienti dell'industria pesante, ed è il motivo per cui rendiamo le visite in loco una parte standard del nostro processo per applicazioni su questa scala.

Perché questo caso è importante per l’industria pesante

La maggior parte dei casi di studio sull'automazione della saldatura si concentra sulla produzione leggera: piccole parti, cordoni di saldatura corti, cicli ripetitivi ad alto volume. Queste sono applicazioni valide e SZGH le soddisfa bene. Ma questo caso dimostra qualcosa di diverso.

I sistemi robotizzati di saldatura di SZGH si adattano alle applicazioni industriali pesanti: fusioni di grandi dimensioni, cordoni di saldatura lunghi e complessi e requisiti di affidabilità dei contratti governativi. I produttori di apparecchiature energetiche, petrolio e gas, macchinari pesanti e infrastrutture industriali si trovano ad affrontare lo stesso collo di bottiglia strutturale: la saldatura manuale su parti di grandi dimensioni è lenta, incoerente e difficile da scalare. La configurazione a binario lineare estende la saldatura robotizzata a parti di dimensioni che altrimenti richiederebbero sistemi dedicati di grandi dimensioni a costi notevolmente più elevati.

Se la vostra produzione prevede pezzi di grandi dimensioni e impegni di produzione impegnativi, questa configurazione merita una conversazione diretta.

Riepilogo dei risultati

La tua linea di produzione è pronta per l'automazione?

SZGH collabora con produttori dei settori dell'industria pesante, dell'energia e della produzione di precisione, dagli assemblaggi compatti alle grandi fusioni industriali. Valutiamo la linea di produzione effettiva, le parti e i requisiti di output prima di consigliare qualsiasi configurazione. Se sei sotto pressione contrattuale o stai aumentando la produzione, parliamo di come si presenta il sistema giusto per la tua situazione specifica.