Keď vládna zmluva nenecháva priestor na chyby: Automatizácia zvárania krytu motora v Rusku

Na prvý pohľad

Výzva: Garantovaný výstup, nielen lepší výstup

Keď nás tento zákazník prvýkrát kontaktoval, nepýtal sa, ako zvýšiť svoju produkciu. Pýtali sa, ako ho chrániť.

Ide o výrobcu motorov a olejových valcov, ktorý pôsobí na základe vládnej zmluvy o dodávkach – dodáva motory regiónom severného Ruska. Na tom rozdiele záleží. Komerčný zákazník, ktorý nedoručí, stráca predaj. Výrobca so štátnou zmluvou, ktorý nesplní ciele dodávky, čelí následkom úplne inej objednávky. O harmonograme sa nedá rokovať. Objem nie je pružný.

V tom čase desať ručných zváračov vykonávalo zváranie veľkých krytov motorov – ťažkých priemyselných odliatkov používaných v ropných a energetických zariadeniach. Nie sú to malé, jednoduché časti. Kryty motora sú veľké, štrukturálne zložité a vyžadujú si dlhé, konzistentné zvary. Ručné zváranie v takom rozsahu je pomalé a fyzicky vyčerpávajúce. Konzistencia zvárača sa v priebehu zmeny zhoršuje. Kvalita zvaru sa líši od operátora k operátorovi, od rána do popoludnia, zo dňa na deň.

Desať kvalifikovaných zváračov pracujúcich na plné zmeny produkovalo výstup – ale výstup bol premenlivý, ťažko presne predpovedateľný a bol čoraz viac pod tlakom, keďže objemy vládnych zmlúv rástli. Otázka, ktorú predložili SZGH, bola priama: môže robotický zvárací systém zaručiť výkon, ktorý potrebujeme na spoľahlivé splnenie tohto kontraktu v každom výrobnom cykle?

To je druh otázky, ktorú beriem vážne. Nejde o postupné zlepšovanie. Ide o vybudovanie systému, ktorý ich nezlyhá.

Prečo kryty motora vyžadujú lineárnu dráhu – nielen robota

Chcem byť konkrétny, pokiaľ ide o technickú výzvu, pretože to je hlavný dôvod, prečo toto riešenie vyzerá inak ako štandardná inštalácia zváracieho robota.

Väčšina prípadových štúdií zváracích robotov – vrátane iných v našom portfóliu – zahŕňa relatívne kompaktné obrobky. Nábytkový rám, konzola, hydraulické kovanie. Pre tieto aplikácie je presne tou správnou konfiguráciou rameno robota namontované v pevnej polohe, ktoré pracuje s polohovadlom, ktoré otáča dielom. Robot zostane stáť; polohovadlo prináša zvarový šev do robota.

Skriňa motora je úplne iný problém. Ide o veľké, dlhé priemyselné odliatky. Pevné rameno robota, bez ohľadu na to, aké je schopné, má obálku konečného dosahu. Pre obrobok tejto veľkosti nemôže jediná pevná montážna poloha pokryť celú dráhu zvaru od konca po koniec. Buď by ste potrebovali viacero robotov umiestnených pozdĺž dielu – nákladné a zložité usporiadanie – alebo akceptujete, že určité časti zvaru sa musia stále robiť ručne.

Ani jedno z toho nebolo prijateľné pre požiadavky tohto zákazníka.

Toto riešenie využíva lineárnu dráhu (alebo 'podlahovú dráhu') – koľajnicový systém namontovaný na zemi, po ktorom sa robot pohybuje počas procesu zvárania. Namiesto toho, aby zostal fixovaný v jednom bode, robot sa pohybuje po dráhe, aby pokryl celú dĺžku krytu motora; to rozširuje efektívny pracovný rozsah robota a umožňuje mu spracovať celý obrobok prostredníctvom jediného automatizovaného programu. Polohovač súčasne otáča a nakláňa kryt, čím zaisťuje, že sa robot vždy priblíži ku každému zvaru v optimálnom uhle.

Výsledkom je trojprvkový koordinovaný systém: lineárna dráha, zvárací robot a polohovadlo – všetko riadené ovládačom SZGH ako jednotnou bunkou. Robot sa nezastaví a nereštartuje; počas zvárania sa nepretržite pohybuje pozdĺž dráhy a zastaví sa iba vtedy, keď polohovadlo potrebuje premiestniť súčiastku na ďalší priechod.

Táto konfigurácia zvládne to, čo pevný robot jednoducho nedokáže.

Riešenie: Koordinovaná trojosová zváracia bunka

SZGH dodal a uviedol do prevádzky kompletnú zváraciu bunku pre tohto zákazníka: priemyselný zvárací robot, polohovadlo dimenzované na ťažké odliatky krytu motora a lineárnu pozemnú dráhu prispôsobenú dĺžke zváraných dielov.

Ovládač SZGH koordinuje všetky tri prvky súčasne. Keď je spustený zvárací program, robot sa pohybuje po lineárnej dráhe, polohovadlo podľa potreby upravuje orientáciu krytu a parametre zvárania zostávajú konzistentné počas celej doby – rýchlosť pohybu, napätie oblúka, posuv drôtu – bez ohľadu na to, kde pozdĺž krytu robot pracuje. Toto nie je prípad prepínania medzi manuálnymi režimami pre rôzne sekcie. Ide o jeden nepretržitý automatický cyklus.

Pri veľkých, štrukturálne zložitých dráhach zvarov na priemyselných odliatkoch tohto typu nie je konzistencia len otázkou kvality, ale aj konštrukčnou požiadavkou. Zvary na krytoch motorov pracujúcich v podmienkach priemyselnej prevádzky musia spĺňať prísne normy. Opakovateľnosť zo systému SZGH zaisťuje, že každý kryt vychádza z linky spĺňajúci tieto normy, smenu po zmene, bez variability, ktorá sa časom nahromadí pri manuálnych procesoch.

Systém je navrhnutý tak, aby spoľahlivo spúšťal zvárací program počas každej výrobnej zmeny s rýchlosťou priepustnosti potrebnou na splnenie plánu výstupov podľa vládnej zmluvy zákazníka – a aby ho aj naďalej plnil, nielen počas prvého týždňa prevádzky.

Návšteva zákazníka: Pochopenie rozsahu pred odporúčaním riešenia

Predtým, ako sme niečo špecifikovali, navštívili sme zariadenie tohto zákazníka v Rusku.

Na tej návšteve záležalo. Osobný pohľad na skrine motora – veľké červené skrine priemyselných čerpadiel, zelené bloky viacvalcových motorov s radmi valcov – nám umožnil priamo pochopiť rozsah toho, čo vyrábajú. Ide o významné priemyselné odliatky. Fotografie neposkytujú úplnú informáciu o hmotnosti a dĺžke takýchto častí, kým nestojíte vedľa nich.

Stretli sme sa s tímom zákazníka v ich zariadení, prešli sme výrobnú halu a podrobne sme preskúmali konkrétne diely a cesty zvarov. Urobili sme merania. Podrobne sme prediskutovali objemy zmlúv a harmonogram dodávok. Až po tomto posúdení sme dokončili odporúčanie zahrnúť lineárnu trať.

Toto nie je katalógový predaj. Výber nesprávnej konfigurácie – špecifikácia pevného robota, keď sa vyžaduje lineárna dráha – by priniesol systém, ktorý nedokázal vyriešiť skutočný problém. Dôvera zákazníka v SZGH bola vybudovaná prostredníctvom tejto konzultácie na mieste a špecifikácia, ktorú sme dodali, bola postavená na priamej znalosti ich prevádzky. Takto pracujeme so zákazníkmi z ťažkého priemyslu, a preto robíme návštevy na mieste štandardnou súčasťou nášho procesu pre aplikácie v tomto rozsahu.

Prečo je tento prípad dôležitý pre ťažký priemysel

Väčšina prípadových štúdií automatizácie zvárania sa zameriava na ľahkú výrobu – malé diely, krátke zvarové švy, opakujúce sa cykly s veľkým objemom. Toto sú platné aplikácie a SZGH im dobre slúži. Tento prípad však ukazuje niečo iné.

Systémy zváracích robotov SZGH sa prispôsobujú náročným priemyselným aplikáciám – veľké odliatky, dlhé zložité zvarové švy a vládne zmluvné požiadavky na spoľahlivosť. Výrobcovia energetických zariadení, ropy a zemného plynu, ťažkých strojov a priemyselnej infraštruktúry čelia rovnakému štrukturálnemu prekážke: ručné zváranie veľkých dielov je pomalé, nekonzistentné a ťažko škálovateľné. Konfigurácia lineárnej dráhy rozširuje robotické zváranie na veľkosti dielov, ktoré by si inak vyžadovali špecializované veľkorámové systémy s výrazne vyššími nákladmi.

Ak vaša výroba zahŕňa veľké obrobky a náročné výstupné záväzky, táto konfigurácia stojí za priamy rozhovor.

Zhrnutie výsledkov

Je vaša výrobná linka pripravená na automatizáciu?

SZGH spolupracuje s výrobcami v oblasti ťažkého priemyslu, energetiky a presnej výroby – od kompaktných zostáv až po veľké priemyselné odliatky. Pred odporúčaním akejkoľvek konfigurácie posúdime vašu skutočnú výrobnú linku, diely a výstupné požiadavky. Ak ste pod zmluvným tlakom alebo zvyšujete výrobu, poďme sa porozprávať o tom, ako vyzerá správny systém pre vašu konkrétnu situáciu.