Коли державний контракт не залишає місця для помилок: автоматизація зварювання корпусу двигуна в Росії

З першого погляду

Завдання: гарантований вихід, а не просто кращий результат

Коли цей клієнт вперше зв’язався з нами, він не запитував, як збільшити своє виробництво. Питали, як захистити.

Це виробник двигунів і масляних циліндрів, який працює за державним контрактом на поставку двигунів для північних регіонів Росії. Ця різниця має значення. Комерційний клієнт, який не доставив товар, втрачає продаж. Виробник за державним контрактом, який не виконує цільові показники доставки, стикається з наслідками зовсім іншого порядку. Розклад не обговорюється. Обсяг не гнучкий.

У той час десять ручних зварювальників займалися зварюванням великих корпусів двигунів — важких промислових відливок, які використовуються в нафтовому та енергетичному обладнанні. Це не маленькі, прості частини. Корпуси двигунів великі, структурно складні та вимагають довгих, послідовних зварних швів. Ручне зварювання в такому масштабі є повільним і фізично виснажливим. Послідовність роботи зварювальника погіршується протягом зміни. Якість зварного шва залежить від оператора до оператора, від ранку до дня, від дня до дня.

Десять кваліфікованих зварювальників, які працювали в повну зміну, виробляли продукцію, але вона була змінною, її важко було точно спрогнозувати, і під тиском зростав обсяг державних контрактів. Питання, яке вони поставили в SZGH, було прямим: чи може роботизована система зварювання гарантувати пропускну здатність, необхідну для надійного виконання цього контракту, протягом кожного виробничого циклу?

Це питання, до якого я ставлюся серйозно. Мова не йде про поступове вдосконалення. Йдеться про побудову системи, яка їх не підведе.

Чому для корпусів двигунів потрібна лінійна гусениця, а не просто робот

Я хочу детально розповісти про технічну проблему, тому що це основна причина, чому це рішення виглядає інакше, ніж стандартна установка зварювального робота.

Більшість практичних прикладів зварювальних роботів — включно з іншими в нашому портфоліо — стосуються відносно компактних заготовок. Каркас меблевий, кронштейн, гідравлічна арматура. Для цих застосувань рука робота, встановлена ​​у фіксованому положенні, яка працює з позиціонером, який обертає деталь, є точною конфігурацією. Робот залишається на місці; позиціонер доводить зварний шов до робота.

Зовсім інша проблема — корпуси двигунів. Це великі довгі промислові виливки. Стаціонарна рука робота, незалежно від того, наскільки вона здатна, має обмежену зону охоплення. Для заготовки такого розміру одна фіксована монтажна позиція не може охопити всю траєкторію зварювання від кінця до кінця. Вам або знадобиться кілька роботів, розташованих уздовж деталі — дорога та складна схема, — або ви згодні з тим, що певні ділянки зварного шва все одно потрібно виконувати вручну.

Жоден із них не відповідав вимогам цього клієнта.

У цьому рішенні використовується лінійна доріжка (або «підлогова доріжка») — наземна система рейок, по якій рухається робот під час процесу зварювання. Замість того, щоб залишатися зафіксованим в одній точці, робот рухається по доріжці, покриваючи всю довжину корпусу двигуна; це розширює ефективний робочий діапазон робота, дозволяючи йому обробляти всю заготовку за допомогою однієї автоматизованої програми. Одночасно позиціонер обертає та нахиляє корпус, гарантуючи, що робот завжди наближається до кожного зварного шва під оптимальним кутом.

Результатом є координована система з трьох елементів: лінійна доріжка, зварювальний робот і позиціонер — усіма керує контролер SZGH як єдина комірка. Робот не зупиняється і не запускається знову; він безперервно рухається по доріжці під час зварювання, зупиняючись лише тоді, коли позиціонеру потрібно змінити положення деталі для наступного проходу.

Ця конфігурація справляється з тим, що фіксований робот просто не може.

Рішення: скоординована триосьова зварювальна камера

Компанія SZGH поставила та ввела в експлуатацію повну зварювальну камеру для цього замовника: промисловий зварювальний робот, позиціонер, призначений для лиття важких корпусів двигунів, і лінійну ґрунтову доріжку, що відповідає довжині деталей, що зварюються.

Контролер SZGH координує всі три елементи одночасно. Коли виконується програма зварювання, робот рухається по лінійній доріжці, позиціонер регулює орієнтацію корпусу за потреби, а параметри зварювання залишаються незмінними протягом усього часу — швидкість руху, напруга дуги, подача дроту — незалежно від того, де вздовж корпусу працює робот. Це не перемикання між ручними режимами для різних розділів. Це єдиний безперервний автоматизований цикл.

Для великих структурно складних зварювальних шляхів на промислових виливках такого типу узгодженість — це не просто питання якості — це структурна вимога. Зварні шви на корпусах двигунів, що працюють в промислових умовах, повинні відповідати строгим стандартам. Повторюваність системи SZGH гарантує, що кожне приміщення з конвеєра відповідає цим стандартам, зміна за зміною, без мінливості, яка накопичується під час ручних процесів з часом.

Система розроблена для надійного виконання зварювальної програми протягом кожної виробничої зміни з пропускною здатністю, необхідною для виконання розкладу випуску замовника за державним контрактом — і продовжувати виконувати його, а не лише протягом першого тижня роботи.

Відвідування клієнта: розуміння масштабу, перш ніж рекомендувати рішення

Перш ніж щось уточнювати, ми відвідали підприємство цього клієнта в Росії.

Цей візит мав значення. Особисто побачивши корпуси двигунів — великі червоні корпуси промислових насосів, зелені багатоциліндрові блоки двигунів із рядами циліндрів — ми отримали пряме уявлення про масштаби того, що вони виробляють. Це значні промислові виливки. Фотографії не повністю передають вагу та довжину таких частин, доки ви не стоїте поруч із ними.

Ми зустрілися з командою замовника на їхньому підприємстві, оглянули виробничий цех і детально дослідили конкретні деталі та шляхи зварювання. Ми зняли мірки. Ми повністю обговорили контрактні обсяги та графік поставок. Лише після цієї оцінки ми завершили рекомендацію щодо включення лінійної доріжки.

Це не розпродаж по каталогу. Вибір неправильної конфігурації — визначення фіксованого робота, коли потрібна лінійна доріжка — призведе до того, що система не зможе вирішити фактичну проблему. Довіра клієнта до SZGH була зміцнена завдяки консультаціям на місці, а надані нами специфікації базувалися на безпосередньому знанні їх роботи. Саме так ми працюємо з клієнтами важкої промисловості, і саме тому ми робимо відвідування сайтів стандартною частиною нашого процесу для додатків такого масштабу.

Чому ця справа важлива для важкої промисловості

Більшість тематичних досліджень автоматизації зварювання зосереджено на легкому виробництві — невеликі деталі, короткі зварювальні шви, великі повторювані цикли. Це дійсні програми, і SZGH їх добре обслуговує. Але цей випадок свідчить про інше.

Системи зварювальних роботів SZGH масштабуються для важких промислових застосувань — великих ливарних виробів, довгих складних зварних швів і вимог до надійності державних контрактів. Виробники енергетичного обладнання, нафти та газу, важкого машинобудування та промислової інфраструктури стикаються з тим самим структурним вузьким місцем: ручне зварювання великих деталей відбувається повільно, непослідовно та важко для масштабування. Лінійна конфігурація гусениці розширює роботизоване зварювання до розмірів деталей, які в іншому випадку вимагали б спеціальних систем великої рами за значно вищою ціною.

Якщо ваше виробництво передбачає великі заготовки та жорсткі зобов’язання щодо випуску, ця конфігурація варта прямої розмови.

Підсумок результатів

Чи готова ваша виробнича лінія до автоматизації?

SZGH співпрацює з виробниками важкої промисловості, енергетики та точного виробництва — від компактних вузлів до великих промислових відливок. Перш ніж рекомендувати будь-яку конфігурацію, ми оцінюємо вашу фактичну виробничу лінію, деталі та вимоги до продукції. Якщо ви перебуваєте під тиском контракту або нарощуєте виробництво, давайте поговоримо про те, як виглядає правильна система для вашої конкретної ситуації.