Dziś chyba nie ma już zakładów produkcyjnych w Polsce, które nie byłyby zainteresowane automatyzacją produkcji, w tym procesów spawania. – Jedną z przyczyn tego stanu jest zwiększająca się ilość zleceń i rosnąca sprzedaż produktów własnych polskich producentów – zauważa Dariusz Wabik, sales manager w FANUC Polska.
Jak dodaje, wiele tych zamówień jest realizowanych na zlecenie zagranicznych kontrahentów, którzy stawiają coraz wyższe wymagania jakościowe, ilościowe i terminowe. – W Polsce produkuje się bardzo dużo wymagających spajania produktów z metali. Wszędzie tam, gdzie wytwarza się elementy z blach i profili, istnieje konieczność łączenia detali, w większości metodą spawania łukowego.
Innym czynnikiem, który wymusza na przedsiębiorstwach automatyzację procesów spawania, pozostaje wciąż rosnący deficyt wykwalifikowanych spawaczy. – To stały problem od kilku lat – zauważa Kamil Kocjan z ABB. – Jego rozwiązaniem może być robotyzacja, która nie tylko zapełni lukę po brakujących spawaczach, ale też zapewni wymaganą powtarzalną i wydajną produkcję.
Obsługa robota spawalniczego to w dużej mierze zautomatyzowane zadanie. Tak naprawdę trudno porównać ten model pracy z klasycznym spawaniem, ponieważ operatorzy wykonują zupełnie inne zadania. W przypadku zrobotyzowanego spawania operator jest bardziej programistą i niekoniecznie musi mieć zdolności manualne, które są wymagane przy korzystaniu z urządzenia ręcznego.
– W dzisiejszych czasach programowanie robota spawalniczego można porównać z obsługą smartfona – przekonuje Przemysław Drzymała, zastępca dyrektora oddziału ASTOR Gdańsk. – Do nauczenia się programowania robota spawalniczego potrzebujemy przede wszystkim chęci i otwartej głowy do nauki czegoś nowego.
REKLAMA
Korzyści i rozwiązania dla każdego
Procesy spawania są domeną firm produkujących detale z różnego rodzaju metali wykorzystywanych w przemyśle: motoryzacyjnym, maszynowym, metalowym czy elektronicznym. Roboty spawalnicze realizują takie procesy, jak spawanie: łukowe, MIG, TIG, laserowe, punktowe, hybrydowe i wiele innych.
– Robotyzacja spawania od lat jest już standardem w przemyśle motoryzacyjnym, ale jej udział w szeroko pojętej produkcji przemysłowej wzrasta z roku na rok. Wynika to w tym przypadku ze stale rosnących potrzeb wydajnościowych oraz nowych rozwiązań, jakie pojawiają się na rynku – uważa Kamil Kocjan z ABB.
W podobnym tonie wypowiada się Przemysław Drzymała z gdańskiego oddziału firmy ASTOR. I dodaje, że choć może się wydawać, że spawanie zrobotyzowane ułatwia jedynie pracę wielkich hal produkcyjnych, na których cały czas produkuje się te same elementy w masowej skali, to nic bardziej mylnego. – Coraz częściej widzę u mniejszych klientów, z którymi współpracujemy, że inwestycja w robotyzację spawania popycha ich przedsiębiorstwo mocno do przodu – przekonuje.
Automatyzacja spawania wykorzystuje roboty do poprawy prędkości spawania i jakości spoin oraz zmniejszenia błędów. Dzięki nim możliwe jest również uzyskanie wysokiego poziomu powtarzalności, optymalizacja zużycia materiałów spawalniczych, znacząca redukcja kosztów związanych z zapewnianiem wyższego komfortu pracy pracowników, zwiększenie kontroli nad jakością produktu końcowego, zyskanie lepszego wizerunku oraz podniesienie prestiżu przedsiębiorstwa.
– Bardzo dużą zaletą spawania zrobotyzowanego jest znakomity efekt wizualny detalu – spoina wykonana przez robota jest znacznie bardziej estetyczna w porównaniu ze spoinami powstającymi w wyniku tradycyjnego spawania. Odbiorcy oczekują ładnie wykonanych detali, a robot pozwala odpowiadać na to zapotrzebowanie – zauważa Dariusz Wabik z FANUC Polska.
Jak dodaje, w przypadku produkcji wyrobów użytkowych, które muszą być nie tylko bezpieczne, ale również atrakcyjne z punktu widzenia odbiorcy, jak np. ramy rowerowe czy elementy systemów wentylacyjnych, nierzadko decyduje to o wyborze producenta. – Warto podkreślić, że spoina powstająca w wyniku zautomatyzowanego procesu bardzo często nie wymaga już żadnej obróbki, np. szlifowania, rzadziej potrzebne są jedynie kosmetyczne prace wykończeniowe. Z punktu widzenia producenta oznacza to ograniczenie liczby prac w ramach procesu i znaczną redukcję jednostkowego kosztu wytworzenia detalu – mówi Dariusz Wabik.
Automatyzując procesy spawania, firmy nie tylko podnoszą poziom bezpieczeństwa produkcji, ale także – co niezwykle istotne w dzisiejszych czasach – stają się coraz bardziej przyjazne dla środowiska.
Dynamiczny rozwój
– Rozwój jest bardzo dynamiczny. Pamiętam jeszcze 8–10 lat temu projekty spawalnicze dotyczyły głównie firm produkujących ograniczony asortyment w bardzo dużych wolumenach, sięgających do dziesiątek tysięcy sztuk. Łatwość obsługi, normalizacja cen, dostępność sprzętowa i sprawna realizacja powodują, że wiele firm, które nigdy by nie pomyślały o robocie spawalniczym, idzie w tym kierunku czasami z dnia na dzień – opowiada Przemysław Drzymała z ASTOR Gdańsk.
Jeszcze do niedawna klienci chcieli robotyzować pojedyncze gniazda, pojedyncze procesy, a dziś coraz częściej są zainteresowani robotyzacją całego ciągu technologicznego. – Na przykład cięcie detali, podawanie do gięcia, gięcie, podawanie do spawania, spawanie, szlifowanie i malowanie – wszystko z wykorzystaniem automatyki przemysłowej, gdzie szczególną rolę odgrywają roboty – podkreśla Dariusz Wabik z FANUC Polska.
– Coraz częściej klienci poszukują zrobotyzowanych rozwiązań do obróbki dużych elementów, o wadze od 50 do nawet kilkuset kilogramów. Proces obsługi takich ładunków wymaga nie tylko zaangażowania wielu ludzi, ale także dodatkowego sprzętu, takiego jak podnośniki dźwigowe, suwnice itp. W obliczu niedoborów kadrowych i zaostrzających się przepisów bhp poszerza się grupa klientów z branży ciężkiej, która wymaga szybkiego wsparcia ze strony robotów – zwraca uwagę Dariusz Wabik.
Celem jest zapewnienie najwyższych standardów, zwiększenie komfortu pracy pracowników i osiągnięcie najwyższych wskaźników w zakresie ergonomii. Dlatego producenci coraz chętniej wdrażają roboty, ewentualnie inne rozwiązania, np. manipulatory, które przejmują wszystkie ciężkie, uciążliwe lub niebezpieczne dla zdrowia ludzi prace.
– Największym wyzwaniem w obszarze robotyzacji procesów obróbki blach jest zmienność produkcji, jej małoseryjność oraz programowanie. Z naszego doświadczenia wynika, że 95 proc. rozmów o robotyzacji zaczyna się od tego, że klient ma małe serie detali i częstą zmienność produkcji – podkreśla Wabik.
Coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na zrobotyzowanie procesu spawania, które jest połączeniem kilku procesów – spawania, robotyki, technologii czujników, systemów sterowania i sztucznej inteligencji. To rewolucyjna zmiana, a zarazem duża korzyść dla użytkowników.
Obecnie firmy są na to przygotowane i potrafią budować stanowiska, które są gotowe do szybkich przezbrojeń lub wręcz same się przezbrajają, np. poprzez automatyczną zmianę chwytaka czy uchwytu spawalniczego. Budowane są też stanowiska spawalnicze z regulowanymi przyrządami, dzięki czemu użytkownik może jednym przyrządem realizować produkcję kilku lub kilkunastu różnych detali. Dodatkowo roboty spawalnicze mogą rozpoznawać detale lub samodzielnie dostosowywać się do zmieniającego się asortymentu detali (w ograniczonym zakresie).
– Kolejnym wyzwaniem jest programowanie. Na szczęście klienci już niemal w 100 proc. dysponują rysunkami 3D swoich detali, a korzystając z nich – możemy automatycznie lub półautomatycznie tworzyć programy, np. do obsługi robotem pras krawędziowych, spawania i innych procesów – przyznaje Wabik.
Jak się okazuje, ostatnie lata w branży spawalniczej to dynamiczny rozwój rynku cobotów, czyli robotów współpracujących. – W aplikacjach spawalniczych widać ich już coraz więcej. Użycie cobotów dało możliwość znacznie łatwiejszej obsługi procesu oraz niższe koszty związane z wdrożeniem takiego stanowiska – argumentuje Kamil Kocjan z ABB.
Jaka przyszłość?
Dynamicznie rozwijająca się branża cobotów wskazuje nam kierunek oczekiwań branży spawalniczej. – Łatwiejsze i szybsze programowanie robotów oraz większa uniwersalność to wśród producentów aktualne trendy, które są determinowane przez potrzeby klientów. Już teraz uproszczenie sposobu programowania robotów współpracujących spowodowało, że nawet firmy z mniejszymi zasobami ludzkimi są w stanie szybko uruchomić nowy rodzaj produkcji – zapewnia Kamil Kocjan z ABB.
Kolejny kierunek rozwoju, na który warto zwrócić uwagę, to wspomniana już wcześniej inteligentna robotyzacja oraz łączenie rozbudowanych funkcji software’owych do programowania, ale również optymalizacji konwencjonalnej robotyki spawalniczej.
– Już teraz na naszych celach spawalniczych znajdują się panele HMI z aplikacją pokazującą ilość wyprodukowanych sztuk, czas pracy, rodzaj zlecenia. Kolejny krok to integracja z systemami softowymi pracującymi u klientów i rozwój tych systemów – przewiduje Przemysław Drzymała z firmy ASTOR.
Robot wyposażony w zmysły dysponuje znacznie szerszym zakresem działania, a w związku z tym przynosi produkcji więcej korzyści niż robot, który nie zawiera takich systemów. – Nasze autorskie rozwiązania zapewniają robotom cechy przypominające ludzkie zmysły – czujniki siły, dzięki którym robot „czuje”, systemy wizyjne sprawiające, że robot „widzi”. A dziś, bazując na rozwoju sztucznej inteligencji, dodatkowo sprawiamy, że roboty mogą stać się jeszcze bardziej autonomiczne, zdolne do komunikacji, samodzielnej nauki, a także dzielenia się wiedzą z innymi elementami parków maszynowych – wylicza Dariusz Wabik z FANUC Polska.
W praktyce oznacza to, że robot, w określonych ramach i na podstawie danych pozyskanych przez zmysły, może samodzielnie się programować i decydować o sposobie wykonania zadania. Oczywiście zawsze wybiera taki, który zagwarantuje najlepsze możliwe efekty produkcyjne.
W niedalekiej przyszłości możemy nie tylko spodziewać się także w pełni autonomicznych robotów. – Użycie cobotów do spawania, prostsza obsługa i programowanie robotów, programowanie offline, VR oraz coraz powszechniejsze użycie systemów wizyjnych i seam tracking powodują, że bieżąca obsługa procesu jest dowodem na znaczny postęp w tej dziedzinie – wymienia Kamil Kocjan z ABB.
– Rozwój i łączenie konwencjonalnej robotyki z software’em, robotyką mobilną i bardzo kompleksowe, szerokie podejście do projektów. Tego oczekują klienci – kompleksowego podejścia – podsumowuje Przemysław Drzymała z ASTOR Gdańsk.
* Artykuł powstał na bazie materiałów firm FANUC, ASTOR i ABB.
