Spawanie zautomatyzowane a spawanie ręczne

PRZYKŁADOWY ZESPÓŁ 1

Część główna: HEA260 | Części składowe: 26 | Waga: 608 kg (1340 funtów)

Całkowity czas produkcji:
Spawanie zrobotyzowane: 3:36:30 | Spawanie ręczne: 11:13:00

W tym przykładzie oceniono złożoną belkę typu HEA260 składającą się z 26 podczęści. Urządzenie Fabricator było w stanie automatycznie dopasować i zespawać 25 z tych elementów, co dało ≈ 20 m (65 stóp) długości zgrzewu wykonanego automatycznie. Jedna część wymagała spawania ręcznego (≈ 19 cm / 7 cali), ponieważ niektóre elementy nie mogą być przetwarzane przez robota. (Na przykład gdy elementy drugorzędne przekraczają limit wymiarów lub nie mają bezpośredniego kontaktu z elementem głównym.)

Jednym z konkretnych elementów, który wymagał ręcznego spawania, jest żebro usztywniające wewnątrz profilu I na górze. Ze względu na swoją geometrię i położenie nie może ona być bezpośrednio przetwarzana przez robota spawalniczego w obecnej sekwencji montażowej. Gdyby jednak ta niewielka blacha została wstępnie zmontowana, ten połączony element mógłby zostać w całości zespawany przy użyciu urządzenia Fabricator.

Czas potrzebny na ręczne wykonanie tej pozostałej części jest uwzględniony w całkowitym czasie produkcji wynoszącym 3 godziny i 36 minut. Natomiast w przypadku procesu całkowicie ręcznego należy spawać wszystkie 26 elementów o łącznej długości spoin wynoszącej ≈ 22 m (72 ft), co prowadzi do znacznie dłuższego czasu produkcji.

To porównanie podkreśla, w jaki sposób spawanie zrobotyzowane znacznie skraca czas produkcji, zmniejsza pracochłonność i złożoność obsługi, nawet w przypadku zespołów o dużej objętości spawania.

Wniosek: W przypadku tego montażu całkowity czas produkcji na maszynie Fabricator jest o 68% krótszy niż w przypadku produkcji całkowicie ręcznej.

PRZYKŁAD MONTAŻU 2

Część główna: HEA260 | Części składowe: 11 | Masa: 523 kg (1154 funtów)

Całkowity czas produkcji:
Spawanie zrobotyzowane: 1:08:18 | Spawanie ręczne: 5:06:00

W tym przykładzie oceniono belkę HEA260 składającą się z 11 podczęści. Maszyna Voortman Fabricator jest w stanie automatycznie dopasować i zespawać wszystkie 11 części za pomocą spawania zrobotyzowanego, co daje łączną długość spoin wykonanych automatycznie wynoszącą 9228 mm ≈ 9 metrów (30 stóp) bez konieczności ręcznej interwencji. Taki poziom automatyzacji spawania pozwala skrócić całkowity czas produkcji do zaledwie 1 godziny i 8 minut.

Z drugiej strony, całkowicie ręczny proces spawania tego samego zespołu zajmie ponad 5 godzin. Różnica polega na operacjach manipulacyjnych i pozycjonowaniu wymaganych podczas ręcznej produkcji. Przy masie belki wynoszącej ponad 523 kg (1154 funtów) oraz elementach takich jak płyta podstawy po lewej stronie, na której z każdej strony znajduje się wiele mniejszych blach, spawacz musi wielokrotnie zmieniać położenie i obracać zespół, aby uzyskać dostęp do wszystkich spoin. Każda zmiana położenia wymaga obsługi dźwigiem i weryfikacji, co znacznie wydłuża czas produkcji.

Przykład ten pokazuje, że wydajność produkcji zależy od maksymalizacji czasu trwania łuku spawalniczego i zminimalizowania czynności związanych z przenoszeniem elementów. Im bardziej ciągły jest proces spawania, tym większa jest oszczędność czasu.

Wniosek: W przypadku tego montażu całkowity czas produkcji przy użyciu urządzenia Fabricator jest o 78% krótszy niż w przypadku produkcji całkowicie ręcznej.

PRZYKŁAD MONTAŻU 3

HEA500 | Podzespoły: 7 | Masa: 1231 kg (2714 funtów)

Całkowity czas produkcji:
Spawanie zrobotyzowane: 0:55:24 | Spawanie ręczne: 3:26:00

Ten zespół HEA500 składa się z 7 podzespołów, z których wszystkie można w całości przetworzyć przy użyciu spawania zrobotyzowanego za pomocą urządzenia Voortman Fabricator. System automatycznie dopasowuje i spawa cały zespół, osiągając łączną długość spoiny wynoszącą ≈ 68 m (223 ft) bez konieczności ręcznej interwencji. Dzięki takiemu poziomowi automatyzacji spawania cały proces trwa zaledwie 55 minut.

Natomiast w przypadku tego samego zespołu spawanie całkowicie ręczne zajmuje 3 godziny i 26 minut. Znaczną część czasu zajmuje obsługa elementów, ich pozycjonowanie oraz obracanie zespołu. Porównanie spawania zautomatyzowanego ze spawaniem ręcznym wyraźnie pokazuje, w jaki sposób spawanie zrobotyzowane usprawnia przebieg pracy i radykalnie skraca czas produkcji, nawet w przypadku stosunkowo prostych zespołów.

Wniosek: W przypadku tego zespołu całkowity czas produkcji przy użyciu urządzenia Fabricator jest o 73% krótszy niż w przypadku produkcji całkowicie ręcznej.

NAJWAŻNIEJSZE WNIOSKI

Dlaczego spawanie zrobotyzowane jest szybsze?

W tych przykładach spawanie zrobotyzowane jest szybsze przede wszystkim dlatego, że dopasowywanie i spawanie są w pełni zintegrowane w jednym, zautomatyzowanym procesie. Dzięki systemowi Fabricator części są automatycznie pozycjonowane, wyrównywane i spawane. Nie ma potrzeby wykonywania czynności pośrednich, ponownego pomiaru ani przenoszenia między stanowiskami roboczymi. Eliminuje to znaczną część pracy ręcznej i zmniejsza ryzyko błędów na poszczególnych etapach.

Ponadto system zachowuje informacje z procesu dopasowywania i bezpośrednio wykorzystuje je podczas spawania. Oznacza to, że robot dokładnie wie, w jaki sposób ustawiona jest każda podczęść, gdzie znajdują się szczeliny i ile spawania jest wymagane. Dzięki wykorzystaniu tych informacji w całym procesie eliminuje się zbędne regulacje i ponowne pomiary, co dodatkowo zwiększa szybkość i spójność.

Co ważne, ta wydajność nie przenosi złożoności na etap przygotowania pracy. Przygotowanie pracy przez Fabricatora może zająć zaledwie kilka minut, co pozwala na usprawnienie całego procesu – od biura aż po halę produkcyjną.

Kiedy spawanie zrobotyzowane nie jest wydajne?

Chociaż spawanie zrobotyzowane oferuje znaczące korzyści w wielu sytuacjach, nie zawsze jest to najbardziej efektywny wybór. Spawanie ręczne jest bardziej praktyczne w przypadku prostych zespołów.

Weźmy na przykład serię lekkich profili, które mają jedynie blachę czołową i dolną. Spawacz może szybko ustawić i spawać elementy ręcznie w ciągłym cyklu. Prostota zespołu pozwala spawaczowi na sprawne przechodzenie od jednej belki do drugiej, bez konieczności skomplikowanej regulacji lub zmiany położenia. W firmie Voortman za prosty zespół uznajemy taki, który składa się z mniej niż czterech podzespołów.

Jakie są zalety spawania w przetwórstwie stali?

Gdy spawanie zrobotyzowane pozwala tworzyć zespoły nawet o 78% szybciej, wpływ na przetwórcę stali wykracza daleko poza sam czas cyklu. Bezpośrednio zwiększa to wydajność produkcyjną bez konieczności zatrudniania dodatkowej siły roboczej. Dzięki temu w tym samym czasie można zrealizować więcej projektów. Czas realizacji staje się krótszy i bardziej przewidywalny, co poprawia niezawodność dostaw dla klientów. Jednocześnie stała jakość spawania zrobotyzowanego ogranicza konieczność przeróbek i marnotrawstwo materiału, obniżając tym samym ogólne koszty produkcji.

Dzięki automatyzacji powtarzalnych zadań spawalniczych wykwalifikowani spawacze mogą skupić się na złożonych, wysokowartościowych zadaniach, w których ich wiedza specjalistyczna ma największe znaczenie. Wynikiem tego jest bardziej wydajna działalność, która pozwala skalować produkcję, zachować konkurencyjność cenową i terminowość dostaw oraz elastyczniej reagować na rosnący popyt bez utraty jakości.