Оптимизација програмирања робота за заваривање нерђајућег челика: Планирање путање за заваривање каросерије контејнера и стопа квалификације заваривања (већа или једнака 99,5%) Побољшање

Закорачите у двориште за производњу контејнера и видећете редове робота за заваривање од нерђајућег челика који напорно раде-који спајају зидове, подове и углове контејнера за транспорт, претварајући равне металне лимове у чврсте кутије отпорне на временске услове. Али ево кваке: већина ових робота није програмирана онако како би могла бити.​

Фабрика у Калифорнији је то открила прошле године. Користили су роботе за заваривање за своје контејнере од нерђајућег челика, али стопа квалификације заваривања се кретала око 95%-што значи да је 1 од 20 завара био неисправан (претанак, преширок или са празнинама). Проводили су 8 сати дневно преправљајући лоше заварене спојеве и због тога су пропустили рокове за испоруку. "Мислили смо да робот само 'ради свој посао'", рекла је Лиса, фабрички надзорник заваривања са 15 година искуства. „Испоставило се да је подешавање програмирања направило разлику.“​

Циљ заваривања контејнера је јасан: постићи стопу квалификације шава на већу или једнаку 99,5% (само 1 лош завар од 200) и учинити путању робота што ефикаснијим (без непотребног померања). Овај чланак описује како да оптимизујете програмирање робота за заваривање нерђајућег челика за тела контејнера-од паметнијег планирања путање до малих подешавања која повећавају квалитет завара. Без збуњујућег разговора о коду-само практични кораци који функционишу у фабрици.​

Зашто је оптимизација програмирања важна за заваривање контејнера од нерђајућег челика

Пре него што уђемо у поправке, хајде да схватимо зашто програмирање није само „подеси и заборави“ за заваривање контејнера. Контејнерима од нерђајућег челика су потребни јаки, доследни завари-они морају да издрже до 20 тона терета, слану воду и екстремне температуре. Лоше програмирање доводи до два велика проблема:​

1. Ниска стопа квалификације заваривања=Више дораде, мање новца​

Стопа квалификације завара од 95% звучи добро, али за фабрику која прави 100 контејнера дневно (сваки са 50 завара), то је 250 лоших завара дневно. Прерада сваке од њих траје 10 минута-преко 40 сати недељно изгубљених. А ако лош завар прође, контејнер може да процури или се поквари током транспорта-што кошта хиљаде поправки.​

Фабрика у Тексасу имала је овај проблем: њихова стопа квалификација од 94% значила је 300 лоших завара дневно. Почели су да оптимизују програмирање, достигли 99,6% и уштедели 35 сати недељно у преради. „Некада смо имали троје људи који су само поправљали заваре“, рекао је њихов менаџер производње. „Сада уместо тога граде више контејнера.“​

2. Неефикасни путеви=Спорија производња​

Роботу који се креће напред-назад или предуго паузира, потребно је више времена да завари контејнер. На пример, роботу са лоше планираном путањом може бити потребно 25 минута да завари један контејнер. Оптимизујте путању и она ће пасти на 20 минута-уштедећи 5 минута по контејнеру, 500 минута дневно за 100 контејнера.​

Радионица на Флориди је темпирала њиховог робота: кретао се 10 стопа више по контејнеру (идући од једног завара до другог у петљи уместо праволинијски). Поправљајући пресек путање за 4 минута по контејнеру-направили су још 8 контејнера дневно без додавања смена.​

Оптимизација 1: Паметније планирање путање за заваривање каросерије контејнера​

Тела контејнера имају три главна подручја за заваривање: бочне зидове (дуги, равни завари), углове пода (уске кривине) и горње шине (дебљи метал). Пут робота треба да их покрије без губљења времена. Ево како да то боље испланирате.​

1. Пратите образац „зона-по-зона“ (без враћања уназад)​

Не дозволите да робот скочи са предњег зида на задњи зид, а затим назад на предњи зид. Уместо тога, поделите контејнер на зоне-нпр. „предња половина (зидови + под)“, затим „задња половина (зидови + под)“, па „горња шина“. Ово смањује непотребно кретање.​

Фабрика у Илиноису је програмирала свог робота да завари бочни зид, затим супротни угао пода, па други бочни зид-сваки пут уназад 15 стопа. Прешли су на зонски образац, а време путовања робота је пало за 20%. „То је као да чистите собу-да не усисавате један угао, па супротан, па назад“, рекла је Лиза. "Ради једну страну, па другу."​

2. Прескочите „празне покрете“ (брзо кретање између завара)​

Када робот не завари (креће се од једног завара до другог), требало би да се креће пуном брзином-немојте да пузи. Већина робота има поставку за "брзо кретање" (2-3к брже од брзине заваривања). Користи га.​

Фабрика у Орегону заборавила је да укључи брзо кретање{0}}њихов робот се кретао брзином заваривања (5 инча у минути) између завара. Укључили су га (12 инча у минути), а време заваривања сваког контејнера је пало за 3 минута. „Изгледа мало, али 3 минута по контејнеру се брзо додају“, рекао је њихов техничар.​

3. Подесите путању за уске углове (избегавајте сударе).

Углови пода контејнера су затегнути (савијања од 90-степени), а бакља робота може да удари у метал ако је путања удаљена. Програмирајте „мали лук“ уместо оштрог скретања – пустите робота да се помери 1 инч од угла, затим се окрене, а затим се врати на прави пут.​

Радионица у Џорџији имала је проблем: бакља њиховог робота ударила је у угао контејнера 3 пута дневно, савијајући врх (кошта 50 долара по врху). Додали су мали лук стази и судари су потпуно престали.​

Оптимизација 2: Подешавање ради повећања стопе квалификације заваривања на већу или једнаку 99,5%​

Доћи до 99,5% значи решавање малих, уобичајених проблема у програмирању-као што је подешавање топлоте, брзине или угла пламеника. Ево шта ради за заваривање контејнера од нерђајућег челика.​

1. Ускладите брзину заваривања са дебљином метала

Делови контејнера од нерђајућег челика имају различите дебљине: бочни зидови су дебљине 1,5 мм, углови пода су дебљине 3 мм. Ако робот оба завари истом брзином, танки делови се преко-заварују (превише метала, празнине), дебели делови постају испод-заварени (претанки, слаби).​

За танке делове (1-2 мм): Подесите брзину на 6-8 инча у минути. Ово спречава нагомилавање вара.​

За дебеле делове (2-4 мм): Споро на 4-6 инча у минути. Ово омогућава завару да продре дубље.​

Фабрика у Тексасу користила је једну брзину (7 инча у минути) за све-њихова стопа квалификација је била 95%. Подешавали су брзине за дебљину и достигли 99,7%. „Дебелим деловима је потребно више времена да истопе метал“, рекла је Лиза. „Танки делови морају да се крећу брзо-у супротном ћете прегорети.“​

2. Фино-подесите топлоту (амперажу) за нерђајући челик​

Нерђајући челик је избирљив-превише топлоте (висока ампеража) изазива савијање (метал се савија), премало топлоте изазива хладне заваре (нема везе). За заваривање контејнера:​

Танки делови: 80-100 ампера.​

Дебели делови: 120-140 ампера.​

Фабрика у Калифорнији имала је струју постављену на 110 ампера за све делове. Танки зидови су искривљени (праве празнине у завареним спојевима), дебели углови су имали хладне заваре. Подешавали су ампере по дебљини, а лоши завари су пали за 80%.​

3. Користите „Визуелну калибрацију“ за угао бакље

Угао горионика робота (како је нагнут) утиче на то како тече метал шава. За заваривање контејнера:​

Прави завари (бочни зидови): угао од 0 степени (бакља право надоле). Ово чини раван, уједначен завар.​

Угаони завари (подни углови): угао од 45 степени (бакља нагнута према углу). Ово попуњава празнину између два дела.​

Радионица на Флориди није прилагодила угао-већ је користила 0 степени за углове. Завари нису попунили празнину, тако да је стопа квалификација била 94%. Прешли су на 45 степени за углове и погодили 99,6%. „Угловима је потребна бакља да би досегла обе стране“, рекао је њихов техничар. „Право доле само промашује једну страну.“​

4. Додајте корак „пре-загревања“ за хладни метал​

У хладним фабрикама (испод 15 степени), нерђајући челик остаје хладан-завари се не лепе добро. Програмирајте робота да изврши брзо пред{3}}загревање: померите горионик преко подручја завара на 2-3 секунде (без заваривања) да бисте загрејали метал.​

Фабрика у Минесоти имала је проблеме током зиме{0}}стопа квалификација је пала на 92% због хладног метала. Додали су пред{3}}грејање и оно је скочило на 99,5%. „Хладни метал је као хладан путер-не можете га лако намазати“, рекла је Лиза. "Загрејте га и завар ће боље тећи."​

Права{0}}победа у случају: Фабрика која је достигла 99,8% стопе квалификација​

Погледајмо како је мала фабрика у Охају преокренула ствари. Направили су транспортне контејнере од нерђајућег челика, али је стопа квалификације њиховог робота била 93%, а за заваривање једног контејнера било је потребно 28 минута.​

Урадили су три подешавања програмирања:​

Зона{0}}по{1}}Путања зоне: Поделите контејнер на предње/задње зоне, исеците позадину. Време заваривања је пало на 22 минута.​

Брзина/ампера према дебљини: Подесите 7 инча у минути/90 ампера за танке зидове, 5 инча у минути/130 ампера за дебеле углове.​

Подешавање угла пламеника: 0 степени за равне заваре, 45 степени за углове.​

Резултати?​

Стопа квалификације завара је достигла 99,8%-само 1 лош завар на сваких 500.​

Време прераде је смањено са 8 сати дневно на 30 минута.​

Направили су још 12 контејнера дневно (са 88 на 100) без додатног особља.​

„Промене нису захтевале фенси софтвер-само посматрање како се робот креће и подешавање малих подешавања“, рекао је власник фабрике. „Уштедели смо 15.000 долара месечно у преради и пропуштеним роковима.“​

Уобичајени митови о програмирању робота за заваривање (разбијен)​

Хајде да рашчистимо три грешке које спречавају фабрике да достигну стопу квалификација већу од или једнаку 99,5%.​

Мит 1: „Једном када је програмиран, роботу нису потребне промене.“​

Контејнери могу имати мале разлике (нпр. метални лимови мало дебљи него обично). Ако никада не прилагодите програм, завари ће бити искључени. Проверавајте стопу квалификација недељно-подешавање брзине/ампера ако падне испод 99%.​

Мит 2: „Брже заваривање=више контејнера.“​

Пребрзо заваривање (преко 8 инча у минути за танке делове) узрокује лоше заварене спојеве. Провешћете више времена преправљајући него што штедите. Фабрика у Тексасу је покушала да завари 10 инча у минути-направили су још 2 контејнера дневно, али је прерада трајала 10 сати, па је нето производња опала.​

Мит 3: „Само стручњаци могу да оптимизују програмирање.“​

Не морате бити кодер. Већина робота има једноставне интерфејсе{1}}које можете подесити брзину, појачала или путању са неколико кликова. Лизин тим је кроз тестирање научио: „Пробали смо нову брзину, проверили заварене спојеве и задржали оно што је функционисало. То је покушај и грешка, а не ракетна наука.“​

Закључак​

Оптимизација програмирања робота за заваривање нерђајућег челика за тела контејнера није писање сложеног кода-већ паметно планирање путање и мала подешавања брзине, топлоте и угла. Исправите путању (без померања уназад, брзи покрети између заварених спојева), ускладите подешавања са дебљином метала и достићи ћете већу или једнаку 99,5% стопе квалификација за кратко време.​

Исплата је велика: мање дораде, бржа производња и контејнери који издржавају тешке услове испоруке. Како је Лиса рекла: „Оптимизација програмирања није 'лепо--имати-, већ начин на који остајеш конкурентан. Робот који ради паметније, а не теже, чини сву разлику.“​​

Без обзира да ли имате велику фабрику или малу радионицу, ови кораци ће функционисати. Започните са једним подешавањем (нпр. зону-по- путањом зоне), проверите резултате и градите одатле. Ускоро ћете правити више контејнера, са мање лоших завара-и више новца у џепу.