Pět způsobů, jak zlepšit provozní dokonalost v automatizaci robotického svařování

Will Healy III, manažer pro průmyslovou strategii ve společnosti Balluff, na své prezentaci „Pět kroků k dosažení provozní dokonalosti v automatizaci robotického svařování“, která byla přednesena na veletrhu Fabtech Expo v McCormick Place v Chicagu. Obrázek poskytl Chris Vavra, CFE Media and Technology Will Healy III, manažer pro průmyslovou strategii ve společnosti Balluff, na své prezentaci „Pět kroků k dosažení provozní dokonalosti v automatizaci robotického svařování“, která byla přednesena na veletrhu Fabtech Expo v McCormick Place v Chicagu. Obrázek poskytl Chris Vavra, CFE Media and Technology

Pokud jde o jakýkoli výrobní proces, nejen o zdokonalování automatizace robotického svařování, měly by si firmy položit otázku, jaké jsou jejich cíle.

„Lidé se do něčeho pouštějí, aniž by věděli, co je konečným cílem, a to může být velmi nákladné," uvedl Will Healy III, manažer pro průmyslovou strategii ve společnosti Balluff, ve své prezentaci „5 kroků k dosažení provozní dokonalosti v automatizaci robotického svařování“, kterou přednesl na veletrhu Fabtech Expo v McCormick Place v Chicagu.

Čtyři oblasti, na které by se měly firmy podívat, než po hlavě skočí do automatizace robotického svařování, jsou:

  1. Zlepšit využití výrobních prostředků a dostupnosti strojů
  2. Zkrátit plánované odstávky, seřizování a přestavby na jiný produkt
  3. Přestat řešit problémy až když hoří a neprovádět improvizované opravy na poslední chvíli
  4. Redukovat neplánované odstávky a malé zastávky.

„Odstávky nás v robotickém svařování ničí“, uvedl Healy. Uvedl několik zdrojů, podle nichž se v automobilovém průmyslu může jednat o 17 000 až 22 000 dolarů za minutu. Zdůraznil to zmínkou o automobilce, která každých 50 sekund vyrobí nové vozidlo. Při přepočtu na jednu hodinu to znamená, že společnost kvůli výpadku systému přijde o více než 1 milion dolarů.

Běžné problémy automatizace robotického svařování a osvědčené postupy

Healy poukázal na řadu aspektů automatizace robotického svařování, které mohou při robotickém svařování způsobit problémy. Patří mezi ně rozstřik svaru, nárazové zatížení, poškození snímače, detekce nesprávné polohy válce, detekce zlomené matice a bezkontaktní spojení. Každý z těchto problémů, který ujde kontrole, může způsobit značné poškození stroje a vážné prostoje.

„Je zapotřebí spousta údržby a informovanosti, protože robotické svařování je velmi drsné odvětví. Opotřebení je zde samozřejmostí."

Výroba se posunula o mnoho kroků kupředu, pokud jde o dostupné technologie a materiály. Kovy se již nevyrábějí z jednoho materiálu, ale z různých kompozitů, které jsou lehčí a pevnější. Lépe snášejí zatěžování. Následovaly i technologie senzorů, které nyní dokážou detekovat předměty na větší vzdálenosti. Nemusí být přímo na stroji, protože by mohlo dojít k poškození senzoru a stroje v důsledku rozstřiku svaru nebo propálení kabelu.

Také operátoři mají na dosah ruky více informací díky průmyslovému internetu věcí (IIoT) a vstupně-výstupním (I/O) architekturám, jako je IO-Link, který Healy přirovnal k USB pro automatizaci. Rychlejší a spolehlivější komunikace je nutností v průmyslu, který vyrábí produkty mnohem rychleji než dříve.

„Pokud chceme omezit prostoje na minimum, chci, aby diagnostika vždy komunikovala,“ uvedl Healy.

Využití těchto dat může pomoci zlepšit prediktivní údržbu a monitorování stavu tím, že poskytne provozům potřebné informace s předstihem. Pokud víte, co se může stát, nebo co se pravděpodobně stane, zejména v odvětví, kde dochází k velkému opotřebení, můžete udržovat hladký chod provozu.

Healy také zmínil počítačové vidění a sledovatelnost, zejména radiofrekvenční identifikaci (RFID), jako způsoby, jak bezdrátově předávat informace a zajistit, aby se správné informace dostaly ke správným lidem.

Pět kroků k dosažení provozní dokonalosti

V oblasti automatizace robotického svařování existuje mnoho výzev a řešení, ale mezi ty největší patří vědět, kde a jak začít. Ačkoli to může být náročné, Healy stanovil pět kroků, které mohou společnosti použít ke zdokonalení své automatizace a strategie na základní výrobní úrovni.

KROK 1: Začněte. Ne, vážně, začněte hned teď.

Podle Healyho je nejlepší začít s něčím malým. Identifikujte nejproblematičtější pracovní buňku a proveďte audit. V jaké oblasti dochází k největším odstávkám, problémům s kvalitou a výměnám? Po zjištění těchto skutečností se vydejte do provozu, zeptejte se operátorů a údržbářů a shromážděte co nejvíce údajů.

„Data nemusí být dokonalá,“ řekl Healy. „Je potřeba identifikovat je a získat obecnou představu o tom, co se děje špatně. Data poskytují odpovědi a možná řešení a ukazují, co je příčinou problémů a proč k nim dochází.“

KROK 2: Zaměřte se na jednotlivé senzorové aplikace.

Po výběru pracovní buňky a shromáždění základních informací je čas podívat se na jednotlivé senzory a zjistit, co funguje a co ne. Healy popsal tento proces jako čtyřfázový.

  1. Vyberte správný senzor. Jedná se o proces typu pokus-omyl a získání té nejlepší technologie může vyžadovat určité testování. Uživatelé mohou tuto otázku zúžit tak, že se zeptají, jak se senzor používá, jakému prostředí je vystaven a proč současná instalace stále selhává.
  2. Ochraňte senzor. Nejlepší příslušenství pro konkrétní aplikaci může vyžadovat určité přizpůsobení pro dosažení nejlepších výsledků. Uživatelé by měli zjistit, jaká ochrana je potřeba, a zda se senzor fyzicky nepoškozuje. Měli by také zjistit dostupný prostor, a jakým vlivům je senzor vystaven.
  3. Připojte jej s ochranou. Správné provedení může mnohonásobně prodloužit životnost produktu, protože správný povlak nebo těsnění chrání senzor. Rozhodující je vědět, zda je senzor vystaven působení okolních vlivů, nebo zda je poškozen vlivem vysokých teplot.
  4. Učte se s neustálým zlepšováním. Podle Healyho je to nejdůležitější a nejtěžší krok. Vzít si ponaučení z toho, co selhalo a co se nepovedlo, a uplatnit tyto poznatky v jiných aspektech, není samozřejmostí. Někdy se jedná o specifická ponaučení, někdy je lze použít v mnoha různých situacích.

CTL2110 NEWS Balluff RoboticWelding ContinuousImprovementVytvoření odpovědného myšlení vyžaduje neustálé zlepšování na všech úrovních, aby se dosáhlo změny kultury na pracovišti. Obrázek poskytl Chris Vavra, CFE Media and Technology

KROK 3: Napravte přítomnost.

Nákupy pro údržbu, opravy a provoz (MRO) a vylepšení úschovny nářadí. Sjednocení zásob a omezení nepořádku zjednodušením nákupu a snížením zásob je dalším procesem typu pokus-omyl. Mnohá oddělení údržby nemusí být vzorem čistoty a pořádku, ale získání funkční představy o tom, co je po ruce může omezit starosti a poskytnout lepší představu o celkových nákladech na vlastnictví (TCO) a návratnosti investic (ROI).

KROK 4: Vytvořte kulturu odpovědnosti.

Healy připustil, že to může být nejtěžší část procesu. Jedna věc je zdokumentovat problémy a dát doporučení, ale jejich realizace a důsledné dodržování je věc druhá. Kultura pracovní síly, zejména v technických oborech, je o důslednosti. Mnohé zavedené postupy se již zakořenily. Změna se nestane přes noc.

Pomoci může podrobná dokumentace návratnosti investic. Ostatní tak získají konkrétní představu o závažnosti problému a přesvědčí se o významu změny protokolů.

Pokud existuje obecná shoda na provedení těchto kulturních změn, školení o neustálém zlepšování může výrobcům pomoci identifikovat problémy, jako jsou:

  • • Jaká jsou běžná selhání a dohodnutá řešení těchto problémů?
  • • Jaké jsou nejlepší technologie pro konkrétní procesy v závodě?
  • • Jak nainstalujete a vyměníte senzor, když selže?
  • • Co se dělá, aby se předešlo opakovaným selháním?

„Pro výrobce, kteří tyto kroky skutečně přijmou, se to skutečně zlepší,“ uvedl Healy.

KROK 5: Napravte budoucnost. Nové specifikace zařízení

Pokud uživatelé nezmění specifikace svého stroje, bude mít další nainstalovaný stroj stejné problémy znovu. Naštěstí mnoho výrobců specifikuje až na úroveň metodiky, takže je vše přesně popsáno. Dostat všechny na stejnou vlnu však může být náročné. Healy uvedl, že společnosti musejí mít jasno a odpovídajícím způsobem změnit svá očekávání. Určete TCO a zajistěte, aby byly v závodě uplatňovány osvědčené postupy.

Dosáhněte provozní dokonalosti a kultury na pracovišti

Provozní dokonalost má mnoho podob a mnoho aspektů. Společnosti však mohou začít tím, že se budou ptát, jak snížit náklady, zvýšit produktivitu a navázat dlouhodobá partnerství. Ty jsou již v popředí zájmu mnoha společností, ale nyní je to ještě větší priorita.

Zlepšování automatizace a efektivity prostřednictvím konceptů, jako je IIoT a správy výrobních prostředků, již není jen „přáním“. Vzhledem k pandemii COVID-19, která způsobila změnu paradigmatu ve způsobu vytváření věcí, se to stalo „nutností“ pro udržení konkurenceschopnosti.

Healy ke změně priorit řekl: „Ano, myslím, že je to významným aspektem, ale není to jen COVID-19 sám o sobě. Domnívám se, že v tom sehrál roli i nedostatek pracovních sil a mnoho dalších problémů ovlivňujících výrobu. Řekl bych, že mnozí účastníci této akce si uvědomují, že musí dělat něco jiného. Nemohou již nadále dělat stejné věci.“

Začátek může být odrazující, ale podle Healyho jde o to uvědomit si, že již nelze dělat totéž, co dříve, a z toho vycházet.

„Z toho, co jste dnes viděli, si vyberte něco, s čím můžete začít,“ řekl. „Všechno je o prvním kroku.“

Chris Vavra, autor článku, ředitel pro webový obsah časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com