Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

działania we właściwym kierunku- nowe możliwości realizacji projektów

Uzyskiwanie ewidentnych korzyści z wprowadzenia zrobotyzowanego procesu spawaniapowoduje nieustające zainteresowanie tym tematem. Ale w tym temacie jest „za” i „przeciw”.Niewątpliwym „za” jest porozumienie o współpracy w zakresie spawania łukowego trzech firm, amianowicie: MEXPOL Sp. z o.o., Fanuc Robotics Sp. z o.o. i ZAP- Robotyka Sp. z o.o.stwarzające organizacyjne ułatwienie dla Klientów zdecydowanych realizować takie projekty.

Kilkadziesiąt lat rozwoju i doświadczeń w Polsce i trochę dłużej na świecie sprawiło, że wiedzao robotyzacji jest bardzo duża. Pozwala ona na dokładne sprecyzowanie „za” i „przeciw”robotyzacji. Argumenty „za” zostały udokumentowane licznymi badaniami i opracowaniamiwykorzystywanymi do celów marketingowych. Nie wnikając w szczegółowe argumenty, należywymienić następujące korzyści wynikające z zastosowania robotyzacji:

• wzrost produktywności bez wzrostu zatrudnienia;

• poprawa jakości i utrzymywanie stałego poziomu jakości;

1 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

• elastyczność produkcji – możliwość taniego dostosowania poziomu produkcji do poziomuzamówień;

• skrócenie czasu przezbrojeń;

• elastyczność zastosowań;

• poprawa warunków BHP pracowników;

• wzrost konkurencyjności firmy;

• poprawa wizerunku firmy;

• atrakcyjność pracy w firmie (szczególnie dla młodych pracowników).

O ile część z wymienionych korzyści nie wymaga komentarza czy uzasadnienia, o tyle niektórenależy omówić. Do niedawna brany był pod uwagę aspekt wielkoseryjności obrabianego detaluuzasadniony zwrotem kosztów inwestycyjnych. Obecnie, dzięki pracom rozwojowym w zakresierobotów i oprzyrządowania, stanowiska zrobotyzowane mogą być budowane jako stanowiskaelastyczne. Powoduje to, że można na nich realizować procesy w odniesieniu do produkcjiśrednio, a nawet małoseryjnej i w odniesieniu do różnych detali. Łatwość programowania iprzekazywania informacji do robota sprawia, że zmiana procesu nie jest trudna i ogranicza sięgłównie do zmiany programu i oprzyrządowania. Czasami wykorzystanie najnowszychosiągnięć robotyzacji pozwala na wyeliminowanie zmian programu, a także oprzyrządowania.Program może się samodzielnie adaptować dzięki zastosowaniu, np. systemów wizyjnych.Klasyczne oprzyrządowanie zaś może być wyeliminowane przez współpracę kilku robotów,dostosowujących swoją pracę do zmieniającej się produkcji. Wzrost konkurencyjności firmy ipoprawa jej wizerunku są korzyściami współgrającymi i w obecnej rzeczywistości są bardzoistotne i ważne. Kontrakty są zawierane z firmami, które są zdolne wykazać swoje zalety i swojąprzewagę nad konkurentami. W działaniach marketingowych i kontraktowych wizerunek firmy, a

2 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

więc pokazanie np. procesów zrobotyzowanych, ma duże znaczenie i budzi zaufaniekontrahenta. Stanowi o poziomie technicznym firmy i kompetencji pracowników. Obserwujączmiany w traktowaniu wykonywania pracy, widać, że młodzi ludzie (szczególnie wykształceni)oczekują pracy ciekawej, dającej możliwości realizowania się i osiągania satysfakcji zosiągniętych rezultatów. Robotyzacja daje takie możliwości. Stwarza również okazję rozwoju ikariery zawodowej młodych pracowników, co dla wielu jest bardzo istotne (mają perspektywęrozwoju i zwiększania kompetencji). Należy poruszyć jeszcze jeden problem związany zrobotyzacją, ponieważ jego znaczenie w podejmowaniu decyzji o zastosowaniu robota uległozmianie. Jednym z istotnych kryteriów zastosowania robotów było bardzo dokładne wykonaniedetali do obróbki. Kryterium to obecnie jest inaczej postrzegane. Z jednej strony postęptechnologiczny i organizacyjny doprowadził do wykonywania detali z większą dokładnością, a zdrugiej udoskonalone systemy sterowania i systemy śledzenia, np. ścieżki spoiny (Through ArcSeam Tracking), sprawiły, że kryterium bardzo dokładnego wykonania detali nie jest takistotne, jak było poprzednio. Argumentem„przeciw” jest głównie koszt realizacji projektu, na który składa się stosunkowo wysoka cenarobota oraz koszt wykonania specjalistycznego oprzyrządowania. Koszt ten jest na ogółzestawiany z planowanymi oszczędnościami z realizacji procesu zrobotyzowanego.Oszczędności liczone są głównie w odniesieniu do wynagrodzenia pracowników, których pracęzastępuje się robotem, co powoduje, że wskaźnik zwrotu nakładów inwestycyjnych kształtujesię niekorzystnie. Należy jednak wziąć pod uwagę fakt ciągłego wzrostu wynagrodzeńpracowników (wykwalifikowani spawacze zarabiają dużo) oraz wzrost ogólnych kosztówzatrudnienia. W tym aspekcie wskaźnik opłacalności inwestycji będzie się zmieniał na korzyść.Jeśli do oszczędności w wynagrodzeniach dodamy oszczędności wynikające z poprawy jakości orazwzrost produktywności, bardzo często okazuje się, że inwestycja w robotyzację zwraca się jużpo kilku lub kilkunastu miesiącach. Zagadnieniem często poruszanym przy wdrażaniurobotyzacji jest problem likwidacji miejsc pracy, np. spawaczy. Oczywiście jest to problemistotny, ale do rozwiązania środkami organizacyjnymi. Należy jednocześnie zauważyć, żeroboty przemysłowe zastępują na ogół pracowników wykonujących niezbyt lubiane iniebezpieczne prace (spawanie, zgrzewanie, malowanie). Reasumując argumenty „za” i„przeciw”, nie ulega wątpliwości, że kierunek „robotyzacja” jest jak najbardziej aktualny iwskazany. Świadczy o tym ilość wdrożonych stanowisk zrobotyzowanych na świecie, sięgającamilionów sztuk.

Nowa współpraca i nowa oferta

Na rynku polskim działa kilka firm polskich i zagranicznych, oferując usługi w zakresierobotyzacji. Firmy polskie oferujące usługi w zakresie wdrażania robotyzacji współpracują zproducentami robotów przemysłowych oraz wyposażenia technologicznego. W zakresie formwspółpracy i oferowania usług związanych z robotyzacją prac spawalniczych na uwagęzasługuje fakt powstałego porozumienia o współpracy trzech firm, a mianowicie:

3 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

• MEXPOL Sp. z o.o. z siedzibą w Opolu,

• FANUC Robotics Polska Sp. z o.o. z siedzibą we Wrocławiu,

• ZAP ROBOTYKA Sp. z o.o. z siedzibą w Ostrowie Wlkp.

W ramach porozumienia firmy współpracują głównie w zakresie procesów spawania łukowegometali.

4 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

Stoisko MEXPOL, FANUC i ZAP- ROBOTYKA na ExpoWelding 2010 w Sosnowcu W bieżącym roku współpracujące firmy wspólnie przedstawiły ofertę na targach MachTool 2010w Poznaniu i ExpoWELDING 2010 w Sosnowcu. Przedstawiona oferta, jak również nowa formawspółpracy firm wzbudziły duże zainteresowanie klientów i potencjalnych klientów, coniewątpliwie zaowocuje współpracą z częścią z nich. Połączenie potencjałów trzechwymienionych firm, z których każda jest kompetentna w swoim zakresie, daje gwarancjęklientowi pozytywnego wdrożenia projektu. Taki układ organizacyjny umożliwia wykonanieusługi kompleksowo od na targach doradztwa poprzez kontrakt i wykonawstwo do uruchomienia, szkolenia i serwisowania. FANUC – producent robotów przemysłowych Spółka Fanuc Ltd powstała w 1972 r. w Japonii u podnóża góry Fuji. Zatrudnia około 5000pracowników na całym świecie i ma zdolność produkcyjną 3000 robotów miesięcznie. Naświecie pracuje obecnie ponad 240 tys. robotów przemysłowych Fanuc, co stawia tę firmę napierwszym miejscu na świecie. Roboty produkowane są w całości w Japonii, co daje gwarancjęjakości, a przy ich wytwarzaniu pracuje 1000 robotów. Firma Fanuc znana jest również jakodominujący(63%) producent układów sterowania maszyn CNC. Produkowane robotycharakteryzują się wskaźnikiem niezawodności, wynoszącym 99,99%, który uzyskiwany jestdzięki kontroli produkcji wszystkich ważniejszych zespołów i podzespołów, takich jak:serwonapędy, sterowniki osi, enkodery, systemy operacyjne. Pełna gama robotów FanucRobotics obejmuje 14 serii, z których każda zawiera kilka lub kilkanaście modeli. Niezawodnesterowanie zapewnia kontroler R-30iA, który może sterować do 40 osi z serwonapędami Fanuc, podzielonymi maksymalnie na pięć grup. Oznacza to, że jeden kontroler może sterowaćczterema robotami w układzie synchronicznym lub sekwencyjnym. Roboty spawalnicze Fanucprzeznaczone są do spawania metodami MAG, MIG i pochodnymi oraz laserem. Do spawaniametodą TIG należy stosować zestaw ochronny TIG-KIT, który zabezpiecza przed szkodliwymdziałaniem wysokiej częstotliwości na układy elektroniczne.

5 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

6 / 7

Robotyzacja prac spawalniczychPoniedziałek, 24. Styczeń 2011 23:34 - Zmieniony Wtorek, 16. Kwiecień 2013 19:58

Robot spawalniczy ArcMate 100iC/6L z kontrolerem R-30iAMate   Fanuc Robotics oferuje 5 modeli robotów przeznaczonych do procesu spawania, a mianowicie: 1 Arc Mate 100iC o zasięgu do 1420 mm i max. udźwigu kiści (nadgarstka)10 kg 2 Arc Mate 100iC/6L o zasięgu do 1632 mm i max. udźwigu kiści 6 kg 3 Arc Mate 120iC o zasięgu do 1811 mm i max. udźwigu kiści 20 kg 4 Arc Mate 120iC/10L o zasięgu do 2009 mm i max. udźwigu kiści 10 kg 5 M-710iC/20L o zasięgu do 3110 mm i max. udźwigu kiści 20 kg Roboty wymienione w poz. 1-4 sterowane są kontrolerem R30iA/R30iA Mate. Konstrukcja robotów spawalniczych FANUC uwzględnia specyficzne wymagania jakie stawiasam proces technologiczny jak również sprzęt spawalniczy. Poniżej podano istotne cechykonstrukcyjne umożliwiające prawidłową realizację procesu spawania, a mianowicie: 1 łatwość skomunikowania z wieloma spawalniczymi źródłami energii przeznaczonymi dospawania zrobotyzowanego (poprzez interfejs); 2 wysoka prędkość ruchów pośrednich ( dojście, przejście, wycofanie); 3 przewody spawalnicze umieszcza się wewnątrz ramienia robota oraz kiści (nadgarstka) copowoduje, że przewody nie są rozciągane i nie kolidują z innymi częściami stanowiskaspawalniczego; 4 podajnik drutu montowany jest na ramieniu robota (przy trzeciej osi) co skraca przewodyspawalnicze a przez to, zwiększa niezawodność układu podawanie drutu elektrodowego; 5 wąska kiść (nadgarstek) ramienia umożliwia spawanie w trudno dostępnych miejscach; 6 roboty mogą działać w dowolnej pozycji (na podstawie, podwieszone, pod dowolnym kątem)co pozwala na ograniczenie powierzchni produkcyjnej i zwiększenie możliwości zastosowań. Wymagania technologiczne procesu spawania zrobotyzowanego różnią się i są większe wstosunku do spawania ręcznego, półautomatycznego i automatycznego. Wynika tobezpośrednio z faktu realizowania procesu wg konkretnego programu, podczas któregowszelkie błędy lub zakłócenia muszą być natychmiast korygowane bez ingerencji operatora. W tym celu stosuje się różnorodne rozszerzenia programowe, które pozwalają również nadopasowanie aplikacji do potrzeb użytkownika.Firma Fanuc oferuje następujące rozszerzenia, które mogą być stosowane w procesiespawania łukowego: 1 Wczesne Wykrywanie Kolizji (High Sensitive Collision Detection) 2 Oscylacje 3 Kompensacja Trajektorii Spawania (Through Arc Seam Rracking = TAST) 4 Automatyczne Poszukiwanie Pozycji Detali (Touch Sensing) 5 Ochrona Uchwytu Spawalniczego (Torch Guard) 6 Koordynacja Ruchów (Coordinated Motion Package) 7 Identyfikacja Obciążenia Zainstalowanego Na Robocie (Payload Id) 8 Instrukcja Skoku Warunkowego (Collision Skip/Touch Skip) 9 Sterowanie Kilkoma Robotami (Multi Robot Control) 10 System Wizyjny (iR Vision) 11 Śledzenie Ruchu Taśmy Produkcyjnej (Line Tracking) 12 Ruch z Pomiarem Sił (SoftFloat) 13 Interfejs Sieci Ethernet 14 Dedykowany Procesor PMC (Integrated PMC) Dużym ułatwieniem w procesie projektowania, produkcji i serwisowania jest oprogramowanieROBOGUIDE. Jest to platforma programistyczna zawierająca wiele opcji możliwych dozastosowania w trybie offline (symulacja ruchu robota na komputerze PC). Programprzetestowany w trybie offline można następnie zapisać na konkretnym robocie i zastosować dorzeczywistej aplikacji. ZAP ROBOTYKA- Tworzenie zrobotyzowanych stanowisk ZAP- ROBOTYKA Sp. z o.o. z siedzibą w Ostrowie Wkp. jest firmą powstałą w wynikurestrukturyzacji Zakładów Automatyki Przemysłowej S.A. Firma ma długoletnie doświadczeniew tworzeniu stanowisk zrobotyzowanych i zautomatyzowanych. Na przestrzeni 20 latdziałalności ZAP- ROBOTYKA zaprojektowano, wykonano i wdrożono ponad 70 stanowiskrealizujących różne procesytechnologiczne, głównie procesy spawania. Stanowiska zrobotyzowane do spawania mimo, żemuszą zawsze zawierać główne zespoły, czyli: robot, oprzyrządowanie i sprzęt spawalniczy,różnią się ich doborem i wykonaniem. Przykładowe stanowisko zrobotyzowane do spawaniazębów wymiennych koparek przestawiono na poniższej fotografii. Do realizacji zadania zastosowano robot sześcioosiowy FANUC ArcMate100iC-6L zoprogramowaniem spawalniczym ArcTool . Wszystkie parametry spawania wprowadza się doukładu sterowania robota za pomocą panelu programowania. Manipulowanie przedmiotamispawanymi odbywa się wprzyrządach, które zamocowane są w pozycjonerach. Przyrządy mocujące spawane detale są tak skonstruowane, aby dostęp ramienia robota i uchwytu spawalniczego do spoin był jak najbardziej korzystny i można było mocować kilka spawanych zespołów

Stanowisko spawalnicze do spawania zębów koparek   Na stanowisku zastosowano pozycjoner dwustanowiskowy o napędzie elektrycznym.Pozycjoner sterowany jest przez układ sterowania robota, który zarządza całym stanowiskiem.Osie poziome 7 i 8 pozycjonera stanowią zewnętrzne osie ciągłe robota. Spawalnicze źródłoenergii LINCOLN PowerWave 455 jest zintegrowane z robotem poprzez interfejs ArcLink.Stanowisko może być wykorzystane do spawania różnych elementów. Zmiana elementuspawanego wymaga zainicjowania innego programu oraz wymiany niezbędnych elementów,np.: drutu, pancerza prowadzącego drut, gazu osłonowego. Wybrany program spawaniawywołuje się z panelu programowania poprzez podanie kombinacji bitów. Stanowisko wyposażone jest ponadto w inne niezbędne zespoły jak stacja czyszcząca,ogrodzenie zabezpieczające personel, itp. ZAP- ROBOTYKA jest firmą, która w ramach porozumienia o współpracy jest wykonawcąstanowisk oferując usługi w zakresie: doradztwa technicznego, projektowania, wykonawstwa,kompletacji dostaw, montażu i rozruchu, oprogramowania technologicznego, szkolenia iserwisu. MEXPOL- Sieć handlowa i własne doświadczenie W ramach porozumienia Spółka MEXPOL działa na zasadzie integratora handlowego,wykorzystując swoją sieć handlową w Polsce i wnosząc własne doświadczenie w zakresierobotyzacji prac spawalniczych. Spółka działa na polskim rynku od 20 lat a jej głównym celem jest kompleksowe zaopatrywanieklientów w urządzenia, sprzęt i materiały do spawania i procesów pokrewnych. Spółka zatrudniaśrednio 60 osób mających odpowiednie kompetencje do współpracy z Klientami. Opróczdziałalności w siedzibie w Opolu Spółka prowadzi działalność w innych regionach Polskipoprzez Handlowe Oddziały Zamiejscowe, mające swoje siedziby w: Bełchatowie, Bielsku-Białej, Kokorzynie (Wielkopolska), Krakowie, Lubiniu, Poznaniu, Tarnobrzegu, Warszawie,Wrocławiu i Zielonej Górze. Aktualna oferta Spółki jest bardzo szeroka i obejmuje w zakresie spawalnictwa i procesówpokrewnych, następujące grupy wyrobów: urządzenia i sprzęt do spawania łukowego igazowego, materiały spawalnicze, sprzęt i materiały do lutowania, akcesoria spawalnicze,wyposażenie stanowisk spawalniczych. W zakresie maszyn i urządzeń do obróbki blach Spółka oferuje Klientom: maszyny do cieciaplazmowego i/lub gazowego typu ATBlu sterowane CNC, systemy ręcznego cieciaplazmowego, ukosowarki mechaniczne oraz inne urządzenia. Oprócz ww. grup w ofercie Spółki znajdują się wyroby z zakresu: środków ochronyindywidualnej i BHP, chemii przemysłowej (głównie z zakresu spawalnictwa), narzędzi ielektronarzędzi, materiałów ściernych, zgrzewarek rezystancyjnych. W ramach porozumienia o współpracy Spółka MEXPOL uczestniczy w pracach związanych zrobotyzacją prac spawalniczych wykorzystując dotychczasowe doświadczenia w tym temacie.Przeprowadzone rozeznanie rynkowe w zakresie robotyzacji procesów wytwórczych wskazujena znaczne zainteresowanie firm tym kierunkiem działań. Przedstawiane potrzeby dotycząbardzo różnorodnych tematów od prostych aplikacji po bardzo skomplikowane, wymagającenowatorskiego podejścia. Wszystkie natomiast wymagają indywidualnego podejścia do tematu isporychnakładów w prace projektowo- konstrukcyjne. Podsumowanie 1 Aktualność i celowość działań w kierunku robotyzacji procesów, szczególnie procesówniebezpiecznych i szkodliwych nie budzi wątpliwości. 2 W Polsce powstała wystarczająca baza sprzętowa jak również wykonawcza do realizacjiprojektów z zastosowaniem robotów przemysłowych. 3 Znaczącą barierą znacznego postępu w zastosowaniu robotów są środki finansowe orazsytuacja gospodarcza w Polsce i na świecie. 4 Pewne zjawiska (np. demograficzne) wymuszą działania przyspieszające robotyzację,mechanizację i automatyzację procesów produkcyjnych. 5 Powstałe porozumienie biznesowe FANUC ROBOTICS POLSKA, MEXPOL i ZAP-ROBOTYKA stwarza nowe możliwości dla klientów w zakresie realizacji projektów zzastosowaniem robotów FANUC. 6 Sieć handlowa MEXPOL ułatwia bezpośredni kontakt z klientami i zapewnia kompetentnąobsługę wspieraną specjalistami firm FANUC ROBOTICS i ZAP- ROBOTYKA. 7 Oferowane usługi są kompleksowe od doradztwa poprzez projektowanie, realizację, szkoleniedo serwisu gwarancyjnego i pogwarancyjnego. Zapraszamy do współpracy w zakresie robotyzacji i zapewniamy uzyskanie korzyści jakiezostały wyeksponowane w niniejszym opracowaniu.

7 / 7