Robottihitsaus kannattaa aloittaa, kun tuotantomäärät ovat riittävän suuria tai toistuvat hitsaustyöt kuormittavat kapasiteettia. Merkkejä siirtymisen ajankohdasta ovat työvoimapula, laatuongelmat tai toimitusaikojen venyminen. Investointi maksaa itsensä takaisin tuottavuuden kasvun, materiaalihukan vähenemisen ja tasalaatuisempien hitsausten kautta. Tässä artikkelissa käsittelemme keskeiset kysymykset robottihitsaukseen siirtymisestä.
Mitä robottihitsaus tarkoittaa käytännössä?
Robottihitsaus on automaattinen hitsausprosessi, jossa teollisuusrobotti suorittaa hitsaustyön ohjelmoitujen parametrien mukaisesti. Robotti liikuttaa hitsauspolttimoa tarkasti määriteltyä rataa pitkin, kun taas hitsauslaite tuottaa tarvittavan lämmön ja lisäaineen. Järjestelmä toimii itsenäisesti, kun työkappaleet on asetettu kiinnittimiin ja ohjelma on käynnistetty.
Robottihitsausjärjestelmä koostuu useista osista. Varsinainen teollisuusrobotti vastaa liikkeistä ja paikannuksesta. Hitsauslaitteisto tuottaa hitsauskaaren tai lasersäteen. Kiinnittimet pitävät työkappaleet paikallaan oikeassa asennossa. Ohjausjärjestelmä koordinoi kaikkea toimintaa ja tallentaa hitsausohjelmat.
Käytännössä operaattori lataa työkappaleet kiinnittimiin, valitsee oikean ohjelman ja käynnistää prosessin. Robotti suorittaa hitsauksen samalla tavalla joka kerta. Kun sarja on valmis, operaattori purkaa kappaleet ja aloittaa uuden kierroksen. Samaa ohjelmaa voidaan käyttää uudelleen aina kun kyseistä tuotetta hitsataan.
Milloin hitsausvolyymi on riittävä robottihitsauksen aloittamiseen?
Robottihitsaus alkaa olla kannattavaa, kun samanlaisia hitsaustöitä tehdään säännöllisesti ja riittävän suurina määrinä. Sarja- ja massatuotannossa hyödyt näkyvät selkeimmin, mutta myös pienemmät erät voivat sopia automaatioon, jos samat tuotteet toistuvat tuotannossa. Ratkaisevaa on hitsaustyön toistuvuus ja ennustettavuus.
Sarjatuotannossa investointi maksaa itsensä takaisin nopeammin, koska ohjelmointi- ja asetusajat jakautuvat suurelle kappalemäärälle. Jos hitsaat samaa komponenttia viikoittain tai kuukausittain, robottihitsaus voi olla järkevää vaikka yksittäiset erät olisivat kohtuullisen pieniä. Tuotannon jatkuvuus tekee automaatiosta kannattavaa.
Pienempiä eriä varten kannattaa arvioida, kuinka monta erilaista tuotetta tuotannossa on ja kuinka usein ne toistuvat. Jos tuotevalikoimassa on kymmeniä erilaisia hitsattavia osia, jotka kaikki esiintyvät säännöllisesti, robottihitsaus voi tehostaa tuotantoa merkittävästi. Ohjelmien tallennus mahdollistaa nopean vaihdon eri tuotteiden välillä.
Mitkä merkit kertovat, että manuaalihitsaus on pullonkaula tuotannossa?
Selkein merkki pullonkaulasta on tilanne, jossa hitsausosasto ei pysy muun tuotannon tahdissa. Työkappaleet jonottavat hitsaukseen, toimitusajat venyvät ja kiireelliset tilaukset aiheuttavat jatkuvaa stressiä. Kun hitsaajien kapasiteetti on jatkuvasti täynnä eikä lisätyövoimaa ole saatavilla, automaatio voi ratkaista ongelman.
Laatuongelmat kertovat usein siitä, että manuaalihitsaus on liian kuormittavaa. Väsymys ja kiire näkyvät hitsausvirheina, epätasaisena laatuna ja lisääntyneenä hylkynä. Jos tarkastuksessa havaitaan vaihtelua hitsien laadussa tai asiakkaat reklamoivat, syy voi olla liiallisessa manuaalityön kuormituksessa.
Työvoimapula on kasvava haaste monilla aloilla. Osaavia hitsaajia on vaikea löytää ja he siirtyvät helposti kilpailijoille. Jos rekrytointi on hankalaa tai avainhenkilöiden poissaolot aiheuttavat tuotantokatkoksia, robottihitsaus vähentää riippuvuutta yksittäisistä työntekijöistä. Automaatio ei korvaa kaikkea osaamista, mutta se vapauttaa ammattitaitoisia hitsaajia vaativampiin tehtäviin.
Miten robottihitsauksen kannattavuus lasketaan?
Kannattavuuslaskelmassa vertaillaan investointikustannuksia saavutettaviin hyötyihin. Kustannuspuolelle lasketaan robottijärjestelmän hankintahinta, asennus, ohjelmointi ja mahdolliset tuotantotilojen muutokset. Hyötypuolelle kirjataan työkustannussäästöt, tuottavuuden kasvu, laadun paraneminen ja materiaalihukan väheneminen. Takaisinmaksuaika kertoo, kuinka nopeasti investointi maksaa itsensä takaisin.
Työkustannussäästöt syntyvät, kun yksi operaattori voi valvoa useampaa robottia tai tehdä muita töitä hitsauksen aikana. Robotti työskentelee myös taukojen aikana ja useammassa vuorossa ilman lisäkustannuksia. Tuottavuushyödyt tulevat nopeammasta hitsausajasta ja vähäisemmistä asetusajoista, kun sama ohjelma voidaan ladata suoraan järjestelmään.
Laatuhyödyt näkyvät vähäisempänä hylkynä ja uudelleentyöstönä. Robotti hitsaa jokaisen kappaleen samalla tavalla, joten laatu on tasaista. Materiaalihukka vähenee, kun lisäaineen käyttö on tarkasti hallinnassa eikä virheellisiä hitsejä tarvitse korjata. Nämä tekijät yhdessä määrittävät, kuinka nopeasti investointi on kannattava juuri teidän tuotannossanne.
Mitä muutoksia robottihitsaus vaatii tuotantotiloissa ja prosesseissa?
Robottihitsaus tarvitsee riittävästi tilaa turvalliseen toimintaan. Robotin ympärille rakennetaan suoja-aidat, jotka estävät pääsyn työskentelyalueelle prosessin aikana. Lattian on kannettava järjestelmän paino ja sähkönsyöttö on varmistettava riittäväksi. Ilmanvaihto pitää mitoittaa hitsaushuurujen poistamiseen myös automaattikäytössä.
Kiinnittimet ja työkalusto vaativat suunnittelua. Työkappaleet on kiinnitettävä toistettavasti samaan asentoon, jotta robotti löytää hitsauskohdat. Kiinnittimien on oltava riittävän jäykkiä estämään kappaleen liikkuminen hitsauksen aikana. Hyvät kiinnittimet nopeuttavat kappaleiden vaihtoa ja parantavat laatua.
Henkilöstö tarvitsee koulutusta uusiin tehtäviin. Operaattoreiden on osattava ladata ohjelmia, asettaa työkappaleet oikein ja tunnistaa mahdolliset ongelmat. Ohjelmoinnin voi hoitaa joko oma henkilöstö koulutuksen jälkeen tai ulkopuolinen kumppani. Ylläpito ja huolto on suunniteltava osaksi normaalia toimintaa.
Tarjoamme kokonaisvaltaista tukea robottihitsauksen käyttöönotossa. Autamme arvioimaan, sopiiko automaatio juuri teidän tuotantoonne, ja suunnittelemme ratkaisun tarpeidenne mukaan. Huolehdimme asennuksesta, ohjelmoinnista ja koulutuksesta, jotta pääsette sujuvasti käyntiin. Ota yhteyttä, niin keskustellaan miten robottihitsaus voisi tehostaa tuotantoanne.
