Wiedza

Robotyzacja stanowiska spawalniczego – science-fiction czy nasza przyszłość?

O pojawieniu się na rynku robotów wykonujących pracę ludzi wiadomo nie od dzisiaj. Także w branży spawalniczej nie jest to już kompletna nowość. Czy jednak roboty wyprą człowieka w tego typu pracach?
Obecnie wobec rosnących oczekiwań klientów stale dąży się do poprawy jakości wykonywanych usług poprzez ciągłe unowocześnianie i udoskonalani urządzeń. Jednakże pomimo eliminowania i niwelowania elementów mających negatywny wpływ na efekt końcowy pozostaje jeszcze tzw. czynnik ludzki. W przypadku prac, które są wykonywane ręcznie na jakość danego produktu czy danej usługi mają wpływ umiejętności a nawet samopoczucie spawacza.

Robot lubi się powtarzać
Spawacze z oczywistych przyczyn nie są w stanie osiągnąć takiej powtarzalności wykonywanych procesów, jakie osiąga robot. Spadek koncentracji, zmęczenie, choroba i szereg innych czynności wpływa na efekt końcowy a czasami nawet powoduje niebezpieczne zdarzenia i wypadki. W przypadku spawania zrobotyzowanego możemy mówić o dużej powtarzalności i dokładności spawania, dzięki możliwości jego kontrolowania w każdym jego etapie. Dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu możliwe jest ustawienie parametrów spawania takich jak tor, czy amplituda, a także kontrolowanie procesu spawania i dokonywanie bieżących korekt. Jest to szczególnie ceniona zdolność w przypadku spawania konstrukcji szczególnie narażonych na występowanie odkształceń spawalniczych.

Większa efektywność
Podczas spawania ręcznego spawacz do wykonania spoiny wykorzystuje łuk elektryczny tylko w 20% całego czasu spawania. Ten stosunek czasu jarzenia się łuku do czasu potrzebnego do wykonania spoiny nazywa się współczynnikiem efektywnego wykorzystania łuku spawalniczego. Oznacza to, że łuk wykorzystywany jest tylko przez 1/5 czasu spawania. Dla porównania robot osiąga współczynnik ok. 70%. Różnica jest kolosalna i wynika ze wspomnianego czynnika ludzkiego – spawacz przerywa pracę w celu zmiany pozycji czy odpoczynku. Przekłada się to wprost na szybkość wykonywania procesu. Nawet najbardziej doświadczony spawacz jest wstanie osiągnąć szybkość nie większą, niż 0,6 m na minutę. Roboty spawają w tym samym czasie odcinek 2 metrów, czyli są przeszło trzykrotnie szybsze.
Ponadto spawacze nierzadko chcąc zostawić sobie pewien margines bezpieczeństwa nakładają grubszą, niż konieczne spoinę, generując tym samym większe koszty.

Robot dla zdrowia
Obecnie mimo nowoczesnego sprzętu spawalniczego oraz zaawansowanych technologii spawania i cięcia stale aktualny jest problem zagrożeń dla organizmu człowieka. Zalicza się do nich:
– niekorzystne promieniowanie optyczne mogące doprowadzić do stanów zapalnych rogówki oka i spojówki, zaćmy a nawet zmian siatkówce i dnie oka,
– odpryski żużla lub metalu mogące spowodować uszkodzenie mechaniczne oka a nawet powodować w przyszłości żelaźnicę lub miedzicę (źródło: ciop.pl),
– pyły i gazy spawalnicze mogące wywołać zapalenie oskrzeli, zwłóknienia płuc, zatrucia a wg Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem mają nawet działanie rakotwórcze,
– wymuszona pozycja ciała, nierzadko w małych przestrzeniach mogące powodować przeciążenia układu mięśniowo-szkieletowego i powodować dotkliwe bóle.
Wszystkie te zagrożenia wymuszają stosowania środków zapobiegawczych min. takich jak: okulary i odzież ochronna, przyłbice, maski czy stanowiska odciągowe.
Nie stanowi to natomiast problemu w przypadku robotów spawalniczych, co jest kolejnym argumentem na ich korzyść.

Przyszłość już dziś
Roboty są już wykorzystywane na większą skalę, czego przykładem jest chińska firma CPTC działająca w Hongkongu. Firma produkująca części do telefonów komórkowych uruchomiła fabrykę, która jest obecnie obsługiwana niemal wyłącznie przez roboty. Z 650 pracowników fabryki zostało tylko 60. Firma utrzymuje, że roboty są w stanie wyprodukować trzykrotnie większą ilość części.

Człowiek niepotrzebny?
Chociaż zmiany w Chinach są kolosalne (już w 2014 sprzedano tam niemal 60 tysięcy robotów), to nie wszędzie zmiany są możliwe na taką skalę i w takim zakresie. Należy bowiem pamiętać, że zakup robota spawalniczego to ogromny wydatek, na którego nie wszystkich stać. Zakup robota wiąże się także z zakupami części i komponentów. Nie jest to oczywiście regułą ze względu na możliwość finansowania takiego zakupu chociażby ze środków Unii Europejskiej.
Trzeba pamiętać, że roboty nigdy w pełni nie zastąpią w firmie człowieka. Wymagają konserwacji i napraw. Jeśli nawet robot zajmie miejsce człowieka, może to być z korzyścią dla wszystkich. Dużo zależy także od samego pracodawcy i pracowników. Jak to?!
Człowiek wykonując tą samą monotonną pracę traci koncentrację przez co jest nie tylko sfrustrowany, ale także może to doprowadzić do poważnych konsekwencji o których pisaliśmy już wcześniej. Maszyna jest stworzona do takich celów. Jednakowoż ten sam pracownik zastąpiony przez robota przy odpowiednim przeszkoleniu może nadzorować jego pracę, wprowadzać korekty, projektować nowe działania. Mówiąc krótko jest potrzebny na każdym etapie produkcji. W ten sposób mamy efektywnie działającego robota i pracownika, który nie straci pracy, nie jest narażony na działanie niebezpiecznych czynników zewnętrznych a bardziej zmotywowany do działania, bo ma możliwość uczenia się nowych rzeczy, rozwijania.
Dodatkowo korzystanie z nowych technologii to szansa dla firmy (i jej pracowników) na dobrą pozycję na rynku.

Współpraca i kreatywność.
Aby zobrazować możliwość współpracy człowieka z maszyną i udowodnić, że jedynym ograniczeniem jest nasza wyobraźnia przytoczymy pewną anegdotkę znalezioną w internecie (roboforum.pl). Pewien przedsiębiorca odwiedzając fabrykę jednego ze swoich klientów zauważył, że na jednej z palet stały w poprzesuwane arkusze blach. Blach było na tyle dużo, że mogły się przewrócić.
W pewnym momencie na hali zjawił się pracownik z mobilnym robotem i pustą paletą. Szybka konfiguracja parametrów i po chwili robot poprzestawiał równo wszystkie blachy na pustej palecie. Robot nie był wcześniej do tego używany, ale potrzeba i kreatywność pracownika sprawiły, że było możliwe zaadoptowanie robota do nietypowej sytuacji.

Źródła:
http://www.magazynprzemyslowy.pl
www.ciop.pl
http://info.wyborcza.biz
roboforum.pl