скоростная роботизированная сварка сверху вниз
 

Встала нестандартная задача по замене сварщиков роботами на производстве контейнеров "мультилифт" с типоразмерами по DIN 30722.
Контейнера собираются из предварительно собранных на прихватках узлов. После чего их надо обварить. Для избежания деформаций вследствие неравномерного нагрева, необходимо максимально снизить нагрев изделия при сваривании рёбер жёсткости, для этого необходимо увеличение скорости сварки за счёт метода сварки сверху вниз. В настоящий момент обварка рёбер выполняется вручную методом MIG, два сварщика работают параллельно с двух сторон (у каждого свой борт). Люди не могут выдержать требуемый темп работы, производительность недостаточно высокая, а неравномерность или остановка процесса ведёт к деформациям, исправление которых создаёт дополнительную трудоёмкость.
Контейнеры имеют широкий диапазон типоразмеров. Могут быть длинной от 4500 до 7500. Высота борта от 800 до 2500. Модель контейнера (иллюстрация):

• Есть ли у кого-то опыт роботизации сварки сверху вниз? Это надо для обоснования начала работы над проектом, просто сказать, что там-то уже реализована роботизированная сварка сверху вниз, это значительно упростит принятие решения.

• И ещё один вопрос, уважаемые специалисты – какой метод программирования наиболее рационально на ваш взгляд применять для роботов такого назначения?

Роботизация сварки "сверху вниз" выполняется с помощью подвесного робота способного "управляемо" смещать по высоте. Например вдоль Г-образной колонны. Высота смещения может быть разная. Мы уже реализовывали подобные РТК, где робот смещался по высоте 1,5м и 2м.
Кроме этого, для избежания деформации свариваемого изделия, желательно организовывать одновременную сварку с двух сторон. В некоторых случая можно использовать холодную сварку, но для этого на изучить ваше ТЗ.

Вот подобная структура РТК, только думаю что ваши контейнеры вращать не нужно:

http://belfingroup.com/robotizacziya...k-w231.02.html

Что касается программирования, то это может быть как классическое блочное программирование, так и с использованием предварительного офлан-программирования, если номенклатура изделий постоянно меняется.

Мы реализовали много проектов по сварке контейнеров:


Нужна система программирования Off-line с возможностью перестройки программы параметрически. Изделие устанавливается произвольно на пол, после чего робот проверяет его точное положение и перестраивает программу сварку.

Если интересно - можете отпавить техническое задание на почту - nickolay@imtt.ru - подготовим предложение

Центр сварки "WETECH". Интеграторы сварочных роботов фирмы IGM (Австрия).
Присылайте техзадание- рассмотрим.
__________________________________
www.wetech.ru; aleksey@wetech.ru; wetech.ek@mail.ru

уважаемые коллеги, или вы сами, или я вас увёл не в то направление.
вариантов роботизированной сборки/сварки контейнеров Din 30722 в мире уже достаточно много и создание роботизированной производственной линии для всех типоразмеров - это задача не является сверхсложной и новой на сегодняшний день.

но я как раз начал с того, что задача нестандартная. всё производство ручное со всеми вытекающими: линейные отклонения размеров +- рукавица, неперпендикулярность бортов относительно днища и т.д и т.п.

операция сварки собранного контейнера определена как самое слабое звено производственной цепи влияющие на геометрические и эксплуатационные характеристики. проблема операции связана с человеческим фактором. требуется временное решение до полной роботизации конвейера, которое будет реализовано позже.

задача усложняется тем, что необходимо применять сварку Mig сверху вниз. само по себе управление таким металлургическим процессом организовать несложно, но как быть с линейными отклонениями допущенными при сборочных операциях?

Одно дело линейные траекторные отклонения которые можно отследить сканером или даже по току на дуге, другое дело если вы намекаете на плохое качество заготовительного участка, которое не обеспечивает нужное качество сборки.

Ну вот посудите сами, если разойдется в стороны стыковой шов, его не то что бы робот, его даже человек не сварит? тоже самое касается швов с катетами - при небольших толщинах металла, щель в 4мм при предварительной сборке, это тоже приговор!

Поэтому, просим в студию весь список проблем.

пришлите, пожалуйста, техническое задание
 

Evgeniy Lobanov
Evgeniy.Lobanov@yaskawa.eu.com

Evgeniy, эту установку я уже видел и коммерческое по ней получал. На пресс-контейнерах и мусоровозах при массовом производстве её действительно рационально использовать. Но при массовом производстве открытых - нерентабельно. Слишком большое количество дополнительных операций, в результате производительность ручным методом получается выше, при этом расходы на оплату труда примерно одинаковые.

промежуточное технологическое решение найдено:
методом статистических замеров, определено, что рёбра жёсткости поле прихваток на сварку имеют незначительные отклонения. 2 сварочных трактора с обоих сторон с двумя горелками каждый крепятся на сами рёбра на двух эксцентриковых зажимах, центрируясь на расстоянии 3/4 длинны ребра. трактор перемещается по шарик-винтовой паре, сверху вниз. отклонение получается в пределах 1,5 мм, катет перекрывает это отклонение.

теперь сборка не успевает ))

на мой взгляд, это убогое решение. В первую очередь из-за отсутствия свободы для маневров! Сварочные роботы однозначно эффективней.

Мне кажется, что в условиях кризиса, у Заказчика просто нет денег на роботы.

Заказчик вообще очень тяжёлый и без кризиса. Индивиду принимающему решение, вообще не интересно, что у него в стенах завода происходит. Смотрит только на финмодели, даже в ТЭО не заглядывает.
Это решение является экономически эффективным и соответствует поставленной задачи. Поэтому его нельзя назвать убогим, веди любое коммерческое предприятие ориентированно прежде всего на получение коммерческой прибыли.

Сейчас ведётся конструкторская работа по диверсификации товарных групп. Когда будут первые согласованные результаты. Будут разработаны ТЭО и технические задание на комплексное решение по модернизации завода с учётом новых технологических потребностей.

встала нестандартная задача по замене сварщиков роботами на производстве контейнеров "мультилифт" с типоразмерами по Din 30722.

день добрый , интересно вы решили эту задачу , что получилось ?

Решил, но до роботизации дело не дошло. Производительность подняли за счёт изменений конструкций и реорганизации производства, что более рационально хоть и потребовало больших инвестиций. После внедрения CPS и разработки математической модели на основе корректных исторических данных вообще стало понятно, что автоматизация сварочных процессов на основе антропоморфных роботов не очень рациональное решение учитывая специфику выпускаемой продукции. От планов роботизации отказались, так как упёрлись в дно ёмкости рынка. Контейнера за 1000 км возить неразумно, так как транспорт объёмной легковесной продукции до потребителя составляет значительную часть себестоимости.
Если организовывать завод на пустом месте, то можно обосновать рациональность роботизации, а при модернизации действующего завода – это последняя очередь, всегда есть более разумные объекты инвестирования.

Такой бред, что стыдно должно быть.....

Более "дешёвые" варианты инвестиций не всегда наиболее выгодные, просто в России не умеют смотреть вперёд и думают только о сегодняшнем дне.
Намного выгодней провести один раз хорошую, пускай и более дорогую модернизацию, чем по 50 раз в год дёшево модернизировать одно и то же. На примере этого клиента: сейчас они решили свой вопрос сварочными тракторами, а завтра задача минимально изменится и эти трактора можно будет выбрасывать.

В этом наверное главный бич российской "модернизации" - 90% заказчиков волнует только цена, всегда побеждает самый дешёвый вариант, даже если он, как выразился FanucSYS, убогий. А то, что выбирая сегодня менее гибкий вариант, завтра им придётся инвестировать ещё раз - никого не волнует.

Бред – это делать выводы об эффективности инвестиционного проекта не располагая технико-экономической моделью предприятия.

Не понимаю, как модернизация шведского завода одного из крупнейших производителей спецтехники вызывает у вас ассоциации с проблемами российской промышленности, но если уж на то пошло, то:
Главную проблему российского производства обозначил ещё в 1923 году Платон Михайлович Керженцев, высказав суждение:
"Нельзя серьёзно говорить о развитии организации труда и управления и о её применении в практической деятельности до тех пор, пока не будет уничтожена организационная безграмотность."
Что и подтверждает статистика банкротств самых автоматизированных производственных предприятий в РФ, вот тому один из сотен примеров: http://www.plm.pw/2017/02/smart.html
Также теорию Керженцева подтверждает деятельность ФРП. Алексей Комиссаров создал отличный фонд по образцу нашего "Kredex" и его деятельность выявила то, о чём предупреждал Платон Михайлович ещё 95 лет назад! Более 90% заявок в ФРП – сплошная профанация которая сводится к необоснованной банальной покупки высокотехнологичного автоматизированного оборудования, что по сути прямой путь к банкротству.
Но в РФ есть производственные предприятия с которыми очень классно работать, благодаря Алексею (за что ему низкий поклон и уважение), российские инвесторы стали принимать факт того, что экспертное мнение в промышленном инжиниринге – это самый дешёвый товар который очень дорого стоит. В РФ я теперь работаю только с теми предприятиями которые претендуют на поддержку ФРП, потому как требования к проектам ФРП позволяют глубоко засунуть мнения менеджеров основанные на эмпирическом опыте и заставляет инвесторов вкладывать в индуктивный технико-экономический анализ производства.
В России очень высокий спрос на промышленный инжиниринг, российские предприниматели очень хорошо платят за результаты по сравнению с нашими скандинавскими и немецкими скрягами. Но самое главное, что на российских производственных предприятиях относительно легко превзойти ожидания инвесторов по производительности и рентабельности оборота за счёт реорганизации киберфизической системы производства с внедрением методов KDD.

А вообще каждый имеет то, что заслуживает. Одни жалуются как всё плохо, а у других всё хорошо.

Многие российские предприятия стремительно развиваются и кризис не почём. Возьмём в качестве примера большой и неповоротливый Атоммаш (это очень сложный объект модернизации). За три кризисных года удалось увеличить производительность почти в два раза. И это благодаря тому, что делом занимаются квалифицированные специалисты которые осознают, что личные (экспертные) мнения – это профанация и решения можно принимать только на основании достоверных оперативных/исторических данных и не в коем случае нельзя учитывать экспертные мнения.

Мне часто приходится слышать – я тут 20 лет проработал и знаю, что нужно предприятию. На что всегда хочется ответить – Чувак, меня нанял твой босс из-за того, что производительность аналогичных европейских предприятий в 5 раз выше чем на твоём заводе и ему надоело покупать оборудование на основании твоего "знаю, что нужно предприятию", твой босс денег хочет, а не высокотехнологическое оборудование из-за которого он постоянно в долгах.

Я нашёл описание интересной истории в редкой книге одного малоизвестного советского/эстонского учёного: http://www.plm.pw/2017/03/blog-post.html и это опять же подтверждает теорию Платона Михайловича.

Вот вы рассуждаете о более гибком варианте не имея понятия о конкретном производстве, а как же научные постулаты на которых базируется кибернетика, механика, экономика предприятия, теория управления? Любое действие (ось управления) производственной мехатронное системы без которого можно обойтись для достижения поставленной задачи – снижает эффективность производственной системы.

В этом году Ричард Талер получил нобелевскую премию за изучение теории принятия решений. Потратьте всего пару тысяч долларов, купите почитайте его научные публикации, и я уверен, что вы после этого поймёте, что любое мнение о производственной системе без математической модели производства на основании адекватных исторических и рыночной модели выпускаемой товарной группы – это профанация, оторванная от реальности. И чем больше человек верит, в то, что эмпирический опыт даёт знания о производственной системе без математического анализа, тем менее он пригоден для модернизации производства. Такой тип индивидуумов подлежит строгому отстранению от принятия инвестиционных решений, только так можно получить хорошие результаты по инвестпроектам модернизации производства.

Видите, как получается, "главный бич российской "модернизации"" – это ваше необоснованное эмпирическое мнение. И именно вы можете побороть этот "бич" и решить все проблемы российского промышленного сектора экономики. У вас есть выбор, вы можете думать и хорошо зарабатывать (потому как в РФ очень большой спрос на промышленный инжиниринг), или продолжать выдумывать проблемы которых нет, критикуя без основания чужие проекты и тем самым убеждая себя, что вы умнее всех и один знаете, что такое хорошо и что такое плохо, а эти дураки, владеющие заводами в России вас не понимают и не признают вашего гения. Не обижайтесь на меня, просто задумайтесь над тем как я (экспат из ЕС который периодически приезжает в РФ заработать значительно большие деньги чем платят в той же Швеции) вижу вас со своей колокольни. Может я прав? И решение проблем простое, но трудоёмкое?

Да, наверное поэтому в одной только Польше роботов продаётся почти в 7 раз больше чем в России. Про Германию, Китай и Южную Корею даже говорить не стану, посмотрите отчёты НАУРР.

Я помню кто-то говорил "кухарка может управлять государством". Не напомните, чем это закончилось? А кто будет принимать решения, основанные на оперативных/исторических данных? Дилетанты которые пару книг прочитали, но никогда не работали?

Да, гибкое всегда выполняет конкретную задачу хуже узкоспециализированного. Но мир меняется, а задачи со временем преобразуются. Если производитель не готов следовать трендам, то он очень скоро останется лишь в воспоминаниях как устаревший.

Продолжение истории о том, кто же должен принимать решения. Но здесь я соглашусь, старые пеньки которые не способны двигаться в ногу со временем потому что "25 лет назад мы так работали и никто не жаловался" действительно должны отстраняться и вышвыриваться вон.

Если бы дело было только в эмпирическом мнении.....

То, что Вы зарабатывается значительно большие денги в РФ (не будем уточнять каким образом) - я верю. То, что русские готовы нормально платить за хорошие проекты - лапша вкусная, но на ушах плохо висит.
Или так вышло что Вы попадали исключительно на те 10% адекватных заказчиков среди остального болота.

Должен сказать что по моей вине мы сильно отклонились от темы обсуждения. Думаю стоит создать отдельную тему "В чём причина проблем промышленного сектора России?" если мы хотим продолжить дискуссию.