×
Преходът от ръчни методи за заваряване към системи с числено програмиране (CNC) представлява голям напредък в работата с прецизно заваряване. Когато предприятия внедряват тези автоматизирани системи, те обикновено забелязват по-голяма прецизност при заваръчните точки, като едновременно с това се намаляват малките грешки, които хората често допускат при ръчно заваряване. Благодарение на автоматизацията заварките са постоянно точни – нещо, от което производителите имат нужда, за да постигнат целите си по качество в днешно време. CNC заваряването също значително ускорява процеса в сравнение с традиционните методи. Това се потвърждава и от индустриални доклади, които сочат, че предприятията, използващи CNC технологии, постигат по-бързи производствени цикли и по-добро общо качество, тъй като всяка заварка изглежда почти напълно еднакво през цялата масова продукция. За сектори като авиокосмическия или автомобилния, където дори малките несъответствия имат голямо значение, постигането на такъв контрол е от решаващо значение за успешното функциониране на масовите производствени линии.
ЧПУ заварката носи реални предимства, когато става въпрос за поддържане на еднаквост по време на производствени серии. Когато компании трябва да произведат хиляди идентични части, системи с ЧПУ намаляват досадните отклонения между заварките, които могат да се случат при ръчни методи. Вземете например автомобилната и авиокосмическата индустрия – тези сектори просто не могат да си позволят несъответствия, защото безопасността е от решаващо значение. Частиите трябва да работят точно както са проектирани, без никакви сбърквания. Интегрирането на ЧПУ технологии в процесите на заварване прави производството по-плавно в обобщен смисъл, като осигурява, че крайните продукти наистина отговарят на високите стандарти, изисквани от съвременните производители, които държат сериозно на качеството, оперативната ефективност и прецизността при всяка серия.
Проучвания в института Фраунхофер в Германия относно комбинирането на техники за заваряване с лазер и електрическа дъга доведоха до нещо доста революционно, наречено Процеса Колар. Особеното в този метод е това, че комбинира два различни подхода – лазери, които могат да прорязват дълбоко метал, и дъги, които запълват зазорите между отделните части. Резултатът? По-бързи заваръчни времена без загуба на качество. Едно от основните предимства на Процеса Колар е, че намалява огъването, което често се случва при използването на стандартни заваръчни машини. Традиционните методи обикновено прегрятват определени части от материала, което ги кара да се огъват или изкривяват непредвидимо. Благодарение на по-доброто контролиране на разпределението на топлината, производителите получават по-здрави и по-издръжливи завари. Това е особено важно за компании, които работят с деликатни компоненти или тежки индустриални материали, където прецизността е от съществено значение.
В реални условия хибридните системи показват реални придобивки в различни сектори. Взети например автомобилното производство и корабостроенето, където компании съобщават за по-добри скорости на производство и значително подобрено качество на заварките след внедряването им. И числата потвърждават този ефект – намаленията в разходите варират между 15% и 30%, в зависимост от приложението, докато сроковете за производство се скъсяват значително. Това съвпада напълно с глобалните тенденции, при които фабриките преминават към автоматизация в рамките на Индустрия 4.0. Какво прави хибридните технологии толкова привлекателни за интелигентното производство? Те комбинират бързината и прецизността на лазерите с адаптивните качества на традиционните методи на дъгова заварка. Въпреки че все още съществуват предизвикателства, свързани с разходите за интеграция, много производители виждат в тези комбинирани системи основни градивни елементи за производствени съоръжения от следващо поколение, които имат нужда както от точност, така и от гъвкавост в операциите си.
Какво прави лазерната машина за заваряване Magic Cube толкова специална? Три основни неща се открояват – скорост, прецизност и онези удивителни функции за заваряване на резервоари, които са я направили незаменима за компании, работещи в петролните и газови находища. Нека първо поговорим за скоростта. По-бързото обработване означава, че заводите могат да увеличат производството без необходимост от допълнителен персонал или оборудване. Виждаме как предприятия редуцират производствените цикли почти наполовина след прилагане на тази технология. Когато става въпрос за точност, Magic Cube напълно надминава традиционните заваръчни техники. По-добри заварки означават по-малко грешки по-късно, което спестява средства и време за отстраняване на проблемите. И тогава има тези заваръчни работи по резервоари. Машината се справя с онези дебели метални листове, използвани в резервоари за петрол и транспортни контейнери, по начин, по който никой друг. Много производители я предпочитат за задачи, където структурната цялост е от решаващо значение. Отзиви от ръководители на производства показват, че тези машини не са само теоретични подобрения – те наистина променят ежедневната работа на фабриките, осигурявайки по-добри резултати във всички аспекти.
Добавянето на IoT възможности към лазерната машина за заварка Magic Cube е значителна стъпка към по-интелигентни производствени операции, особено когато става въпрос за поддържане на оборудването в добро работно състояние. Благодарение на потоковите данни в реално време, идващи от вградени сензори в системата, техниците могат да забелязват признаци на износване или потенциални повреди задълго преди нещо наистина да се повреди, което намалява досадните непланови спирания. В сравнение с традиционните методи за поддържане, при които машините се проверяват в предварително зададени интервали, независимо от действителното им състояние, този нов подход спестява както средства, така и главоболия. Заводите, които вече са преминали към този метод, съобщават за реални подобрения в ежедневната ефективност на производствените линии. Бюджетите за поддръжка намаляват, докато машините остават в експлоатация по-дълго между ремонти. Докато производителите продължават да използват тези свързани решения, вероятно ще наблюдаваме още по-голяма степен на автоматизация в целия обект, което напълно съответства на идеята на Индустрия 4.0 – преобразуването на традиционното производство чрез цифрови иновации.
Правилното изпълнение на процесите е от голямо значение както в автомобилната, така и в авиационната индустрия, което е причината лазерното заваряване да стане толкова важно за изпълняване на изискванията за висока производителност. Производителите на автомобили забелязват реални предимства, когато преминат към лазерно заваряване, защото то прави процеса на заваряване по-бърз и по-стабилен в общи линии. Вземете например съвременните производствени линии за автомобили, където лазерите помагат за съединяване на по-леките материали без вреди за качеството – нещо, което директно влияе на количеството гориво, което автомобилите изразходват при работа. Според индустриални отчети, преминаването към лазерна технология може да съкрати производственото време с около 30% в много случаи, което показва колко ефективен метод всъщност е този. Любопитно е, че в последно време се наблюдава сериозно сътрудничество между автомобилни компании и различни научни лаборатории. Тези партньорства са довели до някои доста интересни постижения, насочени специално към нуждите на авиационното производство, което гарантира, че самолетите отговарят на всички строги изисквания за безопасност относно структурната здравина и издръжливост година след година.
Най-новите постижения в лазерното заваряване променят начина, по който се изработват тръбопроводите, правейки ги по-безопасни и издръжливи за транспортиране на енергия на големи разстояния. Енергийните компании сега разчитат на тези нови методи на заваряване, за да създадат съединения, които няма да течат – нещо абсолютно необходимо, когато се работи с високонатиснати системи, транспортиращи гориво или електричество през разпределителни мрежи. Вземете още като пример морските нефтени платформи, където лазерното заваряване се превърна в решаващ фактор. Тези съоръжения изправени пред сурови условия на море, но заварките изключително добре издържат на корозията от солената вода и постоянното движение на вълните. И числата говорят сами – заварчиците прекарват по-малко време за всяко съединение, а компаниите спестяват средства за трудови разходи, получавайки по-добри резултати. По-здравите връзки означават по-малко проблеми с поддръжката в бъдеще. Докато операторите продължават да изпитват граници при дълбоководното пробиване и други екстремни среди, лазерното заваряване непрекъснато отваря врати към преди невъзможни инженерни постижения в енергийната индустрия.
Разглеждането дали да се въведат автоматизирани системи за лазерно заваряване означава да се помисли за това колко пари ще излязат от вратата в началото в сравнение с това, което ще се върне по-късно. Разбира се, използването на тези високотехнологични системи изисква сериозни първоначални инвестиции, но повечето компании установяват, че в крайна сметка си възвръщат парите. Някои проучвания показват, че предприятията, които са направили прехода, са намалили отпадъците и са платили по-малко на служителите, защото са направени по-малко грешки. Лазерите просто извършват толкова прецизна работа, че хората не трябва постоянно да се намесват, за да поправят нещата. Освен това тези машини могат да работят непрекъснато дни наред, без да се развалят, както по-старите машини често правеха. Такава надеждност наистина се събира, когато се разглеждат месечните производствени показатели и икономиите върху крайната сметка.
Автоматизацията на лазерното заваряване намалява излишните стъпки, които производителите обикновено изискват след заваряването, стъпки, които отнемат допълнително време и пари от бюджета за производство. Заводите забелязват, че производствените им линии работят значително по-бързо, когато се отстранят тези изисквания за постобработка, освен това те спестяват и по трудови разходи. Прецизността е още едно голямо предимство, тъй като означава по-малко загуби на материал. Когато заварките отговарят на строгите стандарти за качество още от самото начало, просто няма нужда от преработка или корекции по-късно. Много предприятия са отбелязали скок в ефективността на производството след прехода към технологии за лазерно заваряване. Например някои автомобилни заводи преминават от получаване на метални листове до изпращане на завършени компоненти за часове вместо дни, и това при запазени оперативни разходи. Като се погледнат числата в различни индустрии, става напълно ясно защо толкова много компании инвестират в тези автоматизирани лазерни системи за своите производствени площи днес.
Машиностроителните работилници започват да изживяват големи промени благодарение на изкуствения интелект. Умни системи сега учат от всички видове данни, събрани по време на действителни заварки, а след това настройват параметрите въз основа на вида метал, с който се работи, и дори температурата в работилницата. Какво означава това? По-добро качество на заварките като цяло и по-малко пари, загубени заради корекции или грешки. Вече са излезли и някои доста интересни разработки в областта на машинното обучение, например програми, които позволяват на роботите да избират най-добрия метод за заварка за всяка конкретна задача. Специалисти в индустрията смятат, че предстои голям напредък в автоматизацията на заварките през следващите няколко години. Въпреки че все още има много работа, преди тези технологии да станат стандартни в заводите по целия свят, първите използващи ги предприятия вече отбелязват значителни подобрения в своите операции.
НАСА сътрудничи с изследователи от Университета в Орегон относно изследване на методи за извършване на заварка в условия на микрогравитация, което ще бъде от съществено значение при изграждането на съоръжения по време на дълги космически мисии. Когато заварчиците се опитват да работят без гравитацията да задържа всичко надолу, те се сблъскват с различни проблеми, тъй като разтопен метал просто се носи наоколо, вместо да тече правилно. Екипът тества различни подходи, за да преодолее тези затруднения, така че астронавтите да могат наистина да изграждат жилищни съоръжения или да поправят оборудване докато се намират в космическото пространство. Особеното при това изследване е, че много от разработените техники може да намерят приложение и на Земята. Помислете за фабрики, работещи в сурови условия, където традиционните методи не се представят добре. Тези иновации, насочени към космоса, може да помогнат за подобряване на производствените процеси на места като дълбоководни нефтоизкопници или строителни обекти в Арктика. Докато НАСА продължава да изследва границите на космическата експлорация, може да се очаква появата на някои неочаквани приложения, които ще бъдат от полза за индустриите у нас на планетата.
