×
Pārslēgšanās no manuālā metināšanas metodēm uz datorizētu skaitlisko kontroli (CNC) sistēmām ir liels solis uz priekšu precizitātes metināšanas darbos. Kad uzņēmumi ievieš šādas automatizētas sistēmas, parasti tiek novērota labāka precizitāte metināšanas punktos, vienlaikus samazinot nelielas kļūdas, ko cilvēki pieļauj veicot manuālu metināšanu. Automatizācijas aspekts nozīmē, ka metinājumi vienmērīgi un precīzi tiek izpildīti katrreiz – tieši to ražotājiem šobaltdien ir nepieciešams, lai sasniegtu kvalitātes mērķus. CNC metināšana arī ievērojami paātrina procesu salīdzinājumā ar tradicionālām metodēm. To apstiprina arī nozares ziņojumi, kuri liecina, ka uzņēmumi, pārslēdzoties uz CNC tehnoloģijām, sasniedz ātrāku ražošanas ātrumu un labāku kopējo kvalitāti, jo katrs metinājums lielos sērijas apjomos izskatās gandrīz identisks. Nozarēm, piemēram, aviācijas vai automobiļu rūpniecībā, kur pat nelielas neviendabības ir ļoti svarīgas, šāda kontroles līmeņa dēļ masveida ražošanas līnijās tiek nodrošināta lielāka panākumu iespējamība.
CNC metināšana nodrošina reālus labumus, saglabājot vienveidību ražošanas procesā. Kad uzņēmumiem jāražo tūkstošiem identisku detaļu, CNC sistēmas samazina tos nepatīkamos atšķirības metinājumos, kas var rasties, izmantojot manuālas metodes. Piemēram, automobiļu un aviācijas nozarēs šīm industrijām vienkārši nevar atļauties neatbilstības, jo drošība ir ļoti svarīga. Detaļām jādarbojas tieši tā, kā tās paredzētas, bez atteikšanās. CNC tehnoloģijas integrēšana metināšanas darbos padara ražošanu kopumā pārskatāmāku un nodrošina, ka gatavie produkti atbilst augstajām standartiem, ko prasa modernie ražotāji, kuri ļoti rūpējas par kvalitātes kontroli, operatīvo efektivitāti un precīziem rezultātiem katrā partijā.
Vācijas Fraunhofer institūta pētījumi par lāzera un loka metināšanas tehniku kombinēšanu noveda pie kaut kā ļoti revolucionāra, ko nosauca par apkakles procesu. Šo metodi padara īpašu divu dažādu pieeju apvienošana – lāzeru, kas spēj dziļi sagriezt metālu, un lokus, kas aizpilda spraugas starp detaļām. Rezultāts? Ātrāka metināšana, nezaudējot kvalitāti. Viena no galvenajām apkakles procesa priekšrocībām ir tā, ka tiek samazināta deformācija, kas notiek pārāk bieži, izmantojot standarta metināšanas aprīkojumu. Tradicionālās metodes pārkarst materiāla daļas, izraisot to liekšanos vai sagriešanos neparedzēti. Ar labāku kontroli pār siltuma sadalīšanu ražotāji iegūst izturīgākas metināšanas šuves, kas ilgst ilgāk. Tas ir ļoti svarīgi uzņēmumiem, kas strādā ar delikātām sastāvdaļām vai smagiem rūpnieciskiem materiāliem, kur precizitāte ir būtiska.
Reālu pārbaudījumu rezultāti parāda, ka hibrīdsistēmas nodrošina faktiskus ieguvumus dažādās nozarēs. Piemēram, automašīnu ražošanā un kuģu būvē uzņēmumi ziņo par labāku ražošanas ātrumu un ievērojami uzlabotu metināšanas kvalitāti pēc ieviešanas. Arī skaitļi runā par sevi – izmaksu samazinājumi svārstās no 15% līdz 30% atkarībā no pielietojuma, kamēr ražošanas laikplāni tiek ievērojami saīsināti. Tas veido vienu veselu globālo procesu, kurā rūpnīcas virzās uz automatizāciju, kas ietilpst Industry 4.0 jēdzienā. Kas padara hibrīdtehnoloģijas par pievilcīgu izvēli gudrai ražošanai? Tās apvieno laseru ātro un precīzo darbību ar tradicionālo loka metināšanas metožu pielāgojamību. Lai gan joprojām pastāv problēmas, saistītas ar integrācijas izmaksām, daudzi ražotāji uzskata, ka šīs kombinētās sistēmas ir būtiski elementi nākotnes paaudzes ražošanas telpām, kurām darbībā vajadzīga gan precizitāte, gan elastība.
Kas padara Magic Cube lāzera metināšanas mašīnu tik īpašu? Trīs galveni faktori izceļas ātrums, precizitāte un tās lieliskās tvertņu metināšanas īpašības, kas to ir padarījušas par neatņemamu rīku uzņēmumiem, kas darbojas naftas un gāzes nozarē. Runāsim vispirms par ātrumu. Ātrāks apstrādes laiks nozīmē, ka ražotnēm var ražot produktus ātrāk, neizmantojot papildu darbiniekus vai aprīkojumu. Mēs esam redzējuši, ka iekārtas pēc šīs tehnoloģijas ieviešanas ir samazinājušas ražošanas ciklus gandrīz uz pusi. Kad runa ir par precizitāti, Magic Cube vienkārši pārspēj vecās metināšanas metodes. Labāki metinājumi nozīmē mazāk kļūdu turpmāk, kas ietaupa gan naudu, gan laiku, risinot problēmas vēlāk. Un tad ir vēl tā tvertņu metināšana. Mašīna tikpat kā neviena cita tika galā ar biezajām metāla plāksnēm, ko izmanto naftas uzglabāšanas tvertnēs un transporta konteineru ražošanā. Daudzi metinātāji to izmanto darbos, kuros īpaši svarīga konstrukcijas izturība. Atsauksmes no ražotņu vadītājiem liecina, ka šīs iekārtas nav tikai teorētiski uzlabotas – tās faktiski maina to, kā rūpnīcas ikdienā darbojas, nodrošinot labākus rezultātus visās jomās.
Pievienojot Magic Cube lasera metināšanas mašīnai IoT iespējas, tas ir nozīmīgs solis pretī gudrāku rūpnīcu darbībai, īpaši attiecībā uz iekārtu nepārtrauktas darbības nodrošināšanu. Tā kā sistēmā ir iebūvēti sensori, kas nodrošina datu pārraidi reālā laikā, tehniskie speciālisti var laikus pamanīt nodiluma pazīmes vai iespējamus bojājumus, ievērojami samazinot negaidīto apstāšanās gadījumus. Salīdzinot ar tradicionālajām apkopes metodēm, kad iekārtas tika pārbaudītas fiksētos intervālos neatkarīgi no faktiskā stāvokļa, šī jaunā pieeja ietaupa gan līdzekļus, gan rūpes. Uzņēmumi, kas ir pārgājuši uz šo metodi, ziņo par reālu ražošanas līniju efektivitātes uzlabošanos ikdienas darbībā. Samazinās apkopes budžets, bet iekārtas ilgāk darbojas bez remonta. Turpinot ražotājiem pieņemt šādas pieslēgtās risinājumus, mēs visticamāk ievērosim vēl augstāku automatizācijas līmeni visās telpās, kas pilnībā atbilst Industry 4.0 mērķiem – transformēt tradicionālo ražošanu caur digitālajām inovācijām.
Automobiļu un aviācijas nozarē ir ļoti svarīgi visu darīt pareizi, tāpēc lāzeru metināšana ir kļuvusi par svarīgu metodi, lai izpildītu grūtos veiktspējas nosacījumus. Automašīnu ražotāji redz reālas priekšrocības, pārslēdzoties uz lāzeru metināšanu, jo tā padara metināšanas darbus ātrākus un izturīgākus kopumā. Piemēram, mūsdienu automobiļu ražošanas līnijās lāzeri palīdz savienot vieglākos materiālus, nezaudējot kvalitāti, kas tieši ietekmē automobiļu degvielas patēriņu ekspluatācijas laikā. Nozares ziņojumi liecina, ka pārslēgšanās uz lāzeru tehnoloģijām daudzos gadījumos var samazināt ražošanas laiku apmēram par 30 %, kas parāda šīs metodes efektivitāti. Interesanti, ka pēdējā laikā ir notikusi ievērojama sadarbība starp automobiļu uzņēmumiem un dažādām pētniecības laboratorijām. Šīs partnerības ir radījušas vairākus ievērojamus sasniegumus, kas īpaši pielāgoti lidmašīnu ražošanas vajadzībām, nodrošinot, ka lidmašīnas atbilst visiem stingrajiem drošības standartiem attiecībā uz konstrukcijas izturību un ilgmūžību no gada uz gadu.
Lāzera metināšanas jaunākās iekārtas maina to, kā tiek izgatavoti cauruļvadi, padarot tos drošākus un izturīgākus enerģijas pārvadāšanai lielos attālumos. Enerģētikas uzņēmumi tagad paļaujas uz šīm jaunajām metināšanas metodēm, lai izveidotu savienojumus, kas necaurlaidīgi, kas ir absolūti būtiski, strādājot ar augsta spiediena sistēmām, kas pārvadā kurināmo vai elektroenerģiju caur izplatīšanas tīkliem. Par vēl vienu piemēru minēsim jūras naftas platformas, kur lāzera metināšana ir kļuvusi par spēles maiņu. Šīm konstrukcijām jūrā draud brutāli apstākļi, tomēr metinājumi iztur pārsteidzoši labi pret sāļā ūdens koroziju un pastāvīgu viļņu kustību. Arī skaitļi runā paši par sevi – metinātāji pavadāt mazāk laika pie katra savienojuma, un uzņēmumi ietaupa darbaspēka izmaksas, iegūstot labākus rezultātus. Spēcīgāki savienojumi nozīmē mazāk uzturēšanas problēmu nākotnē. Tā kā operatori turpina pārbaudīt robežas dziļūdens urbšanā un citos ekstrēmos apstākļos, lāzera metināšana nepārtraukti atver durvis iepriekš neiespējamām inženierijas iespējām enerģētikas nozarē.
Automātisku lāzeru metināšanas sistēmu ieviešanas apsvērumi nozīmē jādomā par to, cik daudz naudas iziet pa durvēm uzreiz un salīdzināt ar to, kas atgriežas vēlāk. Protams, šādu augstas tehnoloģijas iekārtu izmantošana no sākuma prasa ievērojamus izdevumus, taču lielākā daļa uzņēmumu atklāj, ka ieguldījums laika gaitā atmaksājas. Daži pētījumi liecina, ka uzņēmumi, kas veica pāreju, novēroja mazākas atkritumu daudzumus un samazinājās darba izmaksas, jo kļūdu skaits bija mazāks. Lāzeri vienkārši veic tik precīzu darbu, ka cilvēkiem nav jāskrien pastāvīgi labot lietas. Turklāt šīs mašīnas var darboties nepārtraukti vairākas dienas pēc kārtas, bez sabrukšanas, kādas agrāk bija raksturīgas vecākai iekārtai. Šāda veida uzticamība reāli summējas, salīdzinot mēneša produkcijas rādītājus un ietaupījumus budžeta ziņā.
Lāzera metināšanas automatizācija samazina liekos soļus, ko ražotāji parasti veic pēc metināšanas, kas no ražošanas budžeta izņem papildu laiku un naudu. Izmantojot šo tehnoloģiju, uzņēmumi saviem ražošanas līnijām nodrošina daudz ātrāku kustību, turklāt tas ļauj ietaupīt arī uz darba izmaksām. Vēl viena liela priekšrocība ir precizitāte, kas nozīmē mazāku materiālu zudumu kopumā. Kad metinājumi jau sākumā atbilst stingriem kvalitātes standartiem, vairs nav nepieciešams pārstrādāt vai veikt pielāgojumus vēlāk. Daudzas ražošanas vietas ir pieredzējušas ražošanas efektivitātes pieaugumu pēc pāriešanas uz lāzera metināšanas tehnoloģiju. Piemēram, dažas automobiļu rūpnīcas no metāla loksnes saņemšanas brīža līdz pilnīgu detaļu nosūtīšanai var pāriet uz stundām, nevis dienām, turklāt saglabājot kontrolētas ekspluatācijas izmaksas. Apskatot rādītājus dažādās nozarēs, kļūst skaidrs, kāpēc arvien vairāk uzņēmumu šodien investē šādās automatizētās lāzera sistēmās savās ražošanas telpās.
Metināšanas darbnīcas sāk pieredzēt lielas pārmaiņas pateicoties mākslīgajam intelektam. Lietas metināšanas laikā savāktie dati ļauj gudrajām sistēmām mācīties un pielāgot iestatījumus atkarībā no metāla veida un pat no tā, cik karsti ir darbnīcā. Ko tas nozīmē? Kopumā labāka metināšanas kvalitāte un mazāk izšķērdētu līdzekļu pārstrādei vai kļūdām. Jau ir izstrādātas arī ļoti noderīgas mašīnmācīšanās funkcijas, piemēram, programmas, kas ļauj robotiem izdomāt, kura metināšanas metode vislabāk der katrai konkrētai darbībai. Nozares eksperti uzskata, ka nākamajos gados metināšanas automatizācijā gaidāms liels solis uz priekšu. Lai gan pirms šo tehnoloģiju izmantošana kļūs par standartu visās rūpnīcās, vēl ir daudz kas jāizstrādā, agrīnie pieņēmēji jau tagad novēro ievērojamu uzlabojumu savā darbībā.
NASA ir sadarbojusies ar pētniekiem Oregon State University, lai izpētītu metināšanas veidus mikrogravitācijas vidē, kas būs būtiski ilgstošu kosmisko misiju laikā. Kad metinātāji mēģina strādāt bez gravitācijas, kas visu velk uz leju, viņi saskaras ar dažādām problēmām, jo kausētais metāls vienkārši peld apkārt, nevis plūst pareizi. Komanda testē dažādas pieejas, lai pāvarētu šīs problēmas un astronauti varētu patiesībā būvēt dzīvesvietas vai remontēt aprīkojumu, peldot kosmosā. To, kas padara šo pētījumu interesantu, ir tāds fakts, ka daudzas attīstītās metodes varētu atrast ceļu atpakaļ uz Zemi. Iedomājieties rūpnīcas, kas darbojas grūtā vidē, kur tradicionālās metodes nedarbojas labi. Šīs kosmosa inovācijas varētu palīdzēt uzlabot ražošanas procesus vietās, piemēram, dziļjūras naftas platformās vai Arktikas būvlaukumos. Turpinot NASA robežizpētes darbus kosmosa izpētē, mēs varam redzēt pārsteidzošus blakusproduktus, kas nāks par labu nozarēm tieši uz mūsu planētas.
