Đôi điều cần biết về robot hàn

30.04.17, 12:00 GMT+7

Trong chế tạo và sản xuất trên thế giới, chất lượng và năng suất quyết định tất cả mọi thứ.

Để cạnh tranh, các công ty cần phải nghiên cứu liên tục để tìm cách tăng thông lượng và giảm thiểu khuyết tật, trong khi vẫn giữ chi phí thấp cho các thiết bị và lao động. Trong nhiều trường hợp, chuyển sang robot hàn là một phương tiện để đạt được những mục tiêu đó cho cả các xưởng nhỏ và cơ sở sản xuất lớn hơn.

Để quyết định đầu tư một bộ robot hàn, có một số vấn đề cần xem xét và lập kế hoạch xem liệu hệ thống có hoạt động một cách hiệu quả nhất, và có lợi nhuận không. Và nó đòi hỏi một sự đầu tư đáng kể.

May mắn thay, những lợi ích lâu dài của một hoạt động robot hàn có thể rất tích cực. Cho những công ty đã đầu tư vào robot hàn, nhưng đang tìm kiếm để cải thiện hoặc hiểu rõ hơn về hoạt động của mình, hoặc cho những công ty đang xem xét đầu tư, quan trọng là phải xem xét một số yếu tố về công nghệ. Ở đây, chúng ta sẽ khám phá “những gì bạn phải biết về robot hàn” để đạt được hiệu quả tối đa của qui trình.

Robot han_01

Hình minh họa

1. Có nhiều lợi ích mang lại từ hệ thống robot hàn không chỉ là về tốc độ làm việc 

Chứng minh cho chi phí của một thiết bị robot hàn, giảm đến khả năng hoàn vốn được (và chứng minh) trên mức đầu tư. Đặc biệt, việc hoàn vốn trong các hình thức năng suất cao hơn và mối hàn chất lượng cao hơn (trong đó hạn chế tối đa các trường hợp làm lại tốn kém và mất thời gian), nhưng có những yếu tố khác góp phần vào lợi nhuận trên vốn đầu tư (ROI) trong công nghệ này. Robot hàn cũng cung cấp các lợi thế chi phi năng lượng và lao động thấp hơn, và trong nhiều trường hợp chi phí nguyên liệu thấp hơn do ít trường hợp hàn lố (overwelding). Overwelding là phổ biến và tốn kém trong hàn bán tự động. Một hạt hàn có kích thước 1/8 inch lớn hơn mức cần thiết có thể tăng gấp đôi chi phí kim loại phụ, nhưng một robot có thể làm giảm những chi phí đó bằng cách chỉ đặt xuống đủ số vật liệu cần thiết. Thêm vào đó, hệ thống robot sử dụng kim loại phụ số lượng lớn (ví dụ trống tang 600 pound) mà các công ty thường có thể mua với chiết khấu lớn hơn.

Dành các công ty xem xét đầu tư vào robot hàn, điều quan trọng là phải xem xét làm thế nào để tính toán hoàn vốn. Đánh giá thời gian một phần chu kỳ hiện tại và so sánh những với thời gian chu kỳ tiềm năng của một robot. Một chuyên gia tích hợp robot hàn tin cậy hoặc OEM thường có thể giúp việc tính toán này. Trong quá trình này, cũng xem xét khả năng tái phân bổ lao động hiện có sang các bộ phận khác của hoạt động hàn, nơi những cá nhân này có thể tăng thêm giá trị cho quá trình này. Hãy nhớ rằng, đến 75% chi phí trong một hoạt động hàn bán tự động là lao động. Nếu có một cơ hội để sử dụng lao động ở nơi khác để tăng sản xuất một phần, cơ hội hoàn vốn đầu tư các robot hàn sẽ tăng lên.

Hầu hết các công ty, đặc biệt là những công ty nhỏ hơn hoặc những công ty thay đổi sản xuất thường xuyên, tìm kiếm mức hoàn vốn trên đầu tư robot hàn không quá 12 đến 15 tháng. Khoảng thời gian đó là hoàn toàn có thể đạt được với kế hoạch thích hợp của đồ án, cố định và thiết lập chung của hệ thống. Trong một số trường hợp, các công ty có thể biện minh cho một khoảng thời gian hoàn vốn dài hơn nếu họ biết rằng nhu cầu sản xuất của họ sẽ vẫn còn tương đối ổn định trong thời gian dài.

2. Các thiết bị và dòng sản phẩm cần ổn định

Đầu ra từ một bộ robot hàn phụ thuộc vào chất lượng của các thiết bị đưa vào nó. Để đạt được những lợi thế của các hệ thống này, quan trọng là phải có các thiết kế thiết bị có thể lặp lại, và có độ chính xác. Các khoảng hở, ráp nối không tốt, tất cả điều đó sẽ làm một robot không hoàn tất công việc của mình một cách chính xác.

Các mẫu thiết kế thiết bị tốt nhất cho một ứng dụng robot hàn là những thiết kế đơn giản cho phép các robot thực hiện mối hàn giống nhau nhiều lần. Ứng dụng số lượng lớn với các thiết bị đa dạng thấp đặc biệt cân bằng để đạt được những lợi thế của robot hàn. Các công ty nên cố gắng tránh các thiết kế thiết bị đòi hỏi dụng cụ phức tạp hoặc kẹp giữ nó tại chỗ, ​​vì cả hai có thể cản trở hiệu quả của robot và cũng tăng thêm chi phí  hoạt động. Có nghĩa là, trong một số trường hợp, các công ty vẫn có thể đạt được mức hoàn vốn tốt về đầu tư công cụ cho các bộ phận hơi phức tạp hơn, nhưng họ sẽ cần phải cân nhắc ra những ưu và nhược điểm của chi phí đó trước.

Robot han_02

Hình minh họa

Các công ty cũng cần phải chắc chắn đánh giá hoạt động hàn tổng thể của họ cho quá trình lưu thông ổn định. Tắc nghẽn thượng nguồn có thể dễ dàng làm chậm sự chuyển động của các bộ phận vào trong bộ robot hàn và khả năng của hệ thống để hoạt động hết công suất của nó. Một robot mà không hoạt động sẽ tốn kém tiền bạc và thời gian. Một số công ty có thể cần phải cơ cấu lại các hoạt động hoặc thiết lập một bộ phận linh hoạt có thể quản lý công cụ nhanh chóng và định hình các thay đổi để giảm thiểu tắc nghẽn trong quá trình lưu thông. Việc có đủ lao động cũng quan trọng không kém, để cung cấp các thiết bị đưa vào cho robot.
Một lần nữa, các công ty nên xem xét khai thác các kiến thức của chuyên gia tích hợp robot hàn để được tư vấn và hỗ trợ để tối ưu hóa quá trình lưu thông.

3. Que hàn MIG và vật liệu phụ trên các robot có thể ảnh hưởng đến năng suất và lợi nhuận

Que hàn MIG và vật liệu phụ trên một robot cùng chịu trách nhiệm đưa dòng điện để hồ quang, hoàn thành mối hàn, làm cho chúng thành các thiết bị hoàn chỉnh trong toàn bộ hệ thống. Để đạt được chất lượng tốt nhất và để tránh thời gian chết tốn kém để bảo trì, sửa chữa hoặc thay thế, các công ty cần phải lựa chọn một  que hàn robot MIG phù hợp với cường độ dòng điện, chu kỳ nhiệm vụ và khả năng làm mát cần thiết trong ứng dụng. Sử dụng một que hàn robot MIG mà cung cấp chế độ làm mát hoặc cường độ dòng điện không đủ có thể gây ra vấn đề hiệu suất và dẫn đến hư hỏng sớm, cả hai yếu tố làm tăng chi phí và thời gian chết. Tương tự như vậy, sử dụng một que hàn robot MIG cung cấp cường độ dòng điện cao hơn cần thiết làm tăng tổng chi phí sở hữu, đặc biệt chi phí của một que hàn robot  MIG trực tiếp tăng tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện của nó.
Các công ty cũng cần phải lựa chọn vật liệu phụ, các đầu tiếp xúc của chúng, vòi phun, các đầu khóa (khuyếch tán) và các ống, một cách cẩn thận và quản lý chúng đúng cách để đạt được năng suất tối ưu và chi phí thấp hơn.

Các đầu tiếp xúc, vòi phun hoạt động cường độ cao, ví dụ, là một lựa chọn tốt để chịu được sức nóng của các ứng dụng cường độ dòng điện cao hơn và có thể giúp giảm thiểu thời gian chết để chuyển đổi. Ngược lại, các ứng dụng cường độ dòng điện thấp hơn hoặc những ứng dụng có thời gian hồ quang ngắn hơn có thể phù hợp hơn với vật liệu phu tiêu chuẩn, có xu hướng ít chi phí hơn.

Như với que hàn robot MIG, phù hợp với các loại vật liệu phụ cho các ứng dụng có thể giữ cho công ty khỏi việc phải đối mặt với những hư hỏng hoặc tích luỹ thời gian chết tốn kém (chưa đề cập, sai sót trong sản xuất). Nó cũng có thể giúp cho các công ty khỏi tốn kém cho các vật liệu phụ quá nhiều vào các ứng dụng.

Các công ty cũng nên xem xét các chế độ hàn khi lựa chọn các vật liệu phụ, vì công nghệ như hàn xung có xu hướng đặc biệt tiêu hao nhiều các vật liệu phụ và thường đòi hỏi phải có vật liệu chịu được cường độ cao để chịu được sức nóng của hồ quang trong thời gian dài.

Robot han_03

Hình minh họa

4. Các thiết bị ngoại vi có thể giúp cải thiện lợi tức đầu tư trong hoạt động một robot hàn

Thiết bị ngoại vi liên quan đến bất kỳ thiết bị bổ sung nào được tích hợp vào các hệ thống robot hàn để tối đa hóa hiệu quả của nó. Chúng bao gồm các hạng mục như một trạm vòi phun làm sạch (đôi khi được gọi là một mũi doa hoặc vết sạch), bình xịt chống vết, thiết bị cắt dây và các công cụ chỉnh cổ. Thật không may, một số công ty hạ thấp giá trị của thiết bị ngoại vi, xem chúng như là một khoảng chi phí không cần thiết, và không nhận ra rằng chúng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu thời gian chết và gia công lại, cải thiện chất lượng và tăng năng suất.

Ví dụ xem xét một trạm làm sạch vòi phun. Như tên gọi của nó, thiết bị ngoại vi này làm sạch vòi phun bẩn, mảnh vỡ và vết, đặc biệt trong các khoảng dừng thường xuyên trong các hoạt động robot hàn. Hành động làm sạch này sẽ giúp ngăn chặn sự hình thành lớp khí bảo vệ có thể dẫn đến các khuyết tật hàn, sửa chữa tốn kém và mất năng suất. Thiết bị cũng giúp các vật liệu đầu trước chịu được lâu hơn, và các vật liệu chịu được lâu hơn có nghĩa là ít thời gian chết để chuyển đổi và ít chi phí để thay thế. Việc bổ sung thiết bị phun chống vết tiếp tục cải thiện tuổi thọ vật liệu phụ và hiệu suất bằng cách thêm một hợp chất chống vết phục vụ như một hàng rào bảo vệ chống lại sự tích tụ vết và chất gây bẩn khác.

Về lâu dài, việc đầu tư trước vào thiết bị ngoại vi như vậy có thể dẫn đến các khoản tiết kiệm có thể lường trước được và cung cấp mức hoàn vốn đầu tư bằng cách hổ trợ các robot làm những gì chúng làm tốt nhất: hoàn toàn ổn định, mối hàn chất lượng cao cho tuổi thọ cao hơn so với một hoạt động hàn bán tự động.

5. Có các nhà điều hành có tay nghề cao được đào tạo thích hợp để giám sát các bộ robot hàn là rất quan trọng

Các hoạt động robot hàn yêu cầu giám sát và bảo trì liên tục, công việc đó cần phải được hoàn thành bởi một nhà điều hành lành nghề đã trải qua đào tạo thích hợp. Khi xem xét đầu tư vào robot hàn, các công ty nên quan tâm  đến những nhân tài có sẵn. Theo quy định, các nhà điều hành hàn có tay nghề cao hoặc nhân viên có kinh nghiệm về robot hàn là các ứng cử viên tốt nhất để giám sát các bộ hàn. Sau khi được đào tạo thích hợp, một chuyên gia tích hợp robot hoặc OEM (operations,engineering and maintenance) có thể được đào tạo ra, các nhân viên này có thể cung cấp các hoạt động cần thiết và kỹ năng xử lý sự cố để đảm bảo thời gian hoạt động tối đa trong các bộ robot hàn.

Như là một phần của việc đào tạo liên tục, nó hoàn toàn cần thiết cho các nhà điều hành, những người sẽ giám sát robots để có thể lên lịch và thực hiện bảo dưỡng phòng ngừa thường xuyên trên hệ thống. Thực hiện bảo dưỡng phòng ngừa sẽ giúp giảm thiểu thời gian chết không cần thiết và giữ cho hệ thống robot hàn chạy trơn tru hơn. Nếu vấn đề có thể được giải quyết trước khi chúng phát sinh và thiết bị robot hàn làm ra kéo dài tuổi thọ hơn, nó có thể bảo vệ đầu tư của công ty, và đảm bảo năng suất và lợi nhuận được tìm thấy bằng thiết bị này ở nơi đầu tiên.

Các công ty nên xem xét rà soát tích hợp robot hàn để xác định sự sẵn sàng và chi phí liên quan đến việc đào tạo cán bộ. Đào tạo thường kéo dài 1-3 tuần, tuỳ theo mức độ mức yêu cầu được cấp giấy chứng nhận, và các khóa đào tạo thường xuyên diễn ra.

Cuối cùng,lên kế hoạch cẩn thận, lựa chọn thiết bị tốt và đào tạo thích hợp, tất cả là “phải biết” để quản lý một hoạt động robot hàn có lợi nhuận và hiệu quả. Vì vậy, việc một công ty còn mới mẻ với lĩnh vực robot hàn hoặc cố gắng để cải thiện một hoạt động hiện tại, biết một số yếu tố quan trọng có thể rút ngắn thời gian để đạt được một lợi thế cạnh tranh và sản xuất đạt hiệu quả cao nhất từ vốn đầu tư của mình.

(Theo AutomationMag)

Ý kiến bạn đọc