Nerūdijančio plieno suvirinimo roboto programavimo optimizavimas: konteinerio korpuso suvirinimo ir suvirinimo kvalifikacinio rodiklio (didesnis arba lygus 99,5%) kelio planavimas.

Įeikite į konteinerių gamybos kiemą ir pamatysite, kaip sunkiai dirba nerūdijančio plieno suvirinimo robotai,{0}}kurie sujungiami su transportavimo konteinerių sienomis, grindimis ir kampais, plokščius metalo lakštus paversdami tvirtomis, oro sąlygoms atspariomis dėžėmis. Tačiau čia yra klaida: dauguma šių robotų nėra suprogramuoti taip gerai, kaip galėtų būti

Tai pernai sužinojo gamykla Kalifornijoje. Jie naudojo suvirinimo robotus savo nerūdijančio plieno talpykloms, tačiau suvirinimo tinkamumo rodiklis svyravo apie 95 %-, o tai reiškia, kad 1 iš 20 suvirinimo siūlių buvo sugedęs (per plonas, per platus arba su tarpais). Jie praleido 8 valandas per dieną dirbdami blogas suvirinimo siūles ir dėl to praleido pristatymo terminus. „Manėme, kad robotas tiesiog „atlieka savo darbą“, – sakė 15 metų patirtį turinti gamyklos suvirinimo darbų vadovė Lisa. „Pasirodo, programavimo koregavimas padarė viską

Konteinerio suvirinimo tikslas yra aiškus: suvirinimo kvalifikavimo koeficientas turi būti didesnis nei 99,5 % arba lygus jai (tik 1 blogas suvirinimas iš 200) ir padaryti roboto kelią kuo veiksmingesnį (be nereikalingo judėjimo). Šiame straipsnyje aprašoma, kaip optimizuoti nerūdijančio plieno suvirinimo robotų programavimą konteinerių korpusams-nuo protingesnio trajektorijos planavimo iki nedidelių patobulinimų, kurie pagerina suvirinimo kokybę. Jokių painių kodų kalbų-tik praktiniai veiksmai, kurie veikia gamykloje.​

Kodėl nerūdijančio plieno konteinerių suvirinimui svarbus programavimo optimizavimas?

Prieš pasinerdami į pataisymus, išsiaiškinkime, kodėl programavimas nėra tik „nustatykite ir pamirškite“ konteinerio suvirinimui. Nerūdijančio plieno konteineriams reikia tvirtų, nuoseklių suvirinimo siūlių,{1}}jie turi išlaikyti iki 20 tonų krovinio, sūraus vandens ir ekstremalios temperatūros. Blogas programavimas sukelia dvi dideles problemas:

1. Žemas suvirintojo kvalifikacijos rodiklis=Daugiau perdirbimo, mažiau pinigų​

95 % suvirinimo siūlių kvalifikacijos rodiklis skamba gerai, bet gamykloje, kuri pagamina 100 konteinerių per dieną (kiekvienas su 50 siūlių), tai yra 250 blogų siūlių per dieną. Kiekvieno perdirbimas trunka 10 minučių{6}}daugiau nei 40 valandų per savaitę. O jei praslysta suvirinimo siūlė, konteineris gali nutekėti arba sulūžti gabenimo metu, o tai kainuotų tūkstančius.​

Teksaso gamykla susidūrė su tokia problema: jų 94% kvalifikacijos rodiklis reiškė 300 blogų suvirinimo siūlių per dieną. Jie pradėjo optimizuoti programavimą, pasiekė 99,6% ir sutaupė 35 valandas per savaitę. „Anksčiau tik suvirinimo siūles taisydavome trys žmonės“, – pasakojo jų gamybos vadovas. „Dabar jie stato daugiau konteinerių

2. Neefektyvūs keliai=Lėtesnė gamyba​

Robotas, kuris juda pirmyn ir atgal arba per ilgai daro pauzę, užtrunka ilgiau suvirinti konteinerį. Pavyzdžiui, robotui su blogai suplanuotu keliu vienam konteineriui suvirinti gali prireikti 25 minučių. Optimizuokite kelią ir jis sumažės iki 20 minučių,{4}}sutaupydami 5 minutes vienam konteineriui, 500 minučių per dieną 100 konteinerių.​

Seminaras Floridoje nustatė jų roboto laiką: jis pajudėdavo 10 pėdų papildomai vienam konteineriui (nuo vienos suvirinimo siūlės prie kitos judėjo kilpa, o ne tiesia linija). Pataisę kelią vienam konteineriui sutrumpėjo 4 minutės-, jie pagamino dar 8 konteinerius per dieną be pamainų.​

1 optimizavimas: Sumanesnis konteinerio korpuso suvirinimo maršruto planavimas

Konteinerių korpusai turi tris pagrindines suvirinimo sritis: šonines sienas (ilgos, tiesios suvirinimo siūlės), grindų kampus (standžius lenkimus) ir viršutinius bėgelius (storesnis metalas). Roboto kelias turi juos įveikti negaištant laiko. Štai kaip tai geriau suplanuoti.

1. Laikykitės šablono „Zonos-pagal-zoną“ (neatsitraukti)​

Neleiskite robotui šokinėti nuo priekinės sienos į galinę sieną, tada atgal į priekį. Vietoj to, suskirstykite konteinerį į zonas, -pvz., "priekinė pusė (sienos + grindys)", tada "užpakalinė pusė (sienos + grindys)", tada "viršutiniai bėgiai". Tai sumažina nereikalingų judesių skaičių.

Ilinojaus gamykla programuodavo savo robotą suvirinti šoninę sienelę, tada priešingą grindų kampą, tada kitą šoninę sienelę,{0}}kas kartą atsitraukdama 15 pėdų. Jie perėjo prie zonos modelio, o roboto kelionės laikas sumažėjo 20%. „Tai panašu į kambario valymą-nesiurbiate vieno kampo, tada priešingo, tada atgal“, – sakė Lisa. „Tu darai vieną pusę, tada kitą“.

2. Praleiskite „Tuščius judesius“ (greitai judėkite tarp suvirinimo siūlių).

Kai robotas nevirina (pereina nuo vienos suvirinimo siūlės prie kitos), jis turėtų judėti visu greičiu-neverskite jo šliaužioti. Dauguma robotų turi „greitos eigos“ nustatymą (2–3 kartus greičiau nei suvirinimo greitis). Naudok.

Oregono gamykla pamiršo įjungti greitąjį judėjimą{0}}jų robotas judėjo suvirinimo greičiu (5 coliai per minutę) tarp suvirinimo siūlių. Jie jį įjungė (12 colių per minutę), o kiekvieno konteinerio suvirinimo laikas sumažėjo 3 minutėmis. „Atrodo mažai, bet 3 minutės vienam konteineriui priauga greitai“, – sakė jų technikas

3. Sureguliuokite kelią, kad būtų įtempti kampai (išvengti susidūrimų).

Talpyklos grindų kampai yra sandarūs (90-laipsniai įlenkti), o roboto degiklis gali atsitrenkti į metalą, jei kelias yra nukrypęs. Užprogramuokite „mažą lanką“, o ne staigų posūkį – leiskite robotui pajudėti 1 coliu toliau nuo kampo, tada pasukite ir grįžkite į kelią.

Dirbtuvėse Gruzijoje iškilo problema: jų roboto žibintuvėlis 3 kartus per dieną pataikė į konteinerio kampą, sulenkdamas antgalį (kainuoja 50 USD už antgalį). Jie pridėjo nedidelį lanką prie kelio, ir susidūrimai visiškai nutrūko

2 optimizavimas: patobulinimai, siekiant padidinti suvirintojo kvalifikacijos rodiklį iki 99,5 % arba didesnio

Norint pasiekti 99,5 %, reikia išspręsti mažas įprastas programavimo problemas, -pvz., reguliuoti šilumą, greitį ar degiklio kampą. Štai kas tinka nerūdijančio plieno konteinerių suvirinimui.​

1. Suvirinimo greitį suderinkite su metalo storiu

Nerūdijančio plieno konteinerių dalys yra skirtingo storio: šoninės sienos yra 1,5 mm storio, grindų kampai yra 3 mm storio. Jei robotas suvirina abu tuo pačiu greičiu, plonos dalys per-susivirina (per daug metalo, tarpai), storos dalys suvirina mažiau -(per plonos, silpnos).​

Plonoms dalims (1–2 mm): nustatykite 6–8 colių per minutę greitį. Taip suvirinimo siūlė nesikaupia.

Storoms dalims (2–4 mm): Sulėtinkite iki 4–6 colių per minutę. Tai leidžia suvirinimo siūlei prasiskverbti giliau.

Gamykla Teksase naudojo vieną greitį (7 colius per minutę) viskam,{1}}jų kvalifikacijos rodiklis buvo 95 proc. Jie pakoregavo greitį pagal storį ir pasiekė 99,7%. „Storoms dalims reikia daugiau laiko, kad ištirptų metalas“, – sakė Lisa. "Plonos dalys turi judėti greitai-kitaip jūs perdegsite."​

2. Tikslus-nerūdijančio plieno karščio (amperais) nustatymas​

Nerūdijantis plienas yra subtilus-per daug šilumos (didelis srovės stiprumas amperais) sukelia deformaciją (metalas sulinksta), per mažai šilumos sukelia šaltas suvirinimo siūles (nėra sukibimo). Konteinerių suvirinimui:

Plonos dalys: 80-100 amperų.

Storos dalys: 120-140 amperų.

Gamykloje Kalifornijoje visoms dalims buvo nustatytas 110 amperų srovės stiprumas. Plonos sienos deformuotos (suvirinimo siūlėse susidaro tarpai), storuose kampuose šaltos siūlės. Jie pakoregavo amperus pagal storį, o blogų suvirinimo siūlių skaičius sumažėjo 80%.

3. Degiklio kampui naudokite „vizualinį kalibravimą“.

Roboto degiklio kampas (kaip jis pakreiptas) turi įtakos suvirinimo metalo tekėjimui. Konteinerių suvirinimui:

Tiesios siūlės (šoninės sienos): 0 laipsnių kampas (degiklis tiesiai žemyn). Taip gaunama plokščia, lygi suvirinimo siūlė.

Kampinės siūlės (grindų kampai): 45 laipsnių kampas (degiklis pakreiptas link kampo). Tai užpildo tarpą tarp dviejų dalių.

Seminaras Floridoje nesureguliavo kampo,{0}}kampams buvo naudojamas 0 laipsnių. Suvirinimo siūlės neužpildė spragos, todėl kvalifikacinis rodiklis buvo 94%. Posūkiuose jie perėjo į 45 laipsnių kampą ir pataikė 99,6%. „Kamuose reikia, kad deglas pasiektų abi puses“, – sakė jų technikas. "Tiesiai žemyn tiesiog praleidžia vieną pusę."

4. Pridėkite šaltojo metalo išankstinio pašildymo veiksmą​

Šaltose gamyklose (žemesnėje kaip 15 laipsnių) nerūdijantis plienas išlieka šaltas-suvirinimo siūlės blogai sukimba. Užprogramuokite robotą, kad jis atliktų greitą išankstinį -šildymą: 2–3 sekundes perkelkite degiklį virš suvirinimo vietos (be suvirinimo), kad metalas sušiltų.​

Gamykloje Minesotoje žiemą kilo problemų,{0}}dėl šalto metalo kvalifikacijos lygis sumažėjo iki 92 %. Pridėjo išankstinį-šildymą ir jis šoktelėjo iki 99,5 proc. „Šaltas metalas yra kaip šaltas sviestas,{6}}jo negalima lengvai ištepti“, – sakė Lisa. "Pašildykite, ir suvirinimas geriau tekės."

Tikrasis-Atvejo laimėjimas: gamykla, pasiekusi 99,8 proc.

Pažiūrėkime, kaip maža gamykla Ohajo valstijoje viską pakeitė. Jie gamino nerūdijančio plieno gabenimo konteinerius, tačiau jų roboto kvalifikacija siekė 93%, o vieną konteinerį suvirinti užtruko 28 minutes.​

Jie atliko tris programavimo pakeitimus:

Zonos-po-zonos kelias: padalinkite konteinerį į priekinę / galinę zonas, sumažinkite judėjimą atgal. Suvirinimo laikas sumažėjo iki 22 minučių

Greitis / amperai pagal storį: nustatykite 7 colius per minutę / 90 amperų plonoms sienoms, 5 colius per minutę / 130 amperus storiems kampams.

Degiklio kampo reguliavimas: 0 laipsnių tiesioms siūlėms, 45 laipsnių kampams.​

Rezultatai?

Suvirinimo tinkamumo rodiklis pasiekė 99,8 %-tik 1 blogas suvirinimas kas 500.​

Perdirbimo laikas sumažėjo nuo 8 valandų per dieną iki 30 minučių

Jie pagamino dar 12 konteinerių per dieną (nuo 88 iki 100) be papildomų darbuotojų

„Pakeitimams atlikti nereikėjo įmantrios programinės įrangos{0}}tik stebėti, kaip robotas juda, ir koreguoti mažus nustatymus“, – sakė gamyklos savininkas. „Mes sutaupėme 15 000 USD per mėnesį perdirbdami ir praleidome terminus“.

Dažni mitai apie suvirintojo roboto programavimą (sugedęs).

Išsiaiškinkime tris klaidas, kurios neleidžia gamykloms pasiekti 99,5% arba didesnį kvalifikacijos lygį.​

1 mitas: „Kai užprogramuota, robotui keisti nereikia

Talpyklos gali turėti nedidelių skirtumų (pvz., metalo lakštai šiek tiek storesni nei įprastai). Jei niekada nereguliuosite programos, suvirinimo siūlės bus išjungtos. Patikrinkite kvalifikacijos rodiklį kas savaitę,{4}}pakeiskite greitį / amperus, jei jis nukrenta žemiau 99 %.​

2 mitas: „Greičiau suvirinama=daugiau konteinerių“.​

Per greitas suvirinimas (daugiau nei 8 coliai per minutę plonoms dalims) sukelia blogas suvirinimo siūles. Sugaišite daugiau laiko dirbdami, nei sutaupysite. Teksaso gamykla bandė suvirinti 10 colių per minutę -per dieną dar 2 konteinerius, bet perdirbimas užtruko 10 valandų, todėl grynoji gamyba sumažėjo.​

3 mitas: „Tik ekspertai gali optimizuoti programavimą“.

Jums nereikia būti koduotoju. Daugelis robotų turi paprastas sąsajas,{1}}galite reguliuoti greitį, stiprintuvus arba kelią keliais paspaudimais. Lisos komanda išmoko testuodama: „Išbandėme naują greitį, patikrinome suvirinimo siūles ir išlaikėme tai, kas veikė. Tai bandymai ir klaidos, o ne raketų mokslas.

Išvada

Optimizuojant nerūdijančio plieno suvirinimo robotų programavimą konteinerių korpusams, tai nėra sudėtingo kodo rašymas-, tai sumanus kelio planavimas ir nedideli greičio, šilumos ir kampo patobulinimai. Pasirinkite teisingą kelią (neatsitraukite atgal, greitai judėkite tarp suvirinimo siūlių), suderinkite nustatymus su metalo storiu ir akimirksniu pasieksite 99,5% arba didesnį kvalifikacijos rodiklį.​

Atlygis yra didelis: mažiau perdirbimo, greitesnė gamyba ir konteineriai, kurie atlaiko sunkias gabenimo sąlygas. Kaip pasakė Lisa: „Programavimo optimizavimas nėra „malonu-turėti“-su tuo, kaip išlikti konkurencingam. Robotas, kuris dirba protingiau, o ne sunkiau, daro viską.

Nesvarbu, ar valdote didelę gamyklą, ar nedidelę dirbtuvę, šie veiksmai pasiteisins. Pradėkite nuo vieno pakeitimo (pvz., zonos-po-zonos keliu), patikrinkite rezultatus ir kurkite iš ten. Netrukus pasigaminsite daugiau talpyklų, su mažiau blogų suvirinimų-ir daugiau pinigų kišenėje.