การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์

หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานสามารถเชื่อมชิ้นส่วนได้โดยไม่ต้องเคลื่อนย้าย ชิ้นส่วนที่ต้องใช้อุปกรณ์วางตำแหน่งในการเชื่อมนั้นเหมาะกับหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมมากกว่า แหล่งที่มาของภาพ: Asieta Inc. LLC
ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ทัศนคติของอุตสาหกรรมต่อระบบอัตโนมัติเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ลองถามผู้จัดการโรงงานขนาดเล็กเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในยุคนั้น พวกเขาจะบอกคุณว่าหุ่นยนต์เหล่านี้ไม่มีความสามารถในการทำงานอัตโนมัติเพียงพอ บางคนอาจเคยมีประสบการณ์แย่ๆ ในอดีต และพวกเขาอาจหมายถึงหุ่นยนต์ที่ไม่ทำงานซึ่งนั่งอยู่ในมุมหนึ่ง พวกเขาอาจเคยมีงานเชื่อมขนาดใหญ่ที่หุ่นยนต์เคยพอดีเป๊ะ แต่หลังจากนั้นก็ไม่เคยพอดีจริงๆ
ปัจจุบันผู้ผลิตต่างลงทุนด้านระบบอัตโนมัติเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับอนาคตที่คาดเดาไม่ได้ ใช่แล้ว สิ่งนี้อาจดูขัดกับสามัญสำนึกของผู้จัดการร้านที่เมื่อ 10 ปีก่อนมีหุ่นยนต์นั่งอยู่ที่มุมห้อง คำสั่งซื้อเข้ามาแล้วก็ไป หากฉันลงทุนด้านระบบอัตโนมัติสำหรับงานสำคัญในตอนนี้ จะเกิดอะไรขึ้นเมื่องานนั้นหายไป พวกเขาบอกว่าไม่สามารถหาช่างเชื่อมได้ หากฉันไม่ใช้ระบบอัตโนมัติ ฉันจะเติบโตไม่ได้
จะทำให้การเติบโตและสภาพแวดล้อมการผลิตโดยรวมมีความคาดเดาได้มากขึ้นอย่างไร ขั้นแรก ให้เน้นที่พนักงานของคุณ รวมถึงสิ่งที่พวกเขารู้เกี่ยวกับระบบอัตโนมัติ ประเภทของวันทำงานที่พวกเขาชอบ และสิ่งที่พวกเขาคาดหวังจากอาชีพการงานของพวกเขา
ทั้งหมดนี้นำไปสู่ขั้นตอนต่อไป: การเปลี่ยนทัศนคติของคุณ หากคุณทำงานให้กับผู้ผลิตโลหะตามสั่งหรือตามสัญญา คุณคงไม่อยากลดเวลาในการผลิต คุณทำงานกับผลิตภัณฑ์จำนวนมาก ดังนั้นหุ่นยนต์เชื่อมที่ทำงานได้ภายในไม่กี่วินาทีจึงมักไม่มีผลกระทบที่สำคัญ (แน่นอนว่าในบางกรณีอาจส่งผลกระทบได้) เซลล์อัตโนมัติที่ออกแบบมาอย่างดีจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและคาดเดาได้ ลักษณะเฉพาะเหล่านี้จะเปลี่ยนวิธีที่บริษัทของคุณเติบโตและเจริญรุ่งเรือง
ผู้ผลิตที่มองหาวิธีการผลิตแบบอัตโนมัติมักอ้างถึงปัญหาการขาดแคลนแรงงาน หากผู้คนสามารถเรียนรู้ทักษะทางเทคนิคได้มากขึ้น พวกเขาอาจไม่จำเป็นต้องหันไปใช้ระบบอัตโนมัติอีกต่อไป พวกเขาหันมาใช้ระบบอัตโนมัติเพื่อเติบโตต่อไป แม้ว่าจะไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากการจ้างแรงงานที่มีทักษะน้อยกว่าก็ตาม
การเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบอัตโนมัตินั้นค่อนข้างจะเห็นได้ชัด ใช่ หุ่นยนต์เชื่อมช่วยให้คนที่มีทักษะการเชื่อมด้วยมือไม่ดีสามารถผลิตชิ้นส่วนที่ดีได้ แต่คำสำคัญคือ "ทักษะการเชื่อมด้วยมือ" ระบบอัตโนมัติต้องการทักษะที่แตกต่างกัน พวกเขาจำเป็นต้องรู้บางอย่างเกี่ยวกับกระบวนการด้วยมือ แต่พวกเขายังต้องเรียนรู้วิธีการดูแลรักษา โปรแกรม และใช้งานอุปกรณ์อัตโนมัติด้วย พวกเขาคิดว่าระบบอัตโนมัติจะเข้ากับการดำเนินงานโดยรวมอย่างไร รวมถึงชิ้นส่วนใดที่พอดีกับเซลล์อัตโนมัติเฉพาะและชิ้นส่วนใดที่ไม่พอดี และทำงานร่วมกับพันธมิตร รวมถึงลูกค้าและผู้บูรณาการ เพื่อพัฒนากลยุทธ์ว่าอะไรควรเป็นระบบอัตโนมัติและทำไม
ฉันพูดจากประสบการณ์ตรง ฉันเริ่มอาชีพของฉันในฐานะช่างเชื่อมการผลิต แต่ค่อยๆ ขยับเข้าสู่การเชื่อมอัตโนมัติ ฉันชอบทำงานด้วยมือ แต่ฉันก็ชอบอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีอื่นๆ ด้วย ดังนั้นการแสวงหาความรู้ด้านหุ่นยนต์จึงเป็นเรื่องสมเหตุสมผล
อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ไม่เหมาะกับทุกคน ฉันเคยคิดว่าอายุเป็นเรื่องสำคัญ แน่นอนว่าผู้ที่ใกล้จะเกษียณอายุ ผู้ที่สร้างอาชีพที่ประสบความสำเร็จจากการเชื่อมด้วยมือ จะไม่สนใจที่จะเรียนรู้วิธีการเขียนโปรแกรมระบบกันสะเทือน ในทำนองเดียวกัน ผู้ที่เติบโตมากับ iPhone ก็จะรักหุ่นยนต์ตลอดไปใช่หรือไม่
มันไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป คนหนุ่มสาวจำนวนมากที่สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนสอนการเชื่อมเข้าใจดีว่าการเชื่อมด้วยมือคืออาชีพที่แท้จริงของพวกเขา แน่นอนว่าพวกเขาไม่อยากรู้สึกเบื่อหน่ายกับงานที่ต้องเชื่อมงานง่ายๆ ไปเรื่อยๆ วันแล้ววันเล่า ปีแล้วปีเล่า พวกเขารักความหลากหลายและปรับปรุงความยืดหยุ่นอย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตงานเชื่อมที่สมบูรณ์แบบแม้ในตำแหน่งการเชื่อมที่ยากที่สุด
แต่ไม่ใช่ว่าช่างเชื่อมทุกคนจะเป็นแบบนั้น รวมถึงฉันด้วย ฉันได้เรียนรู้พื้นฐานของการเชื่อม และได้เห็นว่าหุ่นยนต์มีวิวัฒนาการอย่างไร ฉันเชื่อว่าการเชื่อมด้วยมือจะไม่มีวันหายไป แต่ในไม่ช้านี้ หุ่นยนต์จะเข้ามามีบทบาทอย่างถาวรในโรงงานส่วนใหญ่ นี่จะเป็นวิธีการใหม่ที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถขยายขนาดได้
ช่างเชื่อมในสายการผลิตต้องผ่านการฝึกอบรมด้านการเขียนโปรแกรมแบบจี้เชื่อม ช่างเชื่อมบางคนสามารถเชื่อมด้วยมือได้ตลอดอาชีพการงาน ในขณะที่คนอื่นอาจเน้นที่อาชีพที่เน้นระบบอัตโนมัติ
ในบางกรณี ผู้ผลิตไม่สามารถหาช่างเชื่อมหรือผู้ควบคุมเครื่องจักรได้มากนัก แม้ว่าพวกเขาต้องการก็ตาม แต่ถึงแม้จะหาได้ พวกเขาก็มักจะพบว่าพวกเขาเหมาะสมกับงานด้านหุ่นยนต์มากกว่า นั่นคือ การให้โอกาสในการประกอบอาชีพแก่ผู้คนที่พวกเขาสามารถสนับสนุน บำรุงรักษา และใช้ประโยชน์จากระบบอัตโนมัติได้อย่างเต็มที่ ผู้ที่สนใจต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหุ่นยนต์ และเพื่อให้ระบบอัตโนมัติเติบโตได้ ความรู้ดังกล่าวจะต้องนำไปปฏิบัติ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบอัตโนมัติสร้างสภาพแวดล้อมที่ผู้คนต้องการทำงาน
หากขาดการสนับสนุนและการยอมรับดังกล่าว การลงทุนอัตโนมัติจะกลายเป็นเพียงการทำธุรกรรมเท่านั้น เมื่องานการผลิตหนึ่งๆ เสร็จสมบูรณ์ หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปที่มุมหนึ่งและเริ่มเก็บฝุ่น
การมีส่วนร่วมของพนักงานส่วนหนึ่งมาจากการมีใจที่เปิดกว้างเกี่ยวกับระบบอัตโนมัติ ก่อนอื่น ให้เรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ๆ ทั้งหมด แต่ไม่ควรมองเทคโนโลยีเพียงด้านเดียวและคิดว่าการพัฒนาใหม่นี้จะแก้ไขปัญหาทั้งหมดของคุณได้ในที่สุด ให้คิดถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีว่าเป็นเครื่องมือเพิ่มเติมในคลังอาวุธระบบอัตโนมัติของคุณ การมีเครื่องมือใหม่ไม่ได้หมายความว่าคุณต้องทิ้งหรือละเลยเครื่องมืออื่นๆ ทั้งหมดของคุณไป
ลองมาดูการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์กันบ้าง ในหลายกรณี เทคโนโลยีนี้สามารถเปลี่ยนแปลงโลกได้ ผู้ปฏิบัติงานไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยสอนอีกต่อไป และเสียเวลาอันไร้ประโยชน์ไปกับการตั้งค่าหน้างานใช่หรือไม่ ความจริงแล้วยังมีรายละเอียดอีกมาก ขึ้นอยู่กับงานจริงๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นชิ้นส่วนที่มีรูปทรงการเชื่อมที่ซับซ้อน ซึ่งต้องใช้เวลาในการเขียนโปรแกรมโดยใช้เครื่องช่วยสอนนานมาก
แล้วงานเชื่อมที่ง่ายกว่าล่ะ สมมติว่ามีคนจำลองโปรแกรมหุ่นยนต์สำหรับชิ้นงานที่เรียบง่ายหรือตรงแบบออฟไลน์ จากนั้นจึงส่งโปรแกรมนั้นไปที่พื้นที่ปฏิบัติงาน ซึ่งผู้ปฏิบัติงานยังคงต้องใช้จี้ฝึกหัดในการขัดเงา แม้ว่าการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์จะไม่ต้องใช้ทรัพยากรในโรงงานอีกต่อไปแล้ว แต่ยังคงต้องมีเจ้าหน้าที่เฉพาะทางเพื่อใช้เวลาในการเขียนโปรแกรม และโปรแกรมยังคงต้องปรับแต่งในสถานที่ ในกรณีนี้ ผู้ปฏิบัติงานเครื่องเชื่อม (ซึ่งเป็นผู้ที่ได้รับการฝึกอบรมด้านหุ่นยนต์และคุ้นเคยกับจี้ฝึกหัด) อาจจะเขียนโปรแกรมตั้งแต่ต้นได้ง่ายกว่า
แนวคิดที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานถือเป็นสิ่งที่ยิ่งใหญ่ในอนาคต ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงการผลิตไปตลอดกาล หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานไม่ได้เปลี่ยนแปลงโลก แต่ช่วยปรับปรุงโลกให้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น หากโรงงานมีชิ้นงานที่ไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายระหว่างกระบวนการเชื่อม หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานอาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด หากจำเป็นต้องใช้เครื่องจัดตำแหน่งเพื่อดำเนินการเชื่อมชิ้นส่วนให้เสร็จสมบูรณ์ เซลล์หุ่นยนต์แบบดั้งเดิมจะเหมาะสมที่สุด
ในขณะเดียวกัน ไม่ควรประเมินอิทธิพลของความเร็วของหุ่นยนต์เชื่อมมากเกินไป โดยเฉพาะระหว่างการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อมคือความเร็วในการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อมของโคบอทและหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมนั้นเท่ากันหรืออย่างน้อยก็ใกล้เคียงกัน ความแตกต่างที่แท้จริงคือความเร็วในการเคลื่อนที่ของแขนหุ่นยนต์ระหว่างรอยเชื่อม หุ่นยนต์แบบดั้งเดิมนั้นเร็วกว่าโคบอทมากและสามารถเร่งความเร็วระหว่างจุดสิ้นสุดและจุดเริ่มต้นของรอยเชื่อมได้ ความแตกต่างของความเร็วนี้ขึ้นอยู่กับงานและจำนวนชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง
ความเร็วเป็นเพียงปัจจัยเดียวและไม่สามารถมองแยกส่วนได้เหมือนกับปัจจัยด้านระบบอัตโนมัติอื่นๆ สมมติว่าคุณกำลังมุ่งเน้นที่ความเร็วและดึงประสิทธิภาพทุกหยดออกมาจากเซลล์เชื่อมที่ออกแบบมาสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะ จากนั้นลูกค้าก็หยุดทำธุรกิจหรือสายผลิตภัณฑ์ก็เปลี่ยนไป เราจะทำอย่างไรต่อไป การทำให้ชีวิตที่น่าอัศจรรย์กลายเป็นสิ่งที่คาดเดาได้นั้นก็แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
ขยายขอบเขตความสนใจของคุณและเรื่องราวจะเปลี่ยนไป สมมติว่าคุณมีสายผลิตภัณฑ์หรือคำสั่งซื้อที่เกิดขึ้นซ้ำๆ แทนที่จะออกแบบตารางโดยเฉพาะสำหรับคำสั่งซื้อนี้ ลองใช้ตารางเปิดขนาดใหญ่กว่าที่สามารถรองรับอุปกรณ์ได้หลายชิ้น หากความต้องการสำหรับคำสั่งซื้อที่เกิดขึ้นซ้ำๆ นี้ลดลง ก็สามารถเริ่มชิ้นส่วนอื่นบนโต๊ะเดียวกันได้ในช่วงเวลาหยุดทำงาน กล่าวโดยสรุป การตั้งค่าพื้นที่ทำงานแบบเปิดจะรองรับการเปลี่ยนแปลงของความต้องการ ในขณะที่หุ่นยนต์จะให้ความสามารถในการปรับขนาดได้ ซึ่งก็คือความสามารถในการเพิ่มผลผลิตได้อย่างรวดเร็วเมื่อความต้องการของลูกค้าเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ หุ่นยนต์ไม่จำเป็นต้องทำงานเฉพาะเจาะจงกับกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งเสมอไป ระบบโมดูลาร์บางระบบอาจกำหนดค่าเบื้องต้นให้ทำงานเชื่อม จากนั้นจึงกำหนดค่าใหม่ในอีกไม่กี่สัปดาห์หรือไม่กี่เดือนต่อมาเพื่อใช้ในกระบวนการอื่น เช่น การบำรุงรักษาอุปกรณ์ หรือการประกอบและวางระบบ หุ่นยนต์โมดูลาร์ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบๆ โรงงานทุกวัน (ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์จะไม่ทำงานเชื่อมในตอนเช้าและช่วยประกอบในตอนบ่าย) แต่หุ่นยนต์จะช่วยปรับตัวให้เข้ากับส่วนผสมผลิตภัณฑ์ที่เปลี่ยนแปลงไปและความต้องการของลูกค้าที่เปลี่ยนแปลงไป
การขาดแคลนแรงงานเป็นปัญหาใหญ่สำหรับหลายๆ คน เนื่องจากทำให้เกิดความโกลาหล โรงงานผลิตโลหะทั่วโลก โดยเฉพาะในโรงงาน จะต้องตอบสนองต่อความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไป ในขณะที่กระแสการย้ายฐานการผลิตกลับประเทศกำลังพัฒนา ลูกค้ากำลังมองหาโรงงานผลิตโลหะที่มีกำลังการผลิตสำรอง สำหรับหลายๆ คน “กำลังการผลิตเพิ่มเติม” หมายถึงการทำงานล่วงเวลา และอาจเพิ่มกะที่สองหรือสาม ซึ่งหาคนมาทำงานได้ยากยิ่งขึ้น การเพิ่มขึ้นของแรงงานคนที่เพิ่งจ้างมาใหม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เมื่อผู้คนเข้ามาทำงาน การฝึกอบรมอาจสั้นลงเนื่องจากลูกค้ารอรับชิ้นส่วน การส่งมอบตรงเวลาและคุณภาพก็ลดลง เช่นเดียวกับชื่อเสียงของผู้ผลิต
ลองเปรียบเทียบกับผู้ผลิตที่ใช้ระบบอัตโนมัติ เมื่อความต้องการเพิ่มขึ้น หุ่นยนต์จะผลิตชิ้นส่วนคุณภาพสูงต่อไป เวลาในการทำงานได้รับการตั้งโปรแกรมและคาดเดาได้ พนักงานที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดีและทุ่มเทจะทำให้การทำงานเป็นระบบและการไหลของผลิตภัณฑ์ ปริมาณงานเพิ่มขึ้นและความแปรปรวนของกระบวนการโดยรวมลดลง ความสม่ำเสมอในการผลิตโลหะจะสร้างอนาคตที่คาดเดาได้มากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
ลูกค้าต้องการความสม่ำเสมอด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุที่หลายๆ คนจึงขอให้พนักงานของตนทำงานโดยผ่านระบบอัตโนมัติในระดับหนึ่ง โอกาสใหม่ๆ เหล่านี้กระตุ้นให้เกิดการเติบโตและการจ้างงาน ไม่ใช่แบบเร่งรีบที่เกิดขึ้นเมื่อร้านค้าต้องการความช่วยเหลืออย่างเร่งด่วน แต่เป็นแบบระมัดระวังที่พยายามจ้างพนักงานที่สามารถตอบสนองความต้องการและวัฒนธรรมของร้านค้าได้ในระยะยาว ซึ่งอาจรวมถึงคนอย่างฉันเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่างเชื่อมที่หลงใหลในหุ่นยนต์และผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้ากลของการผลิตสมัยใหม่และกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้เพิ่มเติม
หมายเหตุของบรรณาธิการ: บทความนี้มีเนื้อหาอ้างอิงจากบทความ “หุ่นยนต์เตรียมผู้ผลิตให้พร้อมสำหรับอนาคตที่ไม่สามารถคาดเดาได้” ซึ่งนำเสนอในงานแสดง FABTECH ประจำปีนี้โดย Tyler Pulliam ผู้จัดการฝ่ายระบบเชื่อมอัตโนมัติที่ Acieta LLC
Fabricator เป็นนิตยสารชั้นนำสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตโลหะของอเมริกาเหนือ นิตยสารนี้ตีพิมพ์ข่าวสาร บทความทางเทคนิค และรายงานกรณีศึกษาที่ช่วยให้ผู้ผลิตทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผู้ผลิตรายนี้ให้บริการอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี 1970
ตอนนี้สามารถเข้าถึง The Fabricator ในรูปแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบได้แล้ว ช่วยให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีคุณค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
ตอนนี้สามารถเข้าถึง Tubing Magazine ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบแล้ว ซึ่งช่วยให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีคุณค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
ตอนนี้สามารถเข้าถึงเวอร์ชันดิจิทัลของ The Fabricator en Español อย่างเต็มรูปแบบได้แล้ว ซึ่งจะช่วยให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
ในตอนนี้ของ Manufacturers Podcast แอนดี้ ไวเยนเบิร์กแห่ง Miller Motorsports ร่วมมือกับ Miller Electric…