Кобот решает проблему нехватки сварщиков
В слове кобот нет опечатки. Так называют новейшее поколение промышленных роботов, которые могут работать бок о бок с людьми (cobot -сокращение от английского collaborative robot).
Кобот - это универсальный манипулятор c длиной "руки" до 1700 мм и грузоподъёмностью до 25 кг.
Чтобы научить кобота выполнять работу, не нужно быть робототехником - с этим интуитивно справляется даже ребёнок. Коботы безопасны, т.к. мгновенно останавливаются при нештатной встрече с препятствием. Всё это возможно благодаря особой конструкции электроприводов в суставах и ультрасовременному программному обеспечению.
Представьте себе идеального помощника, который быстро учиться, безупречно выполняет работу и не устаёт (техническое обслуживание требуется не чаще чем раз в 4 года) - это и есть современный промышленный коллаборативный робот.
Кобот - полезный инструмент для малого/среднего бизнеса или просто прикольная игрушка?
Будем разбираться на одном из самых востребованных и популярных применений роботов - сварке металлов плавящимся электродом в среде защитных газов MIG (проще говоря, сварке полуавтоматом).
Крупносерийное и массовое сварочное производство давно автоматизировано классическими промышленными роботами.
Но всё дело в том, что обычные роботы не подходят для средних и малых компаний с мелкосерийным производством, с разнообразной номенклатурой и частой сменой выпускаемых изделий. Классический промышленный робототехнический сварочный комплекс - чрезвычайно сложная и дорогая штука, плохо поддаётся переналадке и окупается только в массовом производстве.
Поэтому автоматизация сварки считается недоступной роскошью для небольших и средних компаний. А ведь именно для этих компаний наиболее остро стоит проблема нехватки толковых сварщиков:
- Только на портале hh.ru в России опубликовано 11 000 вакансий сварщиков. Найти и удержать хорошего сварщика сложно и дорого - это факт
- Допустим вам повезло, и в вашей команде есть отличные замотивированные сварщики. Однако не факт что они смогут выполнить крупный и срочный заказ - ни один человек не будет работать 24 часа в сутки даже за большие деньги
- Вы всё рассчитали и взяли крупный ответственный заказ. Но вдруг что-то пошло не так: брак, невыход на работу и т.д.. Даже самый лучший сварщик не может работать круглосуточно с одинаковым качеством. Если ваш бизнес зависит от людей - вы не застрахованы от пресловутого Человеческого Фактора.
Ну и как кобот может решить эти проблемы?
Вот типичный сценарий использования кобота для сварки:
Опытный сварщик или технолог (да, без него никак не обойтись) обучает кобота сварке нового изделия. Для этого нужно:
- Определить последовательность установки деталей в универсальную сварочную оснастку или сконструировать и собрать кондуктор. Если для этого нет достаточных знаний или желания- можно воспользоваться услугой проектирования и изготовления сварочной оснастки (стоимость такой услуги от 50 000 руб)
- Обучить кобота. Для этого нужно просто взять его как ребёнка за "руку" и показать отрезок за отрезком траекторию сварки. Можно выбрать простое движение горелки или с колебанием. Шаблоны колебательных движений, так называемые паттерны, уже есть в памяти кобота. Обучение ваших наладчиков и операторов включено в стоимость кобота. Чтобы убедиться в этом, что любой человек может научиться управлять коботом за 1 день - достаточно 1 раз попробовать сделать это самостоятельно.
- Подобрать режимы работы сварочного аппарата таким образом чтобы швы получались прочными и красивыми, чтобы было меньше брызг, не было перерасхода сварочной проволоки и не приходилось после сварки долго зачищать изделие. Можно установить один режим для всего изделия или отдельно на каждом участке траектории. Подбирать режимы сварки умеют все нормальные сварщики и уж тем более технологи сварочного производства. Но если вдруг вам потребуется помощь - обращайтесь.
На всё это требуется от 15 минут до 3 часов в зависимости от сложности изделия.
Всё! Кобот может самостоятельно выполнять сварку, Так поступаем с каждым новым изделием .При необходимости можно менять программу хоть несколько раз в день.
Все настройки сохраняются в памяти кобота и для выполнения повторного заказа нет необходимости обучать кобота заново.
Вручную нужно будет только забирать сваренные изделия и укладывать детали в кондуктор для сварки следующего. Этим может заниматься любой подсобник (ну или другой кобот).Опытный сварщик не занимается рутиной, а выполняет более важные задачи.
Для круглосуточной работы сварочного поста требуется 1 опытный сварщик для наладки и запуска нового изделия + 1 кобот + 2-3 подсобника.
В итоге:
- Для того чтобы быстро делать крупные срочные заказы не нужно увеличивать количество сварочных постов, расширять площади производства и искать сварщиков. Потребуются только дополнительные подсобники (операторы), но требования к квалификации людей и уровень оплаты труда на этой вакансии минимальны. Такие вакансии закрываются быстро, новый человек готов к работе после простого инструктажа. Таким образом, зависимость предприятия от человеческого фактора сведена к минимуму.
- Масштабирование производства - больше не проблема, а лишь вопрос инвестиций в следующего кобота. Кстати, кобота-сварщика можно купить в лизинг без первоначального взноса, а ежемесячный платёж будет меньше затрат на оплату труда сварщиков.
- Опытные сотрудники предприятия счастливы - они освобождены от унылой рутины, из обычных сварщиков они перешли в ранг наладчиков робототехнических комплексов, производительность растёт, условия труда улучшаются. Лояльность и преданность сотрудников своему работодателю просто зашкаливает. У конкурента нет никаких шансов перекупить ваших людей.
Ну допустим, а когда он окупится?
Расчёт окупаемости
При 2-3 сменном режиме работы реалистичный срок окупаемости роботизированного сварочного поста на базе коллаборативного робота 1-2 года.
Мы сделали калькулятор окупаемости на основе нашего опыта расчёта рентабельности инвестиций в собственное производство. Вводите ваши данные и пусть цифры говорят сами за себя.
Калькулятор окупаемости здесь.
С радостью ответим на вопросы по расчёту и учтём ваши замечания.
Что представляет из себя кобот-сварщик?
4 составляющие идеального решения для роботизированной сварки в мелкосерийном производстве:
- Кобот на выбор по производителю и длине "руки". Самый универсальный и популярный размер - 1300 мм. Таким коботом вы легко можете проварить швы на изделии с габаритами 1200х600х600 мм. И это не предел, если кобота установить на расширитель зоны действия (так называемую 7-ю ось) - размеры свариваемого изделия могут быть практически любыми. А если вам нужно сваривать компактные изделия - можно выбрать кобота поменьше, например с досягаемостью 900 мм, и сэкономить значительную сумму. Кобот устанавливается на любой имеющийся сварочный стол или на отдельном основании. Основание может быть мобильным или жестко закреплено к полу, стене, потолку. Кроме того, кобот может быть установлен в любом месте на стальной поверхности с помощью специальной магнитной оснастки.
- Надёжная сварочная горелка, разработанная для жестких условий работы (ПВ=100%). В зависимости от того с какой проволокой вы будете работать и на каком токе, горелка может быть с воздушным или водяным охлаждением. Горелка крепится на коботе с помощью специального кронштейна. Кронштейн допускает регулировку по углу наклона - это полезно для сварки в труднодоступных местах. Гусак горелки быстросъёмный - так будет удобнее его чистить. Лучше иметь второй гусак, тогда можно будет не останавливать работу для очистки, а просто менять грязный на чистый. У горелки гибкий износостойкий шланговый пакет со стандартным евроразъёмом для подключения к любому механизму подачи проволоки и источнику тока.
- Плагин для сварки - программное приложение к базовому софту кобота. Это незаменимый инструмент сварщика-наладчика с простым и удобным интерфейсом на штатном сенсорном пульте кобота.
- Сварочный аппарат. Для работы в паре с коботом подойдёт любой сварочный источник тока и любое устройство подачи проволоки. Можно воспользоваться уже имеющимся. В таком случае:кобот просто подключается к вашему сварочному аппарату парой контактов и управляет им в режиме старт/стоп. Но если вы хотите чтобы кобот программно менял параметры сварки для разных участков шва в процессе сварки и включал режим заварки кратера в конце шва - нужно использовать полностью совместимый аппарат. Например такой.
Стоимость комплекта от 1,4 млн. ₽
Калькулятор стоимости кобота-сварщика можно посмотреть здесь
Дополнительные опции, которые могут пригодится:
- Простой и надёжный кнопочный пульт оператора - комбинация кнопок пуск, пауза, стоп, аварийная остановка - основное средство "общения" сварщика-оператора с коботом.
- Выше упомянутые расширители диапазона работы нужны если требуется сварить крупногабаритные изделия
- Мобильное основание для кобота позволяет легко перемещать его по цеху туда, где он сейчас нужен
- Быстросъёмное крепление кобота к сварочному столу позволяет за считанные минуты переставить кобота на другое место на столе или на другой стандартный сварочный стол.
- Магнитное основание для кобота на базе мощных отключаемых неодимовых магнитов позволяет установить кобота в любом положении (боком, в перевёрнутом положении) на любое стальное основание.
- Вращатели и позиционеры с электроприводом подключаются к контроллеру кобота и позволяют добиться максимальной автоматизации процесса сварки без ручных перекантовок изделия
- Автоматизированные кондукторы с пневматическими или электромеханическими зажимами ускоряют процесс сборки изделия перед сваркой и позволяют обойтись без "прихваток"
- Лазерная система отслеживания сварных швов позволяет автоматически корректировать траекторию движения кобота, отслеживая фактическое положение шва. Стоит около 1 млн.руб и поэтому лучше обойтись без неё. Необходима только в том случае, если нет никакой возможности добиться приемлемой точности изготовления заготовок и их точного позиционирования в кондукторе.
- Защитный чехол из брезента или кевлара защитит кобота от брызг металла и искр.
- Помощник настроек сварочных режимов- это бесплатное программное приложение которое подсказывает наладчику оптимальный режим сварки в зависимости от свариваемого металла, его толщины, типа сварочной проволоки и пространственного положения шва.
- Система мониторинга и контроля процессов сварки WeldTelecom - программное обеспечение для сбора данных о процессе сварки и дальнейшей их обработке для составления отчетов о производительности, расходе электроэнергии и проволоки, записи и хранении информации о сварке конкретного изделия, удалённого мониторинга сварочного оборудования и многое другое.
- Кнопочный кокпит на последнем суставе кобота может пригодится наладчику для удобства настройки траектории сварки (у некоторых коботов есть в базовой комплектации).
А много ли коботов установлено в мире? Может быть уже есть у кого-то в России?
Коботы ворвались на рынок промышленной автоматизации 15 лет назад. Первой компанией которая начала серийный выпуск коллаборативных роботов была Universal Robots из Дании. Чуть позже, практически все ведущие производители промышленных роботов (Kuka, Fanuc, АBB, Yaskawa-Motoman) выпустили своих коботов. Не остались в стороне и корпорации, которые раньше не занимались робототехникой: Doosan, Hanwha, Quanta Group (Techman Robot). Появились компании:, которые специализируются исключительно на производстве коботов: Rethink Robotics, Dobot. Jaka, Aubo, Han`s robot, и др.
В России коботы не производятся.
20 российских компаний-интеграторов уже более 4 лет продают, помогают с запуском и техобслуживанием коботов разных производителей. В их числе и наша компания.
Деньги любят тишину, или о чём молчат пользователи коботов...
Производители коботов каждый год публикуют информацию о своих продажах. К примеру, на начало 2021 года в мире работают 50 000 коботов Universal Robots и 40 000 коботов Dobot. Однако в общем доступе не так много подробных описаний реальных успешных (ну или провальных) историй применений. Почему?
- Возможно лукавят продавцы коботов, и в действительности их продано не так много.
- Или коллаборативный робот действительно является серьёзным конкурентным преимуществом? И те, кто его уже используют не заинтересованы в том, чтобы о коботах узнали конкуренты.
В подтверждение второго говорит тот факт, что даже вознаграждение (к примеру: Universal Robots платит 3000 Евро за разрешение опубликовать подробную информацию об успешном кейсе) не мотивирует собственников предприятий раскрывать информацию. Более того, все Российские покупатели коботов настаивают на подписании соглашения о конфиденциальности, по которому поставщик не имеет права упоминать публично даже название заказчика, не говоря уже о подробностях проекта.
При этом владельцы предприятий, на которых работает кобот, всегда демонстрируют это "чудо техники" своим партнёрам и заказчикам как доказательство своего превосходства над конкурентами.
А что делать если кобот сломается?
Гарантии, техническое обслуживание и ремонт
- На коботов распространяется стандартная бесплатная гарантия 1 год. Есть возможность платного продления гарантии до 5 лет.
- Техническое обслуживание коботу требуется каждые 32000 - 35000 часов - это более 4 лет работы от ТО до ТО. Техническое обслуживание занимает не более 4 часов. Стоимость ТО с расходными материалами - 50 тыс. ₽.
- Максимальное время ремонта кобота с учетом доставки запчастей - 1 месяц. На время ремонта вашего кобота возможно предоставление подменного кобота за отдельную плату.
Слишком идеальная картинка получается. В чём подвох?
Зачем вообще верить на слово, если можно увидеть всё своими глазами и попробовать
Я привык общаться с производственниками и предпринимателями которые даже очевидные факты пропускают через несколько фильтров скепсиса и недоверия. Поэтому хочу закончить 3-мя простыми предложениями:
- Приглашаю Вас посетить наш демонстрационный зал в Нижнем Новгороде, где вы сможете увидеть всё своими глазами и попробовать в работе всё оборудование.
- Приглашайте нас к себе на предприятие. Мы с радостью приедем к Вам с коботом.
- Возьмите кобота в аренду на 1-2 месяца и поработайте с ним.чтобы принять взвешенное решение о покупке.
А здесь есть производственники, которым было-бы интересно поучаствовать в челлендже "Роботизировать сварочное производство за один день" ?
С нас кобот со сварочным оборудованием бесплатно на 1-2 дня + помощь в запуске сварки одного изделия.
С вас актуальная реальная задача по мелкосерийной сварке и по итогу честный публичный обзор о том как проходила роботизация, с какими нюансами столкнулись, что получилось (или нет).
Есть, есть производственники :)
Мне интересна эта тема, даже актуальна, я бы сказал, но дьявол как всегда в деталях. В ближайшие пару дней Вам напишу - обсудим :)
Круто
В любом случае, такие коботы это шаг в будущее. Два ляма это год зарплаты сварщика, а подмастерье и так на производстве должен быть. Таким образом, берем толкового подмастерья, с зп миллион в год, и кобота. На второй год робот окупился и идёт чистая прибыль, так как сварщику зп не платится.
Нет, ну конечно есть лицензионные отчисления, техподдержка и всё такое, — но стабильно отличное качество швов это большое преимущество.
Ну, если только не варить на улице, не варить сложные швы в е6енях, и другие ограничения.
Я полагаю, что скоро и эти ограничения будут преодолены, если кобота поставить на платформу легкового автоприцепа.
Мне понравилась статья. Пишите ещё.
future is here
надеюсь все произойдет не так быстро
потому как знакомы работает сварщиком, а на пенсию не прожить
Хороший сварщик никогда без работы не останется! Робот не умеет сам варить. Он только делает то, чему его научил сварщик. При этом сварщик может заниматься более важными делами, плохо автоматизируемыми. Ну или няньчить внуков, а в цех приходить по мере необходимости чтобы кобота настроить.
Пусть вкалывают роботы.
11к вакансий, а сколько резюме и каковы медианные условия работы? Случайно не 60к вахтой 60/60?