Robotyzacja produkcji jest jednym z najbardziej widocznych trendów w polskim przemyśle na przestrzeni ostatnich lat. Roboty przemysłowe pojawiają się w nowych obszarach i są wykorzystywane do coraz większej liczby zadań, dotychczas realizowanych przez człowieka. Jednym z pierwszych procesów produkcyjnych, w których stosowano je na masową skalę, jest spawanie. Daje to szereg korzyści, w tym najważniejszą – możliwość sprostania rosnącym wymogom jakościowym wobec łączonych elementów.

W minionym stuleciu, ze względu na wysokie koszty i skomplikowaną obsługę, z możliwości zrobotyzowanego spawania korzystał głównie przemysł samochodowy. Dziś dzięki rozwojowi technologicznemu obsługa robotów jest dużo prostsza, a cena ich zakupu stała się przystępna nawet dla mniejszych przedsiębiorstw.

Bez błędów, elastycznie, pod kontrolą

Dokładność procesu spawania i wspomniane spełnianie wysokich wymagań jakościowych przy jednoczesnym braku błędów to główne przesłanki coraz częstszego angażowania do pracy robota zamiast spawacza. Wobec koniecznej wysokiej dokładności procesu i stałych parametrów pracy źródła prądowego zrobotyzowany proces spawania gwarantuje położenie wykonanej spoiny zawsze w wymaganym miejscu oraz łączenie spawanych elementów przy jednakowych, optymalnych dla danych warunków pracy parametrach (prąd, napięcie, prędkość prowadzenia palnika, podawanie drutu).

Daje też szereg innych korzyści, m.in. wyeliminowanie wszelkich niedoskonałości i braków, jakie mogą być następstwem błędów i pomyłek ludzkich bądź zmęczenia organizmu. Roboty mogą pracować przez cały czas z równą dokładnością i zachowaniem najważniejszych parametrów spawania. Zmniejszenie ryzyka poprawek i marnotrawstwa materiału przekłada się na wzrost oszczędności całego procesu. Szacuje się, że sama minimalizacja kosztów materiałowych może przynieść oszczędności rzędu 10–20%. Spawanie wykonywane przez maszynę generuje mniej odprysków i odpadów. Do tego wykorzystanie robotów ogranicza ryzyko uszkodzeń obiektów i innych urządzeń. Do zwiększenia wydajności całego procesu wytwarzania przyczynia się też poprawa jakości spoin.

Roboty są nie tylko powtarzalne, ale również bardzo elastyczne. Wystarczy drobna zmiana w oprogramowaniu, by mogły obsługiwać nową technologię wytwarzania bądź wykonywać inną, dowolną niemal czynność w procesie wytwórczym. Dodatkowe wyposażenie, w postaci np. stołów i części mocujących, pozwala obsługiwać kilka elementów jednocześnie. Zrobotyzowani spawacze mogą bez trudu realizować także bardziej skomplikowane połączenia o przeróżnych kształtach, często wymagające wykonywania nietypowych ruchów i połączeń, nie do osiągnięcia dla człowieka. Są w stanie samodzielnie i na bieżąco wyliczyć zmieniającą się trajektorię w celu poprawnego wykonania danej czynności.

Ważną przesłanką przemawiającą za wykorzystaniem robotów spawalniczych jest także możliwość ciągłego i zdalnego monitorowania ich pracy. Oprogramowanie pozwala na bieżąco śledzić i zapisywać wszystkie niezbędne parametry procesu. To szczególnie ważne, gdy w hali produkcyjnej pracuje więcej robotów – nie ma wówczas potrzeby zatrudniania kilku operatorów. W razie wystąpienia jakiejkolwiek nieprawidłowości można zareagować niemal natychmiast, choć nowoczesne aplikacje posiadają również funkcje automatycznej samonaprawy lub powrotu do ustawień fabrycznych. Zapis parametrów pracy robota pozwala na sprawdzenie, co mogło być przyczyną wystąpienia ewentualnych nieprawidłowości w jego pracy.

Istotny aspekt, na który warto zwrócić uwagę, to zmieniające się technologie procesów spawalniczych, których obsługa realizowana przez ludzi wymaga częstych szkoleń w celu zaktualizowania wiedzy, poznania nowych rozwiązań, urządzeń i technik spawania. A to w przypadku dużych zakładów produkcyjnych generuje spore koszty. Podobny efekt przynosi duża rotacja spawaczy.

Mniejsze w cenie

Choć roboty spawające to wciąż stosunkowo nowy trend w spawalnictwie, i tu cały czas następują zmiany i pojawiają się rozwiązania, które stawiają przed maszynami nowe zadania. To sprawia, że podlegają one kolejnym modyfikacjom i ulepszeniom. W ostatnim czasie widocznym trendem jest coraz większa popularność mniejszych robotów spawalniczych, o mniejszym udźwigu. Pozwalają one na obniżenie zużycia energii, z reguły niższy jest też koszt ich nabycia i instalacji.

Widać także wzrost popytu na roboty o dłuższym zasięgu. Te z dłuższą fajką spawalniczą są w stanie wykonać więcej prac, nie ruszając się z miejsca, a to powoduje, że nie ma konieczności stosowania dodatkowych torów jezdnych.

Systematycznie zwiększa się zakres możliwości robotów spawających. Oferowana coraz częściej opcja wykorzystywania ich do zastosowań niezwiązanych bezpośrednio ze spawaniem wiąże się z koniecznością zapewnienia możliwości rozbudowywania ich o nowe elementy wyposażenia. Podobnie jak w przypadku innych robotów przemysłowych, także i od spawalniczych oczekuje się opcji komunikacyjnych, pozwalających na współpracę z innymi instalacjami przemysłowymi. To już oczekiwania związane z wdrażaniem rozwiązań określanych mianem Przemysłu 4.0.

Więcej miejsc pracy

Na świecie widoczny jest trend zastępowania w zakładach produkcyjnych spawaczy przez roboty spawające. W Polsce również jest to dostrzegalne, ale sytuacja ta wynika z trochę innych przyczyn. Nasze przedsiębiorstwa produkcyjne już od pewnego czasu narzekają na brak wykwalifikowanych pracowników fizycznych. Spawacze znajdują się na liście 10 zawodów, z których obsadzeniem firmy mają największe trudności. Tendencja ta utrzymuje się już od kilku lat. Wśród najważniejszych problemów wymieniane są braki w umiejętnościach technicznych potencjalnych pracowników, ale też brak dostępnych kandydatów, na co spory wpływ mają surowe normy dotyczące kwalifikacji na tego typu stanowisko i wymogi bezpieczeństwa. Tu z pomocą może przyjść właśnie robotyzacja spawania.

W takich wypadkach roboty spawające nie tylko nie odbierają ludziom pracy, ale wręcz pozwalają zachować pozostałe stanowiska związane z obsługą danego procesu. Nierzadko to właśnie dzięki robotyzacji określonych czynności zakład jest w stanie utrzymać się na rynku i rozwijać. Nie można też pominąć faktu, że obecność w zakładzie robotów wymaga stworzenia nowych stanowisk pracy dla osób, które będą zajmować się ich obsługą czy serwisowaniem. Według Międzynarodowej Federacji Robotyki jeden robot przemysłowy generuje aż cztery nowe miejsca pracy.