¿La soldadura automatizada es adecuada para usted?
Antes de tener en mente la automatización, primero debe hacerse un par de preguntas. Responderlas puede ayudarlo a elegir si la soldadura automatizada es adecuada para usted.
¿Por qué debería automatizar?
Un solo sistema de soldadura automatizado puede realizar la soldadura de hasta tres empleados, a menudo con resultados de mayor calidad, y eliminar los cuellos de botella que se producen en la etapa de soldadura del proceso de fabricación. Pero eso no es todo.
Un sistema automatizado puede reducir el costo de los consumibles utilizando solo la cantidad de metal de aporte necesaria. Además, puede reducir significativamente las tasas de rechazo y reelaboración al mejorar la calidad visual y mecánica de las soldaduras y al reducir o eliminar las salpicaduras.
Además, la automatización de su soldadura puede reducir los costos de mano de obra, lo que le permite reasignar esos recursos a otra parte de su planta. Si se encuentra en una industria en la que su competencia aún suelda a mano, invertir en un sistema automatizado podría brindarle una ventaja competitiva en la mente de sus clientes.
¿Vale la pena la inversión en soldadura automatizada?
Los beneficios de la automatización pueden ser significativos, pero esos beneficios tienen un precio. Muchas empresas, especialmente los fabricantes más pequeños y aquellos con líneas de producción que cambian con frecuencia, necesitan ver un período de recuperación de no más de 12 a 15 meses para justificar la inversión. Por otro lado, las empresas que saben que sus necesidades de producción no cambiarán durante años pueden justificar un período de recuperación más extenso.
Primero, calcular la recuperación implica determinar los tiempos de ciclo de su producto actual y comparar esos resultados con los posibles tiempos de ciclo de un sistema automatizado. Por ejemplo, si necesita producir X cantidad de piezas por semana, y un sistema automatizado puede fabricar esas piezas en una cuarta parte del tiempo que le toma a un operador humano completarlas, acaba de aumentar su productividad en un 75 por ciento.
Abrumador es una ocurrencia común y costosa en la soldadura semiautomática. Un cordón de soldadura de 1/8 pulg. más grande de lo necesario puede duplicar sus costos de metal de aporte. Un sistema automatizado puede reducir sus costos de metal de aporte depositando solo la cantidad de material requerida.
Los sistemas automatizados también utilizan tambores de metal de aporte a granel, que pueden reducir aún más sus costos de metal de aporte al requerir menos cambios y generar descuentos por compras al por mayor. Además, el uso de tanques a granel para su gas de protección, otro paso altamente recomendado para optimizar sus capacidades de automatización, aumentará aún más su retorno de la inversión.
¿Debe automatizar el proceso de soldadura?
Automatizar una celda de soldadura no será el curso de acción correcto para todos. Aún así, las capacidades de los sistemas automatizados y su creciente asequibilidad los convierten en una buena elección para muchas empresas.
Debe proporcionar al robot un suministro constante de material y asegurarse de que las piezas que se van a soldar no se acumulen en otra parte de la planta. Si su robot solo sirve para mover el cuello de botella de producción de la celda de soldadura a la cabina de pintura, por ejemplo, entonces no ha aumentado su productividad.
La repetibilidad y la mensurabilidad son precursores de la automatización. Por ejemplo, si no tiene un plano (preferiblemente uno electrónico), es probable que no pueda automatizar la soldadura de esa parte. También debe tener un conocimiento profundo de su productividad existente a partir de la cual medir las mejoras del sistema automatizado. Además, los componentes deben tener lotes grandes (aunque hay algunas excepciones a esta regla), tolerancias dentro de las milésimas de pulgada y configuraciones que permitan el acceso desde una pistola automática.
Asegúrese de tener la mano de obra adecuada para automatizar sus operaciones. Un sistema de soldadura automatizado requiere un operador capacitado para garantizar que funcione correctamente. Debido a que lleva más tiempo convertirse en un soldador hábil que aprender a operar un sistema de soldadura computarizado, por lo general tiene sentido capacitar a un soldador para operar el sistema automatizado en lugar de capacitar a un empleado con conocimientos tecnológicos en la identificación adecuada de la calidad de la soldadura y la resolución de problemas.
Los sistemas automatizados generalmente requieren energía eléctrica trifásica de 480v y solo alcanzan su máximo potencial con el uso de un sistema múltiple/de gas a granel, por lo que estos factores también deben considerarse para determinar si se debe o no saltar a la automatización de soldadura.
¿Cuáles son las opciones de automatización de soldadura?
Hay dos tipos básicos de sistemas de soldadura automatizados, robóticos y fijos. La mayoría de la gente piensa en un sistema de soldadura robótico cuando piensa en soldadura automatizada. Utiliza un brazo robótico que puede moverse a lo largo de varios ejes y un posicionador que mueve la pieza a soldar.
Los sistemas robóticos son más costosos y complicados que los sistemas de automatización fijos, pero puede reprogramarlos para adaptarse a diferentes líneas de productos si cambia su negocio. Esto hace que los robots sean especialmente atractivos si tiene un taller de fabricación pequeño y en crecimiento.
En un sistema de automatización fijo, la pistola o la pieza se colocan en su lugar, lo que hace que el sistema sea menos flexible para adaptarse a los cambios en la configuración y el diseño del producto. Por ejemplo, un producto que solo requiere soldaduras rectas o curvas a lo largo de un solo plano suele ser un buen candidato para un sistema de automatización fijo.
¿Qué equipo necesita?
La planificación de un esfuerzo de automatización exitoso implica elegir cuidadosamente el equipo que compondrá el sistema, incluido el posicionador, las herramientas, la fuente de alimentación de soldadura, el robot, la pistola, el alambre de soldadura y los periféricos.
El posicionador es responsable (como su nombre lo indica) de girar, rotar o mover la pieza a una posición óptima para soldarla. En muchos casos, esto implica mover la pieza para que el sistema pueda soldar en una posición plana para una eficiencia de deposición óptima.
El herramental mantiene en su lugar el material a soldar y es uno de los componentes más críticos de un sistema de soldadura automatizado.
Debido a que la pistola se mueve exactamente a lo largo de la misma ruta en cada ciclo, si la junta de soldadura está fuera de lugar por unas pocas milésimas de pulgada, la pieza resultante podría terminar en los contenedores de reprocesamiento o chatarra. Sin embargo, simplemente diseñar las herramientas correctamente al principio no es suficiente. El herramental está sujeto a desgaste mecánico, distorsión por calor y otros factores que podrían causar defectos de soldadura, por lo que un operador capacitado debe asegurarse de que el herramental mantenga continuamente tolerancias aceptables.
Las fuentes de energía, especialmente aquellas diseñadas específicamente para soldadura automatizada, pueden monitorear y responder a las condiciones del arco en milisegundos, reduciendo la entrada de calor a los materiales, aumentando las velocidades de desplazamiento, reduciendo las salpicaduras, los puentes y trabajando con una amplia variedad de metales. Elija una fuente de energía que ofrezca estos beneficios.
La selección de la pistola y el alambre de soldadura correctos también puede tener una influencia significativa en la productividad y la rentabilidad de su operación y debe elegirse en función de cómo funcionan junto con el resto de los componentes y piezas del sistema. Sujeta a calor intenso, salpicaduras y otros elementos, la pistola debe ser muy duradera para evitar el tiempo de inactividad por mantenimiento. La pistola también debe poder repararse fácilmente para minimizar cualquier tiempo de inactividad para la eliminación de salpicaduras, el cambio de la punta de contacto y otro mantenimiento de rutina.
Finalmente, los periféricos robóticos, como los escariadores de boquillas, los aplicadores antisalpicaduras y los cortadores de alambre, deben tenerse en cuenta en su esfuerzo de automatización. Estos dispositivos pueden mejorar el tiempo de actividad y el rendimiento de la soldadura.
¿Qué más necesita considerar?
Predecir las necesidades de soldadura automatizada de su empresa en los próximos años lo ayudará a determinar el tipo de sistema que necesita. Si tiene una pieza que se presta fácilmente a un sistema de automatización fijo, por ejemplo, pero no está seguro de que fabricará esa pieza dentro de tres años, un sistema robótico podría ser la mejor opción. Se puede reprogramar y modificar para adaptarse a sus necesidades en el futuro.
¿Con quién debería asociarse?
Su socio de automatización, ya sea su distribuidor de suministros de soldadura, un integrador de sistemas robóticos, un fabricante de equipos o un consultor independiente, debe estar disponible con soporte y servicio durante la transición a un sistema de soldadura automatizado, no solo hasta que instale el robot.
Además, la mayoría de los fabricantes de robots de renombre brindan al menos un curso de capacitación de una semana y líneas directas de soporte las 24 horas y técnicos de servicio de campo que pueden realizar reparaciones y/o consultas en el sitio.
La popularidad de las operaciones de soldadura automatizadas está aumentando gracias a sus capacidades de soldadura y retorno de la inversión. Si tiene una pieza repetible, un flujo de material eficiente y un deseo de aumentar la productividad de su empresa, al menos debería considerar la automatización. También debe asumir que su competencia también está investigando la automatización.
El primer paso para determinar si la automatización es adecuada para usted será ponerse en contacto con un experto de confianza que pueda realizar un análisis en el sitio de sus circunstancias específicas, recomendar el equipo y las configuraciones adecuadas y calcular la recuperación que espera.