स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग रोबोट प्रोग्रामिंग अनुकूलन: कंटेनर बॉडी वेल्डिंग और वेल्ड योग्यता दर (99.5% से अधिक या उसके बराबर) के लिए पथ योजना में सुधार

एक कंटेनर निर्माण यार्ड में कदम रखें, और आप स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग रोबोटों की कतारें देखेंगे जो कड़ी मेहनत कर रहे हैं। लेकिन यहाँ एक समस्या है: इनमें से अधिकांश रोबोट उतनी अच्छी तरह से प्रोग्राम नहीं किए गए हैं जितना उन्हें किया जा सकता है।​

पिछले साल कैलिफोर्निया की एक फैक्ट्री को इसका पता चला। उन्होंने अपने स्टेनलेस स्टील कंटेनरों के लिए वेल्डिंग रोबोट का उपयोग किया, लेकिन वेल्ड योग्यता दर 95% के आसपास रही। इसका मतलब है कि 20 में से 1 वेल्ड दोषपूर्ण था (बहुत पतला, बहुत चौड़ा, या अंतराल के साथ)। वे ख़राब वेल्ड को दोबारा बनाने में प्रतिदिन 8 घंटे बिताते थे, और इसके कारण शिपिंग की समय-सीमा चूक जाते थे। 15 साल के अनुभव वाली फैक्ट्री की वेल्डिंग पर्यवेक्षक लिसा ने कहा, "हमने सोचा कि रोबोट बस 'अपना काम कर रहा है।" "पता चला, प्रोग्रामिंग में बदलाव करने से सारा फर्क पड़ गया।"

कंटेनर वेल्डिंग के लिए लक्ष्य स्पष्ट है: वेल्ड योग्यता दर को 99.5% से अधिक या उसके बराबर (200 में से केवल 1 खराब वेल्ड) प्राप्त करें और रोबोट के पथ को यथासंभव कुशल बनाएं (कोई अनावश्यक गति नहीं)। यह आलेख बताता है कि कंटेनर बॉडी के लिए स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग रोबोट प्रोग्रामिंग को कैसे अनुकूलित किया जाए, स्मार्ट पथ योजना से लेकर वेल्ड गुणवत्ता को बढ़ावा देने वाले छोटे बदलावों तक। कोई भ्रमित करने वाली कोड संबंधी बात नहीं{{6}बस व्यावहारिक कदम हैं जो फ़ैक्टरी स्तर पर काम करते हैं।​

स्टेनलेस स्टील कंटेनर वेल्डिंग के लिए प्रोग्रामिंग अनुकूलन क्यों मायने रखता है?

सुधारों पर विचार करने से पहले, आइए जानें कि प्रोग्रामिंग केवल कंटेनर वेल्डिंग के लिए "इसे सेट करें और भूल जाएं" क्यों नहीं है। स्टेनलेस स्टील के कंटेनरों को मजबूत, सुसंगत वेल्ड की आवश्यकता होती है -उन्हें 20 टन तक कार्गो, खारे पानी और अत्यधिक तापमान को झेलना पड़ता है। खराब प्रोग्रामिंग से दो बड़ी समस्याएं पैदा होती हैं:

1. कम वेल्ड योग्यता दर=अधिक पुनर्कार्य, कम पैसा​

95% की वेल्ड योग्यता दर अच्छी लगती है, लेकिन प्रतिदिन 100 कंटेनर (प्रत्येक 50 वेल्ड के साथ) बनाने वाली फैक्ट्री के लिए, यह प्रतिदिन 250 खराब वेल्ड है। प्रत्येक को दोबारा काम करने में 10 मिनट लगते हैं-एक सप्ताह में 40 घंटे से अधिक बर्बाद हो जाते हैं। और यदि कोई ख़राब वेल्ड फिसल जाता है, तो शिपिंग के दौरान कंटेनर लीक हो सकता है या टूट सकता है, मरम्मत में हजारों का खर्च आएगा।

टेक्सास की एक फैक्ट्री में यह समस्या थी: उनकी 94% योग्यता दर का मतलब एक दिन में 300 खराब वेल्ड था। उन्होंने प्रोग्रामिंग को अनुकूलित करना शुरू किया, 99.6% तक पहुंच गए, और पुन: कार्य में सप्ताह में 35 घंटे बचाए। उनके उत्पादन प्रबंधक ने कहा, "हमारे पास वेल्ड ठीक करने के लिए तीन लोग होते थे।" "अब वे इसके बजाय और अधिक कंटेनर बना रहे हैं।"

2. अकुशल पथ=धीमा उत्पादन

एक रोबोट जो आगे-पीछे चलता है, या बहुत देर तक रुकता है, एक कंटेनर को वेल्ड करने में अधिक समय लेता है। उदाहरण के लिए, खराब नियोजित पथ वाले रोबोट को एक कंटेनर को वेल्ड करने में 25 मिनट लग सकते हैं। पथ को अनुकूलित करें, और यह घटकर 20 मिनट रह जाता है {{4}प्रति कंटेनर 5 मिनट की बचत होती है, 100 कंटेनरों के लिए प्रतिदिन 500 मिनट।​

फ्लोरिडा में एक कार्यशाला ने अपने रोबोट को समयबद्ध किया: यह प्रति कंटेनर 10 फीट अतिरिक्त चल रहा था (सीधी रेखा के बजाय एक लूप में एक वेल्ड से दूसरे तक जा रहा था)। प्रति कंटेनर 4 मिनट का रास्ता तय करते हुए -उन्होंने शिफ्ट जोड़े बिना एक दिन में 8 और कंटेनर बनाए।​

अनुकूलन 1: कंटेनर बॉडी वेल्डिंग के लिए बेहतर पथ योजना

कंटेनर बॉडी में तीन मुख्य वेल्डिंग क्षेत्र होते हैं: साइड की दीवारें (लंबी, सीधी वेल्ड), फर्श के कोने (तंग मोड़), और शीर्ष रेल (मोटी धातु)। रोबोट के पथ को बिना समय बर्बाद किए इन्हें कवर करना होगा। यहां बताया गया है कि इसकी बेहतर योजना कैसे बनाएं...

1. "ज़ोन-बाय-ज़ोन" पैटर्न का पालन करें (कोई बैकट्रैकिंग नहीं)​

रोबोट को सामने की दीवार से पीछे की दीवार पर, फिर वापस सामने की ओर कूदने न दें। इसके बजाय, कंटेनर को जोनों में विभाजित करें-उदाहरण के लिए, "सामने का आधा भाग (दीवारें + फर्श)" फिर "पीछे का आधा भाग (दीवारें + फर्श)" फिर "ऊपरी रेलिंग।" इससे अनावश्यक आवाजाही में कमी आती है

इलिनोइस में एक फैक्ट्री अपने रोबोट को एक साइड की दीवार, फिर विपरीत मंजिल के कोने, फिर दूसरी तरफ की दीवार को हर बार 15 फीट पीछे वेल्ड करने के लिए प्रोग्राम करती थी। उन्होंने ज़ोन पैटर्न पर स्विच किया और रोबोट की यात्रा का समय 20% कम हो गया। लिसा ने कहा, "यह एक कमरे की सफाई करने जैसा है, जिसमें आप एक कोने को, फिर दूसरे कोने को, फिर पीछे के कोने को वैक्यूम नहीं करते हैं।" "आप एक तरफ करो, फिर दूसरी तरफ।"

2. "खाली चालें" छोड़ें (वेल्ड के बीच तेजी से आगे बढ़ें)।

जब रोबोट वेल्डिंग नहीं कर रहा हो (एक वेल्ड से दूसरे वेल्ड पर जा रहा हो), तो उसे पूरी गति से चलना चाहिए {{0}इसे रेंगने न दें। अधिकांश रोबोटों में "रैपिड ट्रैवर्स" सेटिंग होती है (वेल्डिंग गति से 2-3 गुना तेज़)। इसका प्रयोग करें.​

ओरेगॉन में एक फ़ैक्टरी रैपिड ट्रैवर्स चालू करना भूल गई-उनका रोबोट वेल्ड के बीच वेल्डिंग गति (5 इंच प्रति मिनट) से चलता था। उन्होंने इसे चालू किया (12 इंच प्रति मिनट), और प्रत्येक कंटेनर का वेल्डिंग समय 3 मिनट कम हो गया। "यह छोटा लगता है, लेकिन प्रति कंटेनर 3 मिनट तेजी से जुड़ते हैं," उनके तकनीशियन ने कहा

3. तंग कोनों के लिए पथ समायोजित करें (टक्करों से बचें)।

कंटेनर के फर्श के कोने तंग हैं (90{2}}डिग्री मोड़), और यदि रास्ता बंद है तो रोबोट की टॉर्च धातु से टकरा सकती है। तीव्र मोड़ के बजाय एक "छोटा चाप" प्रोग्राम करें - रोबोट को कोने से 1 इंच दूर जाने दें, फिर मुड़ें, फिर ट्रैक पर वापस आएँ।

जॉर्जिया में एक कार्यशाला में एक समस्या थी: उनके रोबोट की टॉर्च दिन में 3 बार कंटेनर के कोने से टकराती थी, जिससे टिप झुक जाती थी (प्रति टिप की कीमत $50 थी)। उन्होंने पथ में एक छोटा सा चाप जोड़ दिया, और टकराव पूरी तरह से बंद हो गया

अनुकूलन 2: वेल्ड योग्यता दर को 99.5% से अधिक या उसके बराबर तक बढ़ाने के लिए बदलाव

99.5% तक पहुंचने का अर्थ है प्रोग्रामिंग में छोटे, सामान्य मुद्दों को ठीक करना -जैसे गर्मी, गति, या टॉर्च कोण को समायोजित करना। यहां बताया गया है कि स्टेनलेस स्टील कंटेनर वेल्डिंग के लिए क्या काम करता है।​

1. वेल्डिंग गति को धातु की मोटाई से मिलाएं

स्टेनलेस स्टील कंटेनर भागों की मोटाई अलग-अलग होती है: साइड की दीवारें 1.5 मिमी मोटी होती हैं, फर्श के कोने 3 मिमी मोटे होते हैं। यदि रोबोट दोनों को एक ही गति से वेल्ड करता है, तो पतले हिस्से अधिक वेल्ड हो जाते हैं (बहुत अधिक धातु, अंतराल), मोटे हिस्से कम वेल्ड हो जाते हैं (बहुत पतले, कमजोर)।​

पतले भागों (1-2 मिमी) के लिए: गति 6-8 इंच प्रति मिनट पर सेट करें। यह वेल्ड को जमा होने से बचाता है

मोटे भागों (2-4 मिमी) के लिए: धीमी गति से 4-6 इंच प्रति मिनट। इससे वेल्ड अधिक गहराई तक प्रवेश कर जाता है

टेक्सास की एक फ़ैक्टरी ने हर चीज़ के लिए एक गति (7 इंच प्रति मिनट) का उपयोग किया था, उनकी योग्यता दर 95% थी। उन्होंने मोटाई के लिए गति को समायोजित किया और 99.7% तक पहुंच गए। लिसा ने कहा, "मोटे हिस्सों को धातु को पिघलाने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है।" "पतले हिस्सों को तेजी से आगे बढ़ने की जरूरत है{{7}अन्यथा, आप जल जाएंगे।"

2. स्टेनलेस स्टील के लिए फाइन - हीट (एम्परेज) को ट्यून करें

स्टेनलेस स्टील बहुत बारीक होता है। बहुत अधिक गर्मी (उच्च एम्परेज) के कारण धातु मुड़ जाती है (धातु झुक जाती है), बहुत कम गर्मी के कारण वेल्ड ठंडे हो जाते हैं (कोई बंधन नहीं होता)। कंटेनर वेल्डिंग के लिए:​

पतले भाग: 80-100 एम्पियर

मोटे भाग: 120-140 एम्पीयर

कैलिफ़ोर्निया की एक फ़ैक्टरी ने सभी भागों के लिए एम्परेज को 110 एम्पीयर पर सेट किया था। पतली दीवारें टेढ़ी-मेढ़ी थीं (वेल्ड में गैप बना रही थीं), मोटे कोनों में ठंडे वेल्ड थे। उन्होंने एम्प्स को मोटाई के आधार पर समायोजित किया, और खराब वेल्ड में 80% की गिरावट आई

3. टॉर्च एंगल के लिए "विज़ुअल कैलिब्रेशन" का उपयोग करें

रोबोट का टॉर्च कोण (यह कैसे झुका हुआ है) वेल्ड धातु के प्रवाह को प्रभावित करता है। कंटेनर वेल्डिंग के लिए:​

सीधे वेल्ड (साइड की दीवारें): 0-डिग्री कोण (मशाल सीधे नीचे)। यह एक सपाट, सम वेल्ड बनाता है।​

कॉर्नर वेल्ड (फर्श के कोने): 45-डिग्री कोण (मशाल कोने की ओर झुकी हुई)। यह दो भागों के बीच का अंतर भरता है

फ़्लोरिडा में एक कार्यशाला ने कोण को समायोजित नहीं किया -उन्होंने कोनों के लिए 0 डिग्री का उपयोग किया। वेल्ड ने अंतर नहीं भरा, इसलिए योग्यता दर 94% थी। उन्होंने कोनों के लिए 45 डिग्री पर स्विच किया और 99.6% हिट किया। उनके तकनीशियन ने कहा, "कोनों को दोनों तरफ पहुंचने के लिए मशाल की आवश्यकता होती है।" "सीधे नीचे बस एक तरफ छूट जाता है।"

4. ठंडी धातु के लिए "प्री-हीटिंग" चरण जोड़ें

ठंडे कारखानों (15 डिग्री से नीचे) में, स्टेनलेस स्टील ठंडा रहता है {{1}वेल्ड अच्छी तरह से नहीं जुड़ते हैं। रोबोट को त्वरित प्री-हीट करने के लिए प्रोग्राम करें: धातु को गर्म करने के लिए टॉर्च को वेल्ड क्षेत्र पर 2-3 सेकंड के लिए (वेल्डिंग के बिना) घुमाएँ।

मिनेसोटा की एक फ़ैक्टरी में सर्दियों में समस्याएँ थीं -ठंडी धातु के कारण योग्यता दर गिरकर 92% हो गई। उन्होंने प्री-हीटिंग जोड़ी और यह 99.5% तक वापस पहुंच गया। लिसा ने कहा, "ठंडी धातु ठंडे मक्खन की तरह होती है। आप इसे आसानी से फैला नहीं सकते।" "इसे गर्म करो, और वेल्ड बेहतर तरीके से प्रवाहित होगा।"

वास्तविक -केस जीत: एक फैक्ट्री जिसने 99.8% योग्यता दर हासिल की

आइए देखें कि ओहियो में एक छोटी सी फैक्ट्री ने कैसे चीजें बदल दीं। उन्होंने स्टेनलेस स्टील शिपिंग कंटेनर बनाए, लेकिन उनके रोबोट की योग्यता दर 93% थी, और एक कंटेनर को वेल्ड करने में 28 मिनट लगे।​

उन्होंने तीन प्रोग्रामिंग बदलाव किए:​

ज़ोन -द्वारा-ज़ोन पथ: कंटेनर को आगे/पीछे के ज़ोन में विभाजित करें, बैकट्रैकिंग में कटौती करें। वेल्डिंग का समय घटकर 22 मिनट रह गया

मोटाई के अनुसार गति/एम्प्स: पतली दीवारों के लिए 7 इंच प्रति मिनट/90 एम्प्स, मोटे कोनों के लिए 5 इंच प्रति मिनट/130 एम्प्स सेट करें।

टॉर्च कोण समायोजन: सीधे वेल्ड के लिए 0 डिग्री, कोनों के लिए 45 डिग्री

परिणाम?

वेल्ड योग्यता दर 99.8% तक पहुंच गई है। हर 500 में केवल 1 खराब वेल्ड है।

पुनः कार्य का समय प्रतिदिन 8 घंटे से घटकर 30 मिनट रह गया

उन्होंने अतिरिक्त कर्मचारियों के बिना एक दिन में 12 और कंटेनर (88 से 100 तक) बनाए

फ़ैक्टरी मालिक ने कहा, "परिवर्तनों के लिए किसी फैंसी सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता नहीं थी, बस यह देखना था कि रोबोट कैसे चलता है और छोटी-छोटी सेटिंग्स में बदलाव करता है।" "हमने दोबारा काम करने और समय सीमा चूकने से प्रति माह $15,000 की बचत की।"

वेल्डिंग रोबोट प्रोग्रामिंग के बारे में आम मिथक (पर्दाफाश)।

आइए तीन गलतियों को दूर करें जो कारखानों को 99.5% योग्यता दर से अधिक या उसके बराबर पहुंचने से रोकती हैं

मिथक 1: "एक बार प्रोग्राम हो जाने के बाद, रोबोट को बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है।"

कंटेनरों में छोटे अंतर हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, धातु की चादरें सामान्य से थोड़ी मोटी)। यदि आप प्रोग्राम को कभी समायोजित नहीं करते हैं, तो वेल्ड बंद हो जाएंगे। यदि योग्यता दर 99% से कम हो जाती है, तो साप्ताहिक रूप से योग्यता दर की जाँच करें

मिथक 2: "तेज़ वेल्डिंग से=अधिक कंटेनर।"​

बहुत तेज़ वेल्डिंग (पतले भागों के लिए 8 इंच प्रति मिनट से अधिक) खराब वेल्ड का कारण बनती है। आप जितना समय बचाएंगे उससे अधिक समय दोबारा काम करने में बिताएंगे। टेक्सास की एक फ़ैक्टरी ने 10 इंच प्रति मिनट वेल्डिंग करने की कोशिश की-उन्होंने एक दिन में 2 और कंटेनर बनाए, लेकिन दोबारा काम करने में 10 घंटे लग गए, इसलिए शुद्ध उत्पादन गिर गया।

मिथक 3: "केवल विशेषज्ञ ही प्रोग्रामिंग को अनुकूलित कर सकते हैं।"

आपको कोडर बनने की आवश्यकता नहीं है. अधिकांश रोबोटों में सरल इंटरफ़ेस होता है, आप कुछ क्लिक के साथ गति, एम्प, या पथ को समायोजित कर सकते हैं। लिसा की टीम ने परीक्षण करके सीखा: "हमने एक नई गति की कोशिश की, वेल्ड की जांच की, और जो काम किया उसे बरकरार रखा। यह परीक्षण और त्रुटि है, रॉकेट विज्ञान नहीं।"

निष्कर्ष

कंटेनर बॉडी के लिए स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग रोबोट प्रोग्रामिंग को अनुकूलित करना जटिल कोड लिखने के बारे में नहीं है, यह स्मार्ट पथ योजना और गति, गर्मी और कोण में छोटे बदलाव के बारे में है। रास्ता सही करें (कोई बैकट्रैकिंग नहीं, वेल्ड के बीच तेज़ चाल), धातु की मोटाई के अनुसार सेटिंग्स का मिलान करें, और आप कुछ ही समय में 99.5% से अधिक या उसके बराबर योग्यता दर तक पहुंच जाएंगे।

इसका लाभ बड़ा है: कम पुनर्कार्य, तेज़ उत्पादन, और कंटेनर जो कठिन शिपिंग स्थितियों का सामना करते हैं। जैसा कि लिसा ने कहा: "प्रोग्रामिंग ऑप्टिमाइज़ेशन 'अच्छा' नहीं है, बल्कि यह है कि आप प्रतिस्पर्धी कैसे बने रहते हैं। एक रोबोट जो अधिक कठिन नहीं बल्कि अधिक स्मार्ट तरीके से काम करता है, वह सभी अंतर पैदा करता है।"

चाहे आप बड़ी फ़ैक्टरी चला रहे हों या छोटी वर्कशॉप, ये चरण काम करेंगे। एक बदलाव से शुरू करें (उदाहरण के लिए, ज़ोन - बाय - ज़ोन पथ), परिणाम जांचें, और वहां से निर्माण करें। जल्द ही, आप अधिक कंटेनर बनायेंगे, कम ख़राब वेल्ड होंगे{{6}और आपकी जेब में अधिक पैसा होगा।