Технологии будущего в отделке сложных деталей

Технологии будущего в отделке сложных деталей

Журнал Дерево. ру, июль-август 2003 года

В настоящее время, в России, ситуация такова, что при хорошем исполнении столярной части изделий они проигрывают иностранным аналогам по качеству отделки. Это происходит из-за того, что на большинстве из существующих предприятий, сегодня, для тонирования, окраски и покрытия лаком таких изделий как столы, стулья и сложные элементы мебели, используют ручной труд. Один или несколько отделочников в течение рабочей смены покрывают детали различными материалами. Подача изделий может быть ручной или механизированной, - это не имеет значения, т. к. в любом случае - это поток различных изделий. От квалификации персонала в данном случае, целиком и полностью, зависит качество готовой продукции.
Рассмотрим подробнее отрицательные стороны при работе отделочников.
- Обучение: Найти специалиста отделочника высокой квалификации - очень непростая задача для любого из предприятий, а обучение нового специалиста требует большого количества времени.
- Квалификация: Любой специалист накапливает опыт и знания в процессе работы, а это достаточно длительный процесс.
- Повторяемость: траектория движения руки рабочего никогда не бывает одной и той же, что тоже приводит к неравномерному расходу ЛКМ от детали к детали.
- Усталость и производительность труда: Усталость рабочего возрастает к концу смены, что приводит к увеличению брака и падению общей производительности.
- Коэффициент использования времени: рабочее время используется не полностью, т. к. человек делает перерывы для отдыха. В случае, если используются вредные или токсичные материалы, продолжительность рабочей смены также ограничивается.
- Стоимость: Высокая квалификация требует соответствующей оплаты.
- Расход ЛКМ: Расход лакокрасочных материалов на каждое изделие различен. С начала смены к концу, расход, как правило, возрастает, т. к. рабочий устает.
- Дополнительные факторы: Всегда существует вероятность того, что рабочий не выйдет на работу по какой-либо из причин, при этом производительность всего окрасочного отделения может значительно снизится.
Список недостатков можно продолжать и дальше. Обобщая все перечисленное выше, можно констатировать, что отрицательные факторы не позволяют добиться главного в технологическом процессе крупных предприятий: стабильности и качества в отделке изделий, а также прогнозируемого расхода ЛКМ.
Для минимизации "человеческого фактора" в отделке любых сложных изделий, итальянской компанией "СМА" был разработан специальный самообучающийся робот. Для России - это сравнительно новое явление, тогда как в Европе подобные машины работают на сотнях предприятий.
Достаточно пригласить один раз высококвалифицированного специалиста, который произведет эталонную окраску для каждого из типов выпускаемой продукции (допрограмм). Робот запомнит все движения отделочника и сможет воспроизводить их бесчисленное количество раз.
Таким образом:
- Обучение: Несколько часов в зависимости от сложности и количества изделий.
- Квалификация: В точности соответствует квалификации специалиста, который был приглашен для эталонной окраски;
- Повторяемость: Точность повторения траекторий находится в пределах +\- 3 мм, что позволяет добиться практически полной повторяемости схемы отделки от изделия к изделию.
- Усталость и производительность: Для робота не требуется перерывов в течение рабочей смены, все регламентные работы и обслуживание машины производится в нерабочее время. Рабочий ресурс машины до капитального ремонта составляет околочасов машинного времени, что соответствует шести годам работы на предприятии. Производительность робота является постоянной величиной, которую можно регулировать в пределах от 50 до 200% от первоначальной скорости эталонной окраски.
- Коэффициент использования времени: рабочее время используется полностью, отсутствуют перерывы для отдыха.
- Стоимость: Для работы с роботом необходим один оператор, который должен уметь обращаться со стандартным PC компьютером, и транспортный рабочий для загрузки/разгрузки площадок карусели (для версии G).
- Расход ЛКМ: Расход лакокрасочных материалов на каждое изделие строго дозирован и может быть отрегулирован. При использовании робота расход снижается на 8-10% по сравнению с отделочником. Когда же используется система окраски в электростатическом поле, экономия ЛКМ достигает 30%.
В зависимости от сложности окрашиваемых деталей существует две серии машин: "ORANGE" и "ROBY".
Основным различием двух серий является исполнение машин. Серия "ORANGE" предназначена для обработки сравнительно простых изделий и имеет 5 осей для манипулятора. Такое решение позволяет упростить управление и снизить стоимость машины, сохранив при этом большую часть функциональных возможностей старшей серии.
Серия "ROBY" имеет максимальную гибкость для решения самых различных задач. Существует 5-ти и 6-ти осевое исполнение для манипулятора, а также дополнительные контролируемые оси для вращения карусели, детали и синхронизации робота с конвейерами.
Для робота совершенно не имеет значения тип используемых краскопультов и систем окраски, что позволяет наносить на изделия не только тонирующие составы, краски и лаки, а также и клеи, и различные пропитки. Максимальный вес краскопульта, с которым может работать машина может достигать 3 килограмм, что позволяет использовать до двух краскопультов одновременно.
Робот может быть изготовлен в различных вариантах в зависимости от выполняемых задач.
Версия ST - стандартное исполнение. Робот устанавливается рядом с конвейером и покрывает детали, которые движутся мимо него. Для данной версии предусмотрена функция синхронизации скорости движения робота со скоростью конвейера.
Версия G - карусель. Карусель может иметь две или три рабочих площадки, на которых размещаются покрываемые детали. Робот управляет как поворотом карусели вокруг оси, так и вращение детали вместе с площадкой. В специальном исполнении "лапы" карусели также перемещаются, внося площадку с деталью в камеру, и убирая площадку из зоны отделки перед поворотом карусели.
Версия С - робот установлен на специальной каретке, которая перемещается по направляющим длиной 3 м. Данная версия необходима в том случае, когда идет покрытие деталей, значительно превышающих зону покрытия робота.
Компания СМА всегда может разработать и изготовить специальные машины, в случае, если стандартные версии не могут выполнить какую-либо специфическую задачу.
Подводя итоги, можно заметить, что при всех перечисленных достоинствах и сравнительно невысокой стоимости, применение роботов на современных производствах позволяет значительно увеличить производительность с повышением качества выпускаемой продукции.
- Открывает возможность использовать широчайшую гамму ЛКМ на любой основе, сохраняя здоровье людей.
- Позволяет уменьшить себестоимость готовых изделий, так как появляется возможность определить точный расход ЛКМ на единицу выпускаемой продукции.
- Уменьшить площади, необходимые для размещения лакокрасочных отделений, за счет уменьшения количества персонала и рабочий мест отделочников, при сохранении того же объема производства.
- Снизить расходы на заработную плату для работников окрасочного отделения, так как вместо высококвалифицированных отделочников работают транспортные рабочие или механические транспортеры.
Единственным ограничивающим фактором при распространении робототехники на производствах - является ошибочное мнение многих руководителей предприятий, которые считают, что используя примитивное оборудование и дешевую рабочую силу возможно произвести конкурентоспособную продукцию.
Только те из руководителей, кто раньше перевооружится и сумеет выдать на рынок изделия высочайшего качества, имеют реальные шансы занять лидирующие позиции.