اللحام الآلي

تستطيع الروبوتات التعاونية لحام الأجزاء دون الحاجة إلى تحريكها. الأجزاء التي تتطلب مواضع لحام تُناسب الروبوتات التقليدية بشكل أفضل. مصدر الصورة: Asieta Inc. LLC
على مدى السنوات العشر الماضية، تغيرت نظرة الصناعة للأتمتة بشكل كبير. اسألوا مديري المصانع الصغيرة عن الروبوتات في ذلك الوقت، ومن المرجح أن يخبروكم أنهم ببساطة لم تكن لديهم قدرات أتمتة كافية. ربما مر بعضكم بتجارب سيئة في الماضي، وربما يشيرون إلى الروبوت العاطل الجالس في الزاوية. ربما عملوا في مشروع لحام كبير حيث كان الروبوت مناسبًا تمامًا، لكنه لم يعد مناسبًا تمامًا منذ ذلك الحين.
يستثمر المصنعون اليوم في الأتمتة استعدادًا لمستقبل غامض. نعم، قد يبدو هذا غير منطقي لمدير متجر كان لديه روبوت في الزاوية قبل عشر سنوات. الطلبات تأتي وتذهب. إذا استثمرتُ في أتمتة الأعمال المهمة الآن، فماذا سيحدث عندما يختفي هذا العمل؟ الآن، كما يقولون، لا يمكن العثور على عمال لحام. إذا لم أقم بالأتمتة، فلن أتمكن من النمو.
كيف يُمكن جعل هذا النمو وبيئة التصنيع العامة أكثر قابلية للتنبؤ؟ أولًا، ركّز على موظفيك، بما في ذلك معرفتهم بالأتمتة، ونوع يوم العمل الذي يُفضّلونه، وما يطمحون إليه من مسيرتهم المهنية.
كل هذا يقودنا إلى الخطوة التالية: تغيير عقليتك. إذا كنت تعمل لدى مُصنِّع معادن مُخصَّص أو مُتعاقد، فغالبًا لن ترغب في تقصير دورة عملك. أنت تعمل مع العديد من المنتجات، لذا فإن روبوت اللحام الذي يُنجز العمل في ثوانٍ عادةً لا يُحدث تأثيرًا كبيرًا (بالطبع، يُمكن أن يُحدث تأثيرًا في بعض الحالات). تعمل خلايا الأتمتة المُصمَّمة جيدًا بشكل موثوق ويمكن التنبؤ به. ستُغيِّر هذه الخصائص طريقة نمو شركتك وازدهارها.
غالبًا ما يُشير المُصنِّعون الذين يتطلعون إلى الأتمتة إلى نقص العمالة. وأوضحوا أنه إذا استطاع المزيد من الناس تعلّم المهارات التقنية، فقد لا يضطرون إلى اللجوء إلى الأتمتة. وهم يلجأون إليها لمواصلة نموهم، حتى لو لم يكن أمامهم خيار سوى توظيف عمالة أقل مهارة.
التحول الحقيقي نحو الأتمتة ملحوظ بعض الشيء. صحيح أن روبوتات اللحام تُمكّن الأشخاص ذوي مهارات اللحام اليدوي المحدودة من إنتاج قطع غيار جيدة، لكن الكلمة المفتاحية هي "مهارات اللحام اليدوي". في الواقع، تتطلب الأتمتة مهارات مختلفة. فهم بحاجة إلى معرفة بعض المعلومات عن العمليات اليدوية، ولكنهم بحاجة أيضًا إلى تعلم كيفية صيانة المعدات الآلية وبرمجتها وتشغيلها. يفكرون في كيفية دمج الأتمتة في العمليات الكلية، بما في ذلك الأجزاء التي تناسب وحدات الأتمتة المحددة والتي لا تناسبها، ويعملون مع الشركاء، بمن فيهم العملاء والمُدمجون، لوضع استراتيجيات لما يجب أتمتته وأسبابه.
أتحدث هنا من واقع خبرتي. بدأت مسيرتي المهنية بلحام في قطاع التصنيع، ثم انتقلت تدريجيًا إلى أتمتة اللحام. أحب العمل بيديّ، كما أعشق الإلكترونيات وغيرها من التقنيات، لذا كان من المنطقي أن أتجه إلى مجال الروبوتات.
مع ذلك، الروبوتات ليست للجميع. كنت أعتقد أن العمر عامل مهم. بالطبع، من يقتربون من التقاعد، ومن بنوا مسيرة مهنية ناجحة من اللحام اليدوي، لن يهتموا بتعلم برمجة نظام التعليق. وبالمثل، من نشأوا مع هواتف آيفون سيحبون الروبوتات دائمًا، أليس كذلك؟
ليس الأمر كذلك دائمًا. يدرك العديد من الشباب، بعد تخرجهم من مدارس اللحام، أن اللحام اليدوي هو شغفهم الحقيقي. وبالطبع، لا يريدون أن يشعروا بالملل الشديد في العمل، وهم يلحمون مهمة بسيطة تلو الأخرى، يومًا بعد يوم، عامًا بعد عام. إنهم يحبون التنوع ويطورون مرونتهم باستمرار لإنتاج لحام مثالي حتى في أصعب أوضاع اللحام.
لكن ليس كل لحامٍ كذلك، بمن فيهم أنا. تعلمتُ أساسيات اللحام، ثم رأيتُ كيف تتطور الروبوتات. أعتقد أن اللحام اليدوي لن يختفي أبدًا، لكن الروبوتات ستجد قريبًا موطنًا دائمًا في معظم المصانع. ستكون هذه طريقةً جديدةً للمصنعين للتوسع.
يخضع اللحامون في الإنتاج لتدريب على برمجة القلادات. يجيد بعض اللحامين اللحام يدويًا طوال مسيرتهم المهنية، بينما يركز آخرون على مهن تعتمد على الأتمتة.
في بعض الحالات، لم يتمكن المصنعون من إيجاد العديد من عمال اللحام أو مشغلي الآلات حتى لو رغبوا في ذلك. ولكن حتى عندما يتمكنون، غالبًا ما يجدون أنهم يحققون توافقًا أفضل مع الروبوتات، أي توفير فرص عمل للأشخاص الذين يمكنهم دعمهم وصيانتهم والاستفادة القصوى من الأتمتة. يرغب المهتمون في معرفة المزيد عن الروبوتات، ولكي تزدهر الأتمتة، يجب تطبيق هذه المعرفة عمليًا. بمعنى آخر، تخلق الأتمتة بيئة عمل يشجع الناس على العمل فيها.
بدون هذا الدعم والقبول، يصبح الاستثمار الآلي معاملاتٍ بحتة. عند انتهاء مهمة إنتاجية معينة، ينتقل الروبوت إلى زاوية ويبدأ بجمع الغبار.
جزء من مشاركة الموظفين مدفوعٌ بعقلية منفتحة تجاه الأتمتة. أولاً، تعرّف على جميع التقنيات الجديدة، ولكن لا تنظر إلى أي تقنية بمعزل عن غيرها وتعتقد أن هذا التطور الجديد سيحل جميع مشاكلك في نهاية المطاف. اعتبر التطورات التكنولوجية أدواتٍ إضافيةً تُضاف إلى ترسانة الأتمتة لديك. مجرد امتلاكك لأداة جديدة لا يعني بالضرورة التخلي عن جميع أدواتك الأخرى أو تجاهلها.
لنلقِ نظرة على البرمجة دون اتصال بالإنترنت. في كثير من الحالات، يمكن لهذه التقنية أن تُغير العالم. لم يعد هناك حاجة للمشغلين لاستخدام مُعلّق تعليمي وإضاعة وقت غير مُنتج في الإعداد في الموقع، أليس كذلك؟ الحقيقة أكثر تعقيدًا. يعتمد الأمر حقًا على طبيعة العمل، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالأجزاء ذات هندسة اللحام المُعقدة التي تستغرق وقتًا طويلاً لبرمجتها باستخدام مُعلّق التعليم.
ماذا عن أعمال اللحام البسيطة؟ لنفترض أن شخصًا ما قام بمحاكاة برنامج روبوت لقطعة عمل بسيطة أو مستقيمة دون اتصال بالإنترنت، ثم أرسل البرنامج إلى ورشة العمل، حيث لا يزال المشغل بحاجة إلى استخدام قلادة تعليمية لصقله. مع أن البرمجة دون اتصال بالإنترنت لم تعد تتطلب موارد ورشة العمل، إلا أنها لا تزال تتطلب موظفين متخصصين لقضاء وقت في البرمجة، ولا يزال البرنامج يتطلب تخصيصًا في الموقع. في هذه الحالة، قد يكون من الأسهل على مشغل آلة اللحام (وهو أيضًا شخص مدرب على الروبوتات ومطلع على قلادة التعليم) القيام بالبرمجة من البداية.
تنطبق أفكار مماثلة على الروبوتات التعاونية. قبل بضع سنوات، كانت تُعتبر الابتكار التكنولوجي القادم، الذي سيُغير وجه التصنيع إلى الأبد. صحيح أنها لم تُغير العالم، لكنها حسّنته. على سبيل المثال، إذا كان لدى ورشة عمل قطعة عمل لا تحتاج إلى تحريك أثناء عملية اللحام، فقد تكون الخيار الأمثل لروبوت تعاوني. إذا تطلب الأمر استخدام مُثبّت لإتمام عملية لحام قطعة، فإن الروبوت التقليدي هو الأنسب.
في الوقت نفسه، لا ينبغي المبالغة في تقدير تأثير سرعة روبوت اللحام، خاصةً بين اللحامات. سرعة اللحام هي سرعة اللحام نفسها. سرعة لحام الروبوتات التعاونية والروبوتات التقليدية متماثلة، أو على الأقل متشابهة. يكمن الاختلاف الحقيقي في سرعة حركة ذراع الروبوت بين اللحامات. الروبوتات التقليدية أسرع بكثير من الروبوتات التعاونية، ويمكنها التسارع بين نقطتي النهاية والبداية في اللحام. يعتمد مدى هذا الاختلاف في السرعة على نوع العمل وعدد الأجزاء المستخدمة.
السرعة عامل واحد فقط، ولا يمكن النظر إليها بمعزل عن عوامل الأتمتة الأخرى. لنفترض أنك تُركز على السرعة وتُحقق أقصى استفادة من كفاءة خلية لحام مُصممة لمنتج مُحدد. ثم يُوقف العميل أعماله أو يتغير خط الإنتاج. ماذا نفعل الآن؟ لقد ساهم ذلك في جعل حياة رائعة مُتوقعة.
وسّع نطاق تركيزك، وستتغير القصة. لنفترض أن لديك خط إنتاج أو طلبات متكررة. بدلًا من تصميم طاولة مخصصة لهذا الطلب، جرّب طاولة مفتوحة أكبر تتسع لعدة تجهيزات. إذا انخفض الطلب على هذا الطلب المتكرر، يُمكن بدء جزء آخر على الطاولة نفسها خلال فترة التوقف. باختصار، يُتيح إعداد مساحة العمل المفتوحة استيعاب تغيرات الطلب، بينما تُوفر الروبوتات قابلية التوسع، أي القدرة على زيادة الإنتاجية بسرعة مع ازدياد طلب العملاء.
بالإضافة إلى ذلك، ليس من الضروري أن يركز كل روبوت على عملية محددة. قد تُهيأ بعض الأنظمة المعيارية في البداية للحام، ثم تُعاد تهيئتها بعد أسابيع أو أشهر لعملية أخرى، مثل صيانة المعدات أو مهام التجميع والتركيب. الروبوتات المعيارية ليست مصممة للتنقل داخل المصنع يوميًا (على سبيل المثال، لن تقوم باللحام صباحًا وتساعد في التجميع بعد الظهر)، ولكنها تساعد على التكيف مع تغير مزيج المنتجات وتغيرات طلب العملاء.
يُعد نقص العمالة نقطة خلاف للكثيرين، إذ يُسبب فوضى عارمة. ويتعين على مُصنّعي المعادن حول العالم، وخاصةً في الورش، الاستجابة لتغيرات الطلب. ومع تطور اتجاه إعادة التصنيع إلى الوطن، يبحث العملاء عن مُصنّعي معادن لديهم طاقة فائضة. وبالنسبة للكثيرين، تعني "الطاقة الإضافية" العمل لساعات إضافية، وربما إضافة وردية ثانية أو ثالثة، وهو أمر يصعب شغله. وقد أدت الزيادة في العمالة اليدوية المُعيّنة حديثًا إلى تغييرات كبيرة مع بدء العمل. وقد يكون التدريب قصيرًا نظرًا لانتظار العملاء لقطع الغيار. كما تتأثر جودة التسليم في الوقت المحدد، وكذلك سمعة الشركة المُصنّعة.
قارن هذا بتطبيق المصنّعين للأتمتة. مع ازدياد الطلب، تواصل الروبوتات إنتاج قطع غيار عالية الجودة. دوراتها مبرمجة وقابلة للتنبؤ. يضمن الموظفون المدربون تدريبًا جيدًا والمتفانون أتمتة العمل وتدفق المنتجات. يزداد الإنتاج ويقل التباين العام في العمليات. هذا الاتساق في إنتاج المعادن سيخلق مستقبلًا أكثر قابلية للتنبؤ بمرور الوقت.
يرغب العملاء أيضًا في الاتساق، ولذلك يطلب الكثيرون منهم الآن أتمتة أعمالهم إلى حد ما. حفزت هذه الفرص الجديدة النمو والتوظيف - ليس ذلك النوع من التسرع الذي يحدث عندما يحتاج المتجر بشدة إلى المساعدة، بل النوع الحذر الذي يسعى إلى توظيف أشخاص يتناسبون مع احتياجات المتجر وثقافته على المدى الطويل. قد يشمل هذا شخصًا مثلي قبل بضع سنوات - عامل لحام مفتون بالروبوتات وسحرة الكهروميكانيكا في التصنيع الحديث، ومتحمس لمعرفة المزيد.
ملاحظة المحرر: تستند هذه المقالة إلى مقال "الروبوتات تجهز الشركات المصنعة لمستقبل غير متوقع"، والذي قدمه تايلر بوليام، مدير أتمتة اللحام في شركة Acieta LLC، في معرض FABTECH لهذا العام.
فابريكاتور هي المجلة الرائدة في صناعة تصنيع المعادن في أمريكا الشمالية. تنشر المجلة أخبارًا ومقالات فنية وتقارير حالات تُمكّن المصنّعين من أداء أعمالهم بكفاءة أكبر. تخدم المجلة هذه الصناعة منذ عام ١٩٧٠.
أصبح الوصول الرقمي الكامل إلى The Fabricator متاحًا الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة Tubing متاحًا الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى الموارد الصناعية القيمة.
أصبح الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The Fabricator en Español متاحًا الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
في هذه الحلقة من Podcast الشركات المصنعة، يتعاون آندي واينبيرج من Miller Motorsports مع Miller Electric…