自動化または半自動化の時代が来たのか

Jan 20, 2024

この船体プロジェクトを完了するために使用された Gullco の溶接自動化により、50% 以上の節約が実現しました。 このプロジェクトは、被覆金属アーク溶接から機械化された GMAW に切り替えられました。 画像: ガルコ

溶接自動化システムは、プログラムされたコントローラーに接続された一連のロボット制御と自動化装置を使用します。 これらのシステムは、人間の介入を制限するかまったく行わずに、さまざまなタイプやスタイルの高品質で一貫した溶接を生成します。 溶接自動化システムには複数の種類があります。 一部のユニットは特定の方向で単一の溶接タイプのみを実行できますが、他のより柔軟でプログラム可能なユニットは、複雑な構成の複数の溶接スタイルと方向に対応できます。

課題は、いつ自動化に移行するかを判断し、何が予想されるかを理解し、成功を測定する方法を理解することです。 まず、現在の業務に関するいくつかの質問に答えて、前進するために何が必要かを理解してください。

多くの効率化、高品質な生産の増加、安全上の危険とコストの削減のため、メーカーは自動化に急速に移行しています。 特に溶接の自動化は、組織にとって賢明な投資となります。 溶接自動化への切り替えの背後にある主な懸念事項は次の 2 つです。

自動溶接システムは、造船、鉄道車両の製造、橋の建設など、連続溶接が必要なあらゆる作業に最適です。

自動溶接システムは納期を大幅に短縮し、全体の効率を高め、不要な変動を減らすことができます。 人間の溶接工は、非常に良い日でも溶接効率が 25% に達しますが、自動システムは 80 ～ 90% の効率を実現します。

非常に多くの溶接自動化システム、カスタマイズ、アドオンが利用できるため、特定のニーズに適したシステムを選択することが重要です。 次の要素を考慮してください。

計画のこの段階で専門のコンサルタントまたはサポート チームと協力することは、非常に貴重です。 適切なターンキー サービス チームが、お客様の作業現場または現場の調整を評価し、環境と目的の用途に基づいた提案を提供し、現在および将来の機器の使用を最適化するためのアドバイスを提供します。

溶接自動化装置は経費となります。 したがって、初期費用と継続的な費用、収益の増加と関連するコストの削減を把握することが重要です。 計算に含める重要な要素は次のとおりです。

アークオン時間。手動溶接は信じられないほど非効率で、アークオン時間の効率は良くても 25% です。 さらに、手動溶接には高度なスキルレベルが必要であり、経験豊富な溶接工を雇用することが非常に困難な場合があります。 ガスメタルアーク溶接 (GMAW)、メタルコアアーク溶接 (MCAW)、フラックス入りアーク溶接 (FCAW) などの半自動溶接プロセスは、アークオン効率が高くなります。

機械がトーチを保持して方向付ける完全自動溶接は、最も効率的なオプションであり、アークオン時間は 80 ～ 90% の効率に達します。

溶接量のスケジュールでは、溶着金属の量を 6 ～ 7 kg/h と指定しました。 このような高い溶着速度を達成し、さまざまな溶接位置に対応するには機械化が必要でした。 したがって、溶接アークの動きと制御を行うには、溶接台車を使用して溶接トーチを接合部の周りで操作する必要がありました。

品質と欠陥の可能性。過剰な溶接、間違い、不一致により、遅延や高価な材料の無駄が発生します。 過剰溶接により、組織は毎年、部品や溶接材料の無駄として数百万ドルのコストが発生します。

目標回収期間。 「回収期間」とは、自動化システムへの移行にかかるコストを回収するのにかかる時間です。 大規模な組織の場合、最適な投資回収期間は 1 年以内です。 資本支出プログラムを利用すると、組織が溶接自動化の導入にかかる総コストを回収するのにかかる時間を計算できます。

労働力の代替。半自動溶接システムにより、熟練労働者への依存が軽減されるため、機器を管理するためのオペレーターを迅速にトレーニングできます。 完全に自動化されたシステムは労働力の要件を変更し、機器をより多くの用途や用途に広げることもできます。

材料費の削減。溶接は総製造コストの中でも高価な部分であり、溶接製品のコストの約 28 パーセントを占めます。 自動化されたプロセスを使用すると、材料費と人件費を削減し、効率を向上させることができ、収益がほぼ即座に得られます。

回収日を予測し、移行の ROI について洞察を得るには、自動溶接装置のコストを回収し始めるタイムラインを計算することが不可欠です。 直接的および間接的な利益をすぐに期待できます。

自動化されたプロセスにより、効率がすぐに向上します。 組織が大規模な溶接注文を管理している場合は、より迅速な直接 ROI が得られるでしょう。

間接的な利益も計算に含める必要があります。 最も有益な間接的な利益には、製品の品質と一貫性の向上、非効率やミスによる材料廃棄の削減、やり直しや高価な交換の減少、遅延と無駄な時間の削減による生産能力の向上などが含まれます。

直接収益と間接収益の両方を計算すると、施設の予想回収期間を予測するのに役立ちます。 新しい機器の代金を支払えば、その効率は純粋な利益と組織を成長させる能力を表します。

Nick Drake は、オンタリオ州ニューマーケット、ニコルソン ロード 1175 番地にあるガルコ国際空港のマーケティング マネージャーです。 L3Y 9C3、905-953-4140。 この記事は、Gullco によって作成されたホワイト ペーパーを基に作成されたものです。 関連する事例へのリンクについては、www.gullco.com をご覧ください。