Miten laserhitsaus voi muuttaa konepajateollisuutta vuoteen 2035 mennessä

Laserhitsauksen ilmeisin etu on helppo tiivistää: se on nopea. Vuoteen 2035 mennessä nopeus voi kuitenkin olla yksi sen vähiten kiinnostavista eduista. 

Valmistavilta yrityksiltä odotetaan yhä suurempaa tuotevaihtelua, lyhyempiä tuotantosarjoja ja tiukempia toimitusaikoja samalla, kun ammattitaitoisen hitsauskapasiteetin lisääminen on vaikeaa. Tuotantolaitteiden on siirryttävä työstä toiseen nopeammin, laatuongelmat on havaittava aikaisemmin ja olemassa olevasta tuotantokapasiteetista on saatava enemmän irti. 

Siksi ratkaiseva kysymys kuuluu: miten laserhitsaus voi auttaa poistamaan tuotantoa rajoittavia pullonkauloja? 

Osaaminen, tuotevaihdot, laatu ja kapasiteetti ovat neljä aluetta, joilla vastaus alkaa jo olla selvä. 

Pullonkaula 1: Ammattitaitoinen kapasiteetti 

Valmistajat eivät voi enää olettaa, että työvoima kasvaa tuotannon mukana. 

Haaste ulottuu paljon hitsausta laajemmalle. Maailman talousfoorumin mukaan 86 % työnantajista odottaa tekoälyn ja tiedonkäsittelyteknologioiden muuttavan liiketoimintaansa vuoteen 2030 mennessä, ja 63 % pitää osaamisvajetta suurimpana muutoksen esteenä. 

Tämä viittaa uudenlaiseen teollisen työn malliin. 

Toistuvat ja ennakoitavat tehtävät siirtyvät yhä useammin automaatiolle tai prosesseille, jotka vaativat vähemmän manuaalista puuttumista. Kokeneet ammattilaiset keskittyvät poikkeustilanteisiin, vaativiin liitoksiin, prosessin optimointiin ja laatuun. 

Kyse ei ole tehtaasta ilman hitsaajia. 

Kemppi hyödyntää esimerkiksi yhä enemmän ohjattua asetusten määritystä ja prosessitukea vähentääkseen ennen hitsauksen aloittamista tarvittavien manuaalisten päätösten määrää. FastBeam 3:n Weld Assist noudattaa samaa periaatetta laserhitsauksessa: teknologia auttaa käyttäjää löytämään sopivat lähtöparametrit sen sijaan, että jokainen asetus olisi määritettävä alusta asti. 

Pullonkaula 2: Tuotevaihdot 

Automaatio toimii hyvin, kun samaa komponenttia valmistetaan tuhansia kappaleita. Sen on kuitenkin pysyttävä taloudellisesti kannattavana myös silloin, kun osa vaihtuu. 

Siksi seuraava merkittävä tuottavuusloikka ei välttämättä synny nopeammin liikkuvasta robotista. Se voi syntyä siitä, että tuotanto siirtyy työstä toiseen nopeammin. 

Kemppi on mukana tässä kehityksessä, sillä FastBeam 3:ssa lasersäteen käyttäytymistä ja prosessiparametreja voidaan hallita tarkasti. Penetration Shape Control mahdollistaa säteen muodon, tasapainon, oskillaation ja tehon säätämisen, ja ohjattu asetusten määritys auttaa sovittamaan laserhitsauksen sopiviin käyttökohteisiin ilman, että jokaista työtä käsitellään täysin samanlaisena. 

Jos esimerkiksi saat kiireellisen tilauksen 80 ruostumattomasta teräksestä valmistetusta kokoonpanosta, olennaista on se, kuinka nopeasti prosessi voidaan valmistella, validoida ja saada tuottamaan hyväksyttyjä osia. Kilpailuetu syntyy ajasta tilauksen vastaanottamisesta ensimmäiseen hyväksyttyyn osaan. Tätä mittaria kannattaa seurata. 

Tämä korostuu erityisesti ympäristöissä, joissa joustavuus ja pienemmät tuotantosarjat voivat olla yhtä tärkeitä kuin suuri volyymi. 

Pullonkaula 3: Ongelmien havaitseminen liian myöhään 

Hitsauksen aikana havaittu virhe on prosessiongelma. Vasta 500 valmistetun komponentin jälkeen havaittu virhe on liiketoimintaongelma. 

Tavoite on selkeä: poikkeama on havaittava ennen kuin siitä syntyy uudelleentyöstöä. 

Vuoteen 2035 mennessä toimintaketju voi yhä useammin olla: hitsaa → seuraa → tunnista → korjaa 

Sen sijaan, että se olisi: hitsaa → tarkasta → havaitse → tee uudelleen 

Taloudellinen hyöty on selvä: vähemmän hylkyjä, vähemmän uudelleentyöstöä ja vähemmän eriä, jotka valmistetaan väärissä olosuhteissa. 

Hitsistä itsestään tulee tietolähde. Kempin nykyisessä lähestymistavassa yhdistyvät hallitut parametrit, ohjattu asetusten määritys ja digitaalinen hitsaustieto. Pidemmän aikavälin mahdollisuus on yhdistää nämä elementit entistä tiiviimmin toisiinsa: auttaa hitsaajia sekä asettamaan prosessi oikein että ymmärtämään, mitä tuotannon aikana tapahtui. 

Pullonkaula 4: Tuottavuuden parantaminen 

Teknologian ostaminen on helppoa. Sen yhdistäminen tuotantoon, ihmisiin, dataan, kyberturvallisuuteen ja olemassa oleviin työnkulkuihin on huomattavasti vaikeampaa. 

Laserhitsauksen kannalta opetus on tärkeä. Liiketoimintaperustelu ei voi päättyä hitsausnopeuteen. Valmistajien on ymmärrettävä, mitä tapahtuu kaikille muuttujille, kuten kapasiteetille, asetuksille, viimeistelylle, laadulle, työvoiman hyödyntämiselle, läpimenoajoille ja lopulta valmiin osan kustannukselle. 

Siksi Kempin siirtyminen laseriin on enemmän kuin uuden hitsauskoneen lisääminen. FastBeam 3 tuo laserin portfolioon, joka sisältää jo käsinhitsauksen, automaation ja digitaaliset ratkaisut. Näin keskustelu voi alkaa tuotanto-ongelmasta eikä ennalta valitusta prosessista. 

Sädettä pidemmälle 

Vaikka FastBeam 3 tuo Kempin käsi-laserhitsauksen aikaan, vielä merkittävämpi muutos tapahtuu itse lasersäteen ympärillä: asetusten helpottuminen, joustava tuotanto, älykkäämpi prosessinohjaus ja kasvava odotus siitä, että teknologian on parannettava koko tuotantovirran taloudellisuutta. 

Vuoteen 2035 mennessä parhaissa valmistavissa tehtaissa voi edelleen työskennellä erittäin ammattitaitoisia ihmisiä. Niissä pitäisi kuitenkin olla vähemmän odottamista, tarpeetonta toistoa, vältettävissä olevaa uudelleentyöstöä ja käyttämätöntä kapasiteettia. 

Laser ei siis tule korvaamaan kaikkia hitsausprosesseja. MAG säilyy loogisena valintana monissa käyttökohteissa. TIG säilyttää arvonsa siellä, missä tarvitaan sen tarjoamaa erityistä manuaalista hallintaa. Käsinhitsaus ja automaatio tulevat jatkossakin toimimaan rinnakkain. 

Se, mikä muuttuu, on valmistajien käytettävissä olevien vaihtoehtojen määrä tuotanto-ongelman ratkaisemiseksi.