Tanden lassen met een concurrentievoordeel

Energoinwest SERWIS

Energoinwest SERWIS ontgint bruinkool dat voornamelijk wordt gebruikt als brandstof in de elektriciteitscentrales van Pątnów I, Pątnów II en Konin. De eerste gerobotiseerde lasinstallatie in de kolenmijn werd in 1992 in gebruik genomen, en de daaropvolgende jaren werden meer robots geïnstalleerd. Dankzij de robotisering kon de mijn met succes de productie van bepaalde machineonderdelen automatiseren die slijten bij het ontginnen van kool en dus regelmatig moeten worden vervangen. Dit bood het bedrijf de mogelijkheid de toevoer van schoeptanden voor mijnen te stroomlijnen, wat een aanzienlijke invloed had op de continuïteit van de ontginning. De onderstaande casestudy is gebaseerd op informatie verkregen van Dhr. Stanisław Nożewski, P-2 afdelingsmanager bij Energoinwest SERWIS.

Op welke manieren worden industriële robots ingezet bij de winning van steenkool?

Uiteraard op een indirecte manier. Om kolen te winnen, moeten we eerst de deklaag verwijderen; de aardlaag boven de mineraalafzetting. Hiervoor gebruiken we graafmachines. De graafmachines zijn voorzien van schoepwielen en de schoepen hebben randen of tanden voor het breken van de aarde die in de schoep wordt verzameld. We hebben de productie van tanden geautomatiseerd (intern worden deze vervangbare tanden ZWN-1 en ZWN-1M genoemd). Dit stelde ons in staat de flexibiliteit en herhaalbaarheid van de productie te vergroten. We hebben ook een daling van de vraag naar lasmateriaal geconstateerd.

Wat betreft de flexibiliteit van de productie, zijn de robots die we gebruiken (FANUC ARC Mate 100iC) voorzien van opslagcapaciteit voor eengroot aantal programma's. Dus als we alleen het type onderdeel dat wordt geproduceerd, willen wijzigen (dit kan de ZWN-1 met korte tand of de ZWN-1M met lange tand zijn), hoeft de operator alleen maar het juiste programma te selecteren door de stand van een schakelaar te veranderen.

Als het gaat om de herhaalbaarheid van productie: een industriële robot zal een identieke las op precies dezelfde plek leggen. Bij handmatig lassen worden herhaalbaarheid en de kwaliteit van het lassen vaak onvoldoende gegarandeerd, dus in veel gevallen is het noodzakelijk om correcties aan te brengen. Er gaat kostbare tijd verloren en er worden onnodige kosten gemaakt, wat uiteindelijk een lagere productie-efficiëntie tot gevolg heeft.

Door de automatisering is ook het aantal buitensporig dikke lassen afgenomen, die vaak voorkwamen bij handmatig lassen. Een lasser past meestal een veiligheidsmarge toe bij elke gemaakte las, en verbruikt dus meer lasmateriaal dan nodig is. Een robot is preciezer en effectiever in zijn gebruik van materialen; dat levert merkbare besparingen op.

Afgezien van de besparingen, hoe heeft de automatisering van het productieproces de effectiviteit van uw fabriek beïnvloed?

We produceren zo'n 25.000 tanden per jaar. Voor een dergelijke productie hebben we normaal gesproken drie tot vier werknemers nodig. We gebruiken nu twee industriële robots die hetzelfde aantal tanden vervaardigen; het verschil is dat zij worden bediend door slechts één persoon! Ik moet ook vermelden dat de efficiëntie van deze robots zeer hoog is: een werknemer kan maximaal 30 tanden per dag lassen, maar in hetzelfde tijdsbestek kan een robot wel 70 tanden lassen, dus ruim 100% meer.

Industriële robots in onze fabriek werken in een twee-ploegensysteem, in totaal zestien uur per dag. Ze hebben geen lunchpauzes nodig, nemen geen ziekteverlof op en vragen niet om sociale zekerheidsvoorzieningen; ze werken de hele tijd door. Daardoor is er geen kans op stilstand tijdens de winningswerkzaamheden vanwege een gebrek aan vervangende tanden.

Betekent dit dat de invoering van robots in uw bedrijf tot een afname van de werkgelegenheid heeft geleid?

Op de eerste plaats wil ik benadrukken dat we niemand hebben ontslagen, integendeel, we hadden niet genoeg mensen om het werk te doen. Voorheen moesten we extra werknemers inzetten op handmatige lasinstallaties om de productie op peil te houden, maar er kwamen steeds extra taken bij en we lagen simpelweg achter met het werk. De twee robots die we hebben geïnstalleerd, hebben onze werklast aanzienlijk verlicht. We hebben hen geprogrammeerd om schoeptanden te lassen en de werknemers op andere taken ingezet, zoals het lassen van hoeken. Als gevolg daarvan verlopen beide processen veel sneller.

Dus niet alleen hebben we ontslagen vermeden, maar onze werknemers hebben juist van de implementatie van de robots geprofiteerd. De robotisering van de productie van tanden heeft het algemene veiligheidsniveau op onze afdeling verbeterd. Momenteel zijn onze installaties voorzien van afzuigkappen die lasrook opvangen. Met handmatige lasinstallaties was het afvoeren van deze rook veel moeilijker. Nu worden operators van gerobotiseerde installaties niet blootgesteld aan ultraviolette of infraroodstraling. De robots stelden ons in staat om werknemers niet alleen weg te halen van zware en moeilijke processen, maar ook van werkplekken die mogelijk schadelijk zijn voor hun gezondheid.

Uiteraard zijn er ook voordelen voor het management. Als onze robots volledig operationeel zijn, kunnen wij er gerust op zijn dat ze de geprogrammeerde taken uitvoeren. Als de onderhoudsafdeling in de mijn de volgende dag bijvoorbeeld 200 schoeptanden geleverd wil hebben, zijn we er voor bijna 100% zeker van dat ze die zullen krijgen. Een industriële robot is nooit ziek en is altijd aanwezig.

Zet uw huidige ervaring met robots u ertoe aan om verder te investeren in dergelijke apparatuur?

We zijn van plan om nog twee industriële robots aan te schaffen. Ten minste twee, omdat we niet weten hoe lang de oudere robots uit de jaren 1990 nog zullen werken. Als ze vervangen moeten worden, zullen we er zeer zeker meer kopen.

Ook wil ik graag duidelijk maken dat we niet bang zijn voor verdere robotisering en dat we tevreden zijn met onze beslissing hierover. FANUC-robots hebben sinds 2009 betrouwbaar gepresteerd en zijn volledig functioneel en storingsvrij. We hebben trouwens behoorlijk wat ervaring met het implementerenen werken met robots. Maar het belangrijkste is waarschijnlijk dat investering in gerobotiseerde lasinstallaties in het geval van partijproductie en een grote vraag aan stukken zeer snel rendabel is. We hebben binnen een jaar onze investering terugverdiend.