Hitsaus
Robotiikka ja automaatio
Robottihitsaus monipuolistaa tuotantoprosesseja Ylöjärvellä
Pemamek toimitti maaliskuussa 2023 poikkeuksellisen suuren robottihitsausaseman ylöjärveläiselle Rautalaaki Oy:n konepajalle. Nykyaikainen tuotantoautomaatiokokonaisuus antaa Rautalaakille uudenlaisia mahdollisuuksia hyvinkin isokokoisten teräskomponenttien valmistamiseen sekä hitsausprosessien kehittämiseen.
Loimaalla toimiva Pemamek Oy on suunnitellut ja valmistanut
hitsausautomaatioratkaisuja vuodesta 1970.
”Keväällä 2023 Rautalaaki Oy:lle toimitettu PEMA-hitsausjärjestelmä
on kooltaan laajimmasta päästä robottihitsausasemia,
joita on käytössä alihankintakonepajoilla Suomessa”,
Pemamekin aluemyyntipäällikkö Samuel Karjalainen kertoo.
Hänen mukaansa Rautalaakin uusi robottihitsausasema
mahdollistaa erityisesti vaihtuvien isojen kappaleiden tehokkaan
hitsauksen alihankintatyönä. Toisaalta pajalla voidaan
nyt ottaa käyttöön ylimääräisiä työvuoroja, joissa robottihitsaus
toimii miehittämättömänä. Kokonaisuuteen kuuluu kappaleenkäsittelylaitteisto
sekä ohjelmointijärjestelmä, samoin
kuin robottiasemaan liittyviä varaosa-, huolto- ja koulutuspalveluja.
”Rautalaakin järjestelmän suunnittelu alkoi jo loppuvuodesta
2021. Kauppasopimus allekirjoitettiin keväällä 2022”,
Karjalainen mainitsee.
Tehokas työasema
Laitteiston suunnitteluvaiheessa oli esillä eri vaihtoehtoja hitsausrobottiaseman
sijoittamiselle tuotantohalliin.
”Robottiasema päädyttiin toteuttamaan maksimiulottuvuuksilla
hallin kokoon nähden. Laitteisto vastaa tehokkuudeltaan
noin 4–5 käsihitsaajaa. Alalla on vakava työvoimapula, joten
robottien yleistyminen valmistuslinjoilla on väistämätön kehityssuunta”,
arvioi Karjalainen.
Rautalaaki Oy:n konepajalla ei hitsausrobotteja ole aiemmin
käytettykään.
”Toisaalta työturvallisuus ja -ergonomia konepajalla
paranevat, kun fyysinen työ vähenee. Robotit pystyvät myös
saamaan aikaan tasaista hitsauslaatua toistuvissa työvaiheissa.”
Pemamekin robottityöasemassa on Yaskawan valmistama
robottikäsivarsi ja Froniuksen hitsausvarustus, mutta robotiikan
ohjelmoinnissa käytettävä PEMA WeldControl 300 -järjestelmä
on yhtiön oman tuotekehityksen innovaatio.
tuotantokäytössä, mikä säästää aikaa konepajalla. Toimintoja
voidaan valvoa etäyhteyden välityksellä”, Karjalainen sanoo.
Rautalaakia varten toimitukseen lisättiin vielä valmiita
robottihitsausohjelmia ja hitsausparametrejä.
Raskasta rautaa
Ylöjärvellä toimivan Rautalaaki Oy:n toimitusjohtaja Markku
Rajala kertoo konepajan suurelta osin keskittyvän vaativiin
keskiraskaisiin hitsaustöihin.
”Valmistamme isoja kappaleita, joiden paino tyypillisesti
vaihtelee muutamasta sadasta kilosta aina useampaan tonniin.
Toisinaan hitsaamme jopa 12–17 tonnin painoisia kappaleita
käsihitsauksina”, hän selvittää.
Alihankintakonepajalla on monia suurasiakkaita, kuten
Sandvik, ABB, Valmet, DB Santasalo ja Konecranes.
”Osaavan työvoiman rekrytointi alan työtehtäviin – muun
muassa hitsaustöihin – on haastavaa. Isojen kappaleiden
käsittely ja hitsaus on raskasta ja kuluttavaa, kun sitä tehdään
perinteisesti käsihitsauksella. Nyt hitsausrobotilla voidaan hoitaa
raskaimmat ja pitkäkestoisimmat työvaiheet, mutta levyseppähitsareita
tarvitaan edelleen muun muassa esivalmisteluihin
ja töiden viimeistelyyn.”
”Robottiaseman offline-ohjelmiston avulla työvaiheet ja liikeradat
voidaan ohjelmoida etänä ’konttorissa’ 3D-piirustuksen
avulla, minkä jälkeen ohjelma siirretään hitsausasemalle.
Tämä teknisesti etevä ohjausjärjestelmä olikin yksi syy siihen,
että valitsimme juuri Pemamekin laitetoimittajaksi”, Rajala
toteaa.
”Pajan työprosessien
läpimenoajat
lyhenevät, parhaassa
tapauksessa jopa useilla
tunneilla.
Investointi tulevaisuuteen
Rautalaakin uusi laitteisto vie tuotantohallista lattiapinta-alaa
kaikkiaan noin 200 neliötä. Se on asennettu 18 metrin levyisen
hallin takaosaan poikittain.
Hitsausasemaan kuuluu muun muassa kaksiakselinen pyörivä
kappaleenkäsittelijä, jossa pystytään käsittelemään enintään
5 000 kg:n ja maksimihalkaisijaltaan neljän metrin
kokoista kappaleita.
”Lisäksi hitsausasemassa on kiskoilla oleva kannatinyksikkö,
joka mahdollistaa jopa 10 metriä pitkien, enintään
10 000 kg:n painoisten ja halkaisijaltaan 3,2-metristen teräsrakenteiden
hitsaustyön”, Rajala kehuu järjestelmää.
Hänen mukaansa robottihitsausaseman hinta oli noin puolen
miljoonan euron luokkaa – minkä lisäksi tehdashallin lattiarakennetta
oli vahvistettava – mutta kyseessä oli monella
tavalla kannattava investointi.
”Pajan työprosessien läpimenoajat lyhenevät, parhaassa
tapauksessa jopa useilla tunneilla. Nopeus ja tehokkuus säästävät
kustannuksia, mutta myös tuovat mahdollisuuksia uudenlaisille
alihankinnan työtehtäville – unohtamatta työntekijöiden
työergonomian kehitystä hitsaustyössä.”
”Robottien avulla tulee esimerkiksi kannattavaksi valmistaa
pitkien sarjojen lisäksi myös yksittäisiä kappaleita, joissa on
paljon hitsattavaa”, Rajala suunnittelee.
Teksti: Ari Mononen
Kuvat: Rautalaaki Oy
