Привет, я Иван из НИИ Крокодил. Это небольшая команда внутри ИЖ-РЭСТ, завода штампов и пресс-форм. Если коротко, мы пришли на завод из IT и теперь пытаемся понять, где можем быть полезны.
Но началось всё, конечно, не с робота.
Первую работу я получил лет в пятнадцать: продавал двери. Потом успел поработать в строительной теме, делал сайты, ушел в IT, занимался разработкой, продуктами, клиентами, процессами. В какой-то момент за плечами оказалось 11 лет в IT, куча проектов, привычка всё раскладывать на процессы и странное ощущение, что хочется делать что-то более физическое.
Так я оказался на заводе.
И, если честно, было очень непривычно. В IT всё привычно крутится вокруг созвонов, задач, чатов, статусов, демо, ретро и прочих ритуалах. На заводе многое устроено иначе. Здесь есть станки, смены, оснастка, металл, люди с практическим опытом и фраза «мы так всегда делали».
Мы в команде поставили себе цель: сделать завод лучше там, где можем. Где-то помочь с коммуникациями, где-то с цифровыми инструментами, где-то с процессами, где-то просто перевести «так всегда делали» в понятную схему, которую можно повторить, измерить и улучшить.
Мы не пришли на завод с позицией «сейчас айтишники всех научат жить». Это был бы быстрый путь в никуда. Заводчане знают кучу вещей, которые невозможно понять. Мы у них многому учимся. А они иногда терпят наши попытки принести в производство немного айтишной занудности.
На этом фоне у нас и появился сварочный робот. Точнее, робот уже был. Большая промышленная рука стояла в цехе и ждала, когда кто-нибудь превратит её из дорогого оборудования в рабочий инструмент.
Давайте к делу.
Что за робот и зачем он нам
На ИЖ-РЭСТ делают и ремонтируют оснастку: штампы, пресс-формы и другие крупные металлические детали, без которых производство просто встанет. Одна из частых задач — восстановить рабочую поверхность детали. Например, у пресс-формы что-то износилось, откололось или ушло по геометрии. Делать новую — долго и дорого. Иногда быстрее и разумнее восстановить старую: добавить металл в нужное место, потом снять лишнее механообработкой и вернуть деталь в работу. Вот это добавление металла и называется наплавкой.
На словах всё выглядит просто: взяли сварку, положили металл, обработали поверхность. На практике сложнее. Особенно когда речь не про серийные детали.
Роботы хорошо чувствуют себя там, где есть повторяемость. Одна и та же деталь, одна и та же траектория. Настроили и робот спокойно повторяет операцию хоть тысячу раз.
У нас история другая. Почти каждый заказ — новый. Сегодня нужно восстановить один дефект, завтра — другую геометрию, послезавтра — большую круговую поверхность, потом — участок, к которому еще и подлезть неудобно.
Поэтому нельзя один раз записать программу «ремонтировать пресс-формы» и дальше жить спокойно. Такой кнопки нет.
Почему несерийка сложнее серийки
С серийной задачей всё понятно: долго настраиваешь, зато потом много раз повторяешь.
С несерийкой ты каждый раз начинаешь почти заново. Нужно понять, где не хватает металла, сколько добавить, каким проходом вести горелку, какой оставить припуск под обработку, где край, где перегрев, где металл может лечь плохо.
И робот здесь не волшебник. Он не понимает, что ты имел в виду. Он не поправит траекторию по смыслу. Он просто выполнит программу. Если программа плохая — он идеально выполнит плохую программу.
Почему мы не стали просто рулить джойстиком
Самый понятный способ обучать промышленного робота — руками. Подвел, записал точку, подвел дальше, записал еще. Потом робот повторяет движение. Для простых швов это работает.
Но нам нужно было не просто провести горелкой. Нам нужно было управлять формой наплавки: класть металл по траектории, делать соседние проходы, заполнять область, следить за перекрытием валиков.
Поэтому мы пошли через заранее подготовленные траектории. Сначала описываем движение, потом проверяем на тестовой пластине, смотрим на металл, меняем программу и пробуем снова.
Первый блин комом
Перед тем как идти на большую деталь, мы начали тренироваться на тестовых пластинах. С первого раза, конечно, нормально не получилось.
Потом начали с простых проходов
Следующий шаг — обычные прямые проходы. Если отдельный проход получается нестабильным, то из нескольких таких проходов нормальную наплавку не собрать. На этом этапе мы смотрели, какой нужен шаг, как металл ложится рядом, где появляется лишний объем и что нужно менять в траектории. Вроде получилось неплохо.
Круги на полях
Когда с простыми проходами стало понятнее, начали пробовать круговую траекторию.Постепенно дошли до того, что можем не просто пройти по контуру, а заполнять область несколькими круговыми проходами. Робот не рисует одну линию, а набирает площадь металлом. Это уже ближе к реальной наплавке.
В чем уникальность
Сварочный робот сам по себе не новость: на серийных деталях такие решения давно работают. Один раз настроили траекторию — дальше робот повторяет её снова и снова.
У нас сложнее: мы работаем с несерийкой. Каждый заказ — новая пресс-форма, другой дефект, другая геометрия и другая зона восстановления. Поэтому нельзя один раз записать программу и дальше просто нажимать кнопку.
Наша задача — заранее программировать траекторию и техпроцесс наплавки под конкретную деталь, чтобы робот не просто «провел горелкой», а положил металл в нужное место, в нужном объеме и с понятным результатом для последующей обработки.
Зачем робот, если есть сварщик
Хороший сварщик в этой истории не исчезает. Робот нужен не вместо человека, а для тех мест, где человеку тяжело держать стабильный процесс.
Например, перед наплавкой деталь могут нагревать. У нас уже были задачи с нагревом примерно до 200 °C. Дальше возможны температуры выше. Рядом с такой деталью долго работать неприятно и небезопасно.Роботу, если всё подготовлено правильно, в целом всё равно.
Еще робот хорошо держит повторяемость. Он не устает, не отвлекается, но это преимущество работает только при нормальной программе.Плохую траекторию он тоже повторит стабильно.
Что мы поняли
Купить робота — не значит автоматизировать процесс. Это вообще самая простая часть. Сложнее понять, как перевести конкретную производственную задачу в программу, которую робот сможет выполнить без сюрпризов.
Особенно если речь про несерийку. Дальше будем переносить тесты на большую деталь.
Цель — сделать управляемый процесс для восстановления пресс-форм, штампов и другой оснастки: чтобы наплавка давала понятный объем, оставляла нормальный припуск под обработку и не зависела каждый раз от ручного шаманства.
Пока мы в начале пути. Но если очень коротко, то вот как я докатился до жизни такой: продавал двери, ушел в IT, 11 лет занимался цифровыми проектами, пришел на завод и теперь учу сварочного робота рисовать круги. Звучит странно. Но мне нравится!
Кстати, мы ведем тг-канал, если интересно как у нас дела, подписывайтесь: @nii_krokodil
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1036410/