یکی از پیشرفت‌ها و تغییراتی که در صنعت جوشکاری رخ داده است، مربوط به ظهور جوشکاری هوشمند است. این تکنولوژی با دستگاه‌های جوشکاری هوشمند همراه است و فوایدی را برای افراد فراهم می‌نماید. از جمله مهمترین فواید جوشکاری هوشمند باید به دقت بالا و افزایش کیفیت کار اشاره کرد. همچنین با وجود چنین سیستمی از میزان خطاهای انسانی تا حد بسیار زیادی کاسته می‌شود. در ادامه به بررسی بیشتر جوشکاری هوشمند پرداخته و با مزایا و فواید آن آشنا خواهیم شد.
آیا امکان جوشکاری به صورت هوشمند وجود دارد؟
جوشکاری از جمله فرآیندهای بسیار مهم در صنعت است که بیش از چند صد سال قدمت دارد. جوشکاری یک فرآیند دستی بوده است و تا به امروز افراد زیادی به انجام این فرآیند با استفاده از دستگاه‌های جوش پرداخته‌اند. با این حال به دلیل فقدان کیفیت جوش به طور ثابت، فشارهای فیزیکی وارد شده بر روی جوشکارها، نگرانی جهت ایمنی جوشکاران و کمبود جوشکارهای با تجربه و حرفه‌ای باعث شده تا به هوشمند شدن این فرایند (Orbital welding) کمک زیادی شود. Orbital welding یا جوشکاری اربیتال، یک نوعی از جوشکاری است که توسط کامپیوتر کنترل می‌شود و دخالت اپراتور در آن صفر است. این جوشکاری که یکی از فرآیندهای جوشکاری تیگ است، به وسیله تورچ جوشکاری انجام می‌شود. تجهیزات جوشکاری Orbital welding، ابزارهای اساسی برای یک سیستم جوشکاری هوشمند می‌باشد.
لازم به اشاره است که در حال حاضر دستگاه‌های هوشمند جوشکاری زیادی وجود دارد. اما به دلیل قیمت بالایی که دارند، ورودشان به صنعت جوشکاری به صرفه نبوده و بسیاری کماکان از همان روش‌های پیشین و دستی برای این کار استفاده می‌کنند. فناوری‌های جوشکاری رباتیک و هوشمند، بیشتر در کارخانه‌های تولیدی بزرگ و کارگاه‌های کوچک و پروژه محور مشاهده می‌شوند. با اینکه برای سیستم جوشکاری هوشمند نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالایی می‌باشد، اما این فرآیند میتواند تجارت را از همان روز اول بهبود ببخشد.
جوشکاری هوشمند با دستگاه‌های هوشمند
برای رسیدن به جوشکاری هوشمند، نیاز به دستگاه‌های جوش هوشمند و خودکار است. در واقع برای اینکه بتوان از مزایا و فواید جوشکاری هوشمند بهره مند شد، باید به سراغ استفاده از این دستگاه‌ها رفت. این دستگاه‌ها نسبت به دستگاه‌هایی چون دستگاه جوش اینورتر، قیمت بالایی دارند. برای همین است که در حال حاضر در کشورمان کمتر شاهد چنین دستگاه‌هایی هستیم. با این حال دستگاه‌های جوشکاری هوشمند قادرند تست و ارزیابی‌ها را در فرآیند جوشکاری کاهش دهند و احتمال خطاهای انسانی را به صفر نزدیک کنند. برای این کار هم دستگاه باید پیکربندی فعلی خود را بشناسد و به خوبی تنظیم شود. این دستگاه‌ها جهت جلوگیری از ایجاد فرآیندهای ورودی طولانی، نیاز به اپراتور دارند. برای همین یک شخص باید کار با دستگاه جوشکاری هوشمند را بلد باشد تا بتواند به تنظیم آن بپردازد.
فواید جوشکاری هوشمند Smart Welding
همانطور که اشاره کردیم، جوشکاری هوشمند دارای مزایا و فواید به خصوصی است. یکی از مهمترین فوایدی که برای جوشکاری اسمارت میتوان در نظر گرفت، کاهش خطاهای انسانی در آن است. فرض کنید شخصی به تازگی وارد پیشه جوشکاری شده است و نیاز به تجربه و مهارت زیادی برای رسیدن به بهترین جوش دارد. این افراد در حین کار با خطاهای زیادی مواجه می‌شوند و جوش با کیفیت‌های پایین را تجربه می‌کنند. در واقع خطاهای انسانی در جوشکاری دستی باعث می‌شود تا عیوب جوشکاری مانند ترک سرد در کار ایجاد شود. حال اگر این فرآیند به صورت خودکار و هوشمند صورت گیرد، تمام داده‌ها و اطلاعات مرتبط با نوع و روش جوشکاری به دستگاه داده شده و کار به صورت هوشمندانه و با کیفیت بالا انجام می‌شود. این یعنی یکی از فواید جوشکاری هوشمند این است که میزان خطاهای انسانی در آن نزدیک به صفر است و کار با بهترین کیفیت صورت می‌گیرد. در اینجا به طور خلاصه به فواید استفاده از جوشکاری هوشمند اشاره می‌کنیم:
- افزایش سرعت کار
- کاهش میزان خطاهای انسانی
- جوشکاری با کیفیت بالا
بررسی مزایای جوشکاری هوشمند
در صورتی که جوشکاری هوشمند به درستی صورت گیرد، مزایای زیر را میتوان شاهد بود:
جوش‌های سازگارتر و با کیفیت بالاتر
کیفیت جوش‌های هوشمند و رباتیک، به کیفیت مواد و هم به ثبات جریان کار بستگی دارد. با این حال زمانی که این مسائل سیستماتیک شدند، یک دستگاه جوش هوشمند میتواند جوش‌های با کیفیت فوق العاده بالا و کارآمد را بسیار بیشتر از باتجربه‌ترین متخصصین در این امر انجام دهد. بنابراین یکی از مزایای مهم این فرآیند، دستیابی به جوش‌های بسیار سازگار و با کیفیت است.
بهره وری و بازدهی بیشتر
هوشمند شدن یعنی این که یک محل کار 8 ساعته یا 12 ساعته میتواند به یک محل خدماتی 24 ساعته تبدیل شود. چنین سیستم‌هایی فرآیندهای کلیدی را ساده می‌کنند و به انسان‌ها کمک می‌کنند تا از کارهای خطرناک یا تکراری اجتناب کنند. همین موضوع باعث می‌شود تا نرخ خطای انسانی کاهش یابد و از مدت زمان لازم برای اعضای تیم جهت دوری از کار و تمرکز بر چالش‌های سطح بالاتر جلوگیری شود.
کاهش ضایعات و دوباره کاری
زمانی که کار به صورت هوشمندانه و سیستمی صورت می‌گیرد، از بسیاری از دوباره کاری‌ها کاسته می‌شود و تولید ضایعات نیز به حداقل می‌رسد. ضایعات می‌تونند برای هر پروژه‌ای مبالغ زیادی را به بار آورند. بنابراین ربات‌ها و سیستم‌های هوشمند حتی در کارهای پیچیده قادر به کاهش ضایعات و جلوگیری از دوباره کاری‌ها هستند و از این نظر کمک زیادی به افراد می‌نمایند.
کاهش شدید پاکسازی پس از جوش
در بسیاری از پروژه‌های جوشکاری، نیاز به پاکسازی پس از جوش امری اجتناب ناپذیر است. با این حال از آنجایی که در این سیستم مواد کمتری هدر رفته است، تمیز کردن آن نیز سریعتر صورت می‌گیرد. پاشش جوش کمتر به این معنا است که عملا هیچگونه خرابی سیستم بین پروژه‌ها وجود ندارد و جوش‌ها میتوانند بسیار تمیز و مرتب صورت بگیرند.
نحوه جوشکاری هوشمند به چه صورت است؟
در ابتدای کار باید به سراغ دستگاه جوش هوشمند رفته و اپراتور یا همان جوشکار خود را به دستگاه بشناساند. این کار با استفاده از رابط دستگاه یا از طریق بارکد یا RFID صورت می‌گیرد. پس از آن زمانی که مواد مصرفی مانند الکترود، سیم جوش یا گاز محافظ وارد دستگاه جوش هوشمند شده و یا به آن متصل می‌شوند، خود دستگاه قادر به انجام کار می‌شود. همچنین این کار میتواند به کمک اپراتور صورت گیرد. در واقع دستگاه میتواند تمام مراحل پیش از جوشکاری، حین جوشکاری و تست و آزمون خطا را بر اساس برنامه نرم افزاری که از قبل به داخل پایگاه داده آن وارد شده است، انجام دهد. این کار باعث می‌شود تا میزان خطا در کار به کمترین حالت خود برسد. دستگاه جوش هوشمند، باید طبق الزامات از پیش تنظیم شده پیش رود تا کار به شکل مورد نظر به اتمام برسد.
اطلاعات لازم برای پایگاه داده جوشکاری هوشمند
برای اینکه دستگاه جوش هوشمند بتواند فرآیندهای جوش را به طور خودکار انجام دهد، باید یک سیستم نرم افزاری وجود داشته باشد که این اطلاعات را از آن دریافت کرده و به مرحله اجرا درآورد. در این پایگاه داده یا سیستم کلیه مراحلی که باید حین جوشکاری انجام شود، به ثبت می‌رسد. در این رابطه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- کارهای مورد نیاز قبل از جوشکاری
- بازرسی‌های بصری که باید توسط دستگاه جوش هوشمند صورت بگیرد تا جوش به بهترین کیفیت ممکن انجام شود.
- تست‌های غیر مخرب که باید توسط دستگاه انجام شود و به ارزیابی موادی که برای جوشکاری لازم است نیز پرداخته شود.
سیستم سخت افزاری و مدیریتی جوشکاری هوشمند
جهت کنترل جوشکاری هوشمند نیاز به یک سیستم قوی است تا بتوان از طریق آن کلیه مراحل کار را پیاده سازی کرده و به مرحله اجرا در آورد. در واقع برای اینکه دستگاه جوش هوشمند بتواند اقدامات مورد نظر را به طور هوشمندانه انجام دهد، باید از نظر سخت افزاری و نرم افزاری به خوبی آماده گردد. در این رابطه باید به این موارد توجه شود:
- سیستم سخت افزاری 64 بیتی و سیستم عامل 64 بیتی برای کار نیاز است.
- یک پایگاه داده روی سرور دستگاه باید نصب شود تا به خوبی جوشکاری رخ دهد. در این پایگاه کلیه اطلاعات لازم جهت جوش هوشمند درج می‌گردد.
همانطور که اشاره کردیم، در سیستم جوشکاری هوشمند نیاز به تورچ یا مشعل جوشکاری است. حال یکی از مهمترین نکات در این رابطه، محل قرارگیری مشعل است. مشعل یا تورچ جوشکاری در این فرآیند باید با توجه به نحوه قرار گرفتن قطعات و زاویه جوش محل آن در نظر گرفته شود. برای اینکه از مشعل جوشکاری استفاده شود، باید از روش‌های جی پی اس استفاده گردد.
جمع بندی
جوشکاری هوشمند نوعی از جوشکاری بوده که همانطور که از نام آن پیداست به طور هوشمندانه و خودکار صورت می‌گیرد. این جوشکاری به وسیله دستگاه جوش هوشمند انجام می‌شود و مزایای زیادی را برای افراد به ارمغان می‌آورد. در دستگاه جوش هوشمند کلیه اطلاعات و داده‌ها ذخیره شده و مراحل کار بر اساس آنها صورت می‌گیرد. در رابطه با دستگاه‌های جوشکاری هوشمند باید اشاره شود که این دستگاه‌ها از قیمت بسیار بالایی برخوردار هستند و برای کار به آنها نیاز به دانش تخصصی زیادی می‌باشد. برای همین است که در حال حاضر همچنان شاهد جوشکاری‌های دستی و پیشین هستیم. با این حال میتوان ظهور و پیشرفت Smart Welding را برای سالهای نه چندان دور پیش بینی کرده و از مزایای آن در این صنعت بهره مند شد
