Hitsaus
Hitsausrobotit yleistyvät – kehityksen suunta ja nykytilanne Suomessa
Työvoimapula ja tuottavuusvaatimukset taustalla
Kuva: Pixabay
Metalli- ja konepajateollisuus on Suomessa merkittävä työllistäjä ja vientiala. Viime vuosikymmeninä ala on kohdannut kuitenkin kaksi samanaikaista haastetta: työvoimapulan ja kiristyvän kansainvälisen kilpailun. Perinteinen käsinhitsaus on monella paikkakunnalla kärsinyt osaajapulasta, kun kokeneita hitsaajia on eläköitynyt ja uusia tekijöitä on tullut alalle liian vähän.
Samaan aikaan tuottavuus- ja laatuvaatimukset ovat kasvaneet. Kansainväliset asiakkaat odottavat korkeaa laatua, nopeaa toimituskykyä ja kilpailukykyistä hintaa. Näihin haasteisiin on alettu vastata teknologian avulla – erityisesti hitsausrobotiikan yleistymisellä.
Kuva: Designed by Lifestylememory - freepik.com
Milloin hitsausrobotiikka alkoi yleistyä?
Ensimmäiset teollisuusrobotit ilmestyivät Suomen tuotantolaitoksiin jo 1980- ja 1990-luvuilla, mutta ne olivat usein suuria, kalliita ja jäykkiä järjestelmiä, jotka sopivat vain massatuotantoon. Käyttö rajoittui aluksi lähinnä suurimpiin teollisuusyrityksiin, joissa valmistettiin esimerkiksi ajoneuvoja tai raskaita koneita suurina sarjoina.
”Tuottavuus- ja laatuvaatimukset ovat kasvaneet.
Varsinainen murros tapahtui 2000-luvun puolivälistä alkaen. Robottien hankintahinnat alkoivat laskea, ohjelmointi kehittyi helpommaksi, ja joustavammat ratkaisut, kuten kollaboratiiviset robotit eli cobotit, tulivat markkinoille. Tämä mahdollisti robotiikan käyttöönoton myös pienemmissä ja keskisuurissa konepajoissa, joissa valmistuserät vaihtelevat ja tuotanto ei ole jatkuvaa liukuhihnatyötä.
2010-luvulla yleistymistä vauhdittivat myös työvoiman saatavuusongelmat. Monella paikkakunnalla oli vaikea löytää ammattitaitoisia hitsaajia, ja robottien nähtiin paitsi parantavan tuottavuutta myös helpottavan henkilöstötilannetta.
Kuva: Designed by Tohamina - freepik.com
Miten hitsausrobotti toimii?
Nykyaikainen hitsausrobotti koostuu useimmiten kuusiakselisesta robottivarresta, ohjausyksiköstä, hitsauslaitteistosta ja mahdollisesti kappaleen kääntölaitteesta. Robotti suorittaa ohjelmoidun liikeradan mukaisesti hitsauksen, usein toistuvia kappaleita varten.
Ohjelmointi voidaan tehdä käsin opettamalla robotti kulkemaan haluttu rata, tai yhä useammin offline-ohjelmoinnilla tietokoneella. Kehittyneet järjestelmät sisältävät myös saumanseurantaa ja erilaisia antureita, jotka varmistavat hitsauksen laadun ja mukautuvat kappaleen toleranssivaihteluihin.
”Kollaboratiiviset robotit tuovat uuden ulottuvuuden.
Kollaboratiiviset robotit tuovat uuden ulottuvuuden: ne voivat toimia turvallisesti ihmisen rinnalla ilman raskaita turva-aitoja, mikä mahdollistaa joustavamman käytön pienemmissäkin tuotantotiloissa.
Missä robotteja käytetään nyt?
Tällä hetkellä hitsausrobotteja löytyy ympäri Suomen sekä suurista että keskisuurista konepajoista.
Tyypillisiä käyttökohteita ovat:
- Toistuvat osat ja rakenteet: Kun samaa kappaletta valmistetaan säännöllisesti, robotin ohjelmointi maksaa nopeasti itsensä takaisin.
- Raskaat ja suurikokoiset kappaleet: Robotti ei väsy eikä kuormitu ergonomisesti hankalista asennoista, mikä parantaa työturvallisuutta.
- Laatuvaatimukset: Robotti tekee toistettavaa työtä, mikä vähentää virheitä ja jälkityötä.
Erityisesti pk-yritykset ovat viime vuosina kiinnostuneet roboteista, koska pienemmät ja käyttäjäystävällisemmät järjestelmät ovat madaltaneet kynnystä investoida automaatioon.
Nykytilanne ja trendit
Suomessa hitsausrobottien määrä on kasvanut tasaisesti viimeisen kymmenen vuoden aikana. Robottien tiheys – eli robottien määrä suhteessa työntekijöihin – on edelleen pienempi kuin joissain suurissa teollisuusmaissa, mutta kasvu on ollut tasaista.
Tällä hetkellä kolme trendiä on erityisen selvästi nähtävissä:
1. Kollaboratiivisten robottien yleistyminen
Cobotteja on alettu käyttää hitsauksessa etenkin pienissä sarjoissa ja vaihtelevassa tuotannossa. Niiden ohjelmointi on helppoa, ja ne voidaan siirtää nopeasti työpisteeltä toiselle.
2. Tekoälyn ja sensoritekniikan integrointi
Kehittyneet saumanseurantalaitteet ja tekoälypohjainen laadunvalvonta mahdollistavat hitsausparametrien automaattisen säädön. Tämä parantaa laatua ja vähentää hylkyjen määrää.
3. Koulutus ja osaamisen kehittäminen
Oppilaitokset ja yritykset panostavat robottihitsauksen koulutukseen. Tarvitaan osaajia, jotka osaavat ohjelmoida ja käyttää robotteja, ei vain perinteisiä hitsaajia.
Kuva: Designed by Lifestylememory - freepik.com
Tulevaisuuden näkymät
Automaatio tulee todennäköisesti yleistymään entisestään, sillä monessa yrityksessä työvoimapula ei ole helpottamassa. Robottien hinta on laskenut ja investointien takaisinmaksuajat lyhentyneet, mikä tekee niistä taloudellisesti houkuttelevia myös keskisuurille yrityksille.
Lisäksi teknologinen kehitys jatkuu nopeasti: robottien ohjelmointi helpottuu, tekoäly tuo lisää joustavuutta, ja sensoriteknologia mahdollistaa yhä tarkemman laadunvalvonnan. Myös modulaariset ja siirrettävät robottisolut voivat yleistyä, jolloin investoinnit eivät sido yritystä yhteen tuotantoon vuosiksi eteenpäin.
”Suomessa hitsausrobottien määrä on kasvanut tasaisesti.
Moni asiantuntija arvioi, että tulevaisuudessa robottien ja ihmisten yhteistyö hitsauksessa kasvaa. Ihminen hoitaa valmistelun, valvonnan ja laadunvarmistuksen, kun taas robotti suorittaa raskaan ja toistuvan työn. Tämä voi parantaa sekä tuottavuutta että työn mielekkyyttä.
Missä mennään nyt – ja minne ollaan menossa
Hitsausrobottien yleistyminen Suomessa on edennyt vaiheittain: ensin suurissa teollisuuslaitoksissa, myöhemmin myös pienemmissä konepajoissa. Kehitystä ovat vauhdittaneet työvoimapula, kustannuspaineet ja teknologian halpeneminen.
Tällä hetkellä robottihitsaus on arkipäivää monessa yrityksessä, ja sen rooli kasvaa edelleen. Kollaboratiiviset robotit, tekoäly ja sensoritekniikka tuovat uusia mahdollisuuksia, ja samalla koulutusjärjestelmä mukautuu uuden osaamisen tarpeeseen.
”Automaatio tulee todennäköisesti yleistymään entisestään.
Tulevaisuudessa hitsausrobottien odotetaan olevan yhä useamman suomalaisen konepajan arkea – ei vain suurten teollisuusyritysten etuoikeus, vaan olennainen osa kilpailukykyistä tuotantoa.
Teksrti: Petri Charpentier
