Zautomatyzowane stanowisko pracy – zachęta dla operatorów

Ze względu na niż demograficzny, emigrację zarobkową oraz małe zainteresowanie kształceniem zawodowym, operatorzy maszyn skrawających i maszyn CNC (Computerised Numerical Control) należą do grupy najbardziej poszukiwanych pracowników w Polsce. Przy stałym wzroście produkcji przemysłowej, w warunkach stałego rozwoju nowych technologii, rynek pracy z roku na rok potrzebuje ich coraz więcej. Dodatkowo zjawisko to uległo nasileniu w związku z pandemią i wojną w Ukrainie. Zerwane łańcuchy dostaw sprawiły, iż firmy coraz częściej przenoszą produkcję bliżej rynków zbytu. Zakłady przemysłowe w krajach europejskich w tym w Polsce zwiększają swoją produkcję i częściej potrzebują operatorów maszyn. Chętnych jednak wciąż brakuje.

Dlaczego tak trudno znaleźć operatorów maszyn?

Praca w tym zawodzie wymaga gotowości do ciągłego uczenia się i podnoszenia kwalifikacji oraz dostosowywania się do nowych warunków. Ale już na wstępie należy mieć dość wysoki poziom kompetencji z różnych obszarów. Operator powinien mieć wiedzę z zakresu materiałoznawstwa i mechaniki ogólnej oraz zdolność czytania dokumentacji technicznej. Ważne są również umiejętności techniczne, manualne, wysoka dokładność oraz umiejętność mierzenia kształtu obrabianego wyrobu.

Aby móc się ubiegać o pracę na stanowisku operatora maszyn należy mieć wykształcenie średnie lub zawodowe. Alternatywą są szkolenia i kursy, które pozwalają przyswoić niezbędną wiedzę w znacznie krótszym czasie. Jest to zawód szerokoprofilowy, łączący w sobie umiejętności tokarza, frezera, szlifierza oraz operatora centrów obróbkowych.

Zadania operatora maszyny CNC:

• • Wprowadzenie danych technicznych obróbki w formie cyfrowej
  • uruchomienie maszyny i nadzór jej pracy,
  • kontrola zużycia narzędzi i ich wymiana,
  • załadunek prefabrykatów w uchwycie obrabiarki,
  • kontrola bieżących parametrów procesu,
  • pomiary wyprodukowanego detalu i porównanie z rysunkiem technicznym projektu,
  • jeśli detal jest zgodny z rysunkiem technicznym uruchomienie produkcji seryjnej.

Codzienne środowisko pracy operatora maszyn to głównie zakłady produkcyjne, a także większe warsztaty. Niestety praca nie jest zbyt komfortowa ze względu na wysoką temperaturę i dość duży hałas. Obrabiarki mogą być bardzo głośne, często emitują wysokie tony, do które mogą uszkadzać słuch. Problemy ze słuchem lub choćby jego utrata to najczęstsze choroby zawodowe wśród osób obsługujących maszyny przemysłowe.

Długi okres ciągłej pracy w trudnych warunkach może powodować znaczne zmęczenie i spadek koncentracji, co w przypadku obsługi maszyn skrawających może skutkować zagrożeniem zdrowia.

Dodatkową trudnością jest także pozycja stojąca podczas nadzorowania pracy obrabiarki, a także cykliczne schylanie się i przenoszenie ciężkich detali przeznaczonych do obróbki.

Czym jest obróbka skrawaniem?

Obrabiarki sterowane numerycznie to nowoczesne urządzenia, wykorzystywane w przemyśle wytwórczym. Służą do obróbki różnego rodzaju materiałów np. metalu lub drewna.

Proces obróbki skrawaniem to m.in.

• • Toczenie – przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, natomiast narzędzie (nóż tokarski) przesuwa się równolegle lub prostopadle do osi obrotu tego przedmiotu. Stosuje się je w celu otrzymania powierzchni walcowatych, stożkowatych lub kulistych.
  • Frezowanie – frez wykonuje ruch obrotowy a przedmiot obrabiany przesuwa się prostoliniowo. Może on również wykonywać ruch prostoliniowy i obrotowy jednocześnie. Frezowanie stosuje się do nadania danemu przedmiotowi pożądanego kształtu.
  • Wiercenie – wiertło wykonuje ruch obrotowy i jednocześnie prostoliniowy postępowy ruch posuwowy. Ten rodzaj obróbki służy do wykonywania otworów.
  • Szlifowanie – narzędziem szlifującym jest ściernica, która wykonuje szybki ruch obrotowy. Przedmiot obrabiany, w zależności od rodzaju obrabianych powierzchni, porusza się ruchem prostoliniowym, gdy szlifowane są płaszczyzny bądź obrotowym, gdy szlifowane są powierzchnie walców.

Jak dzięki automatyzacji ułatwić pracę operatora?

Sposobem na ułatwienie pracy operatora jest częściowa automatyzacja jego zadań, pozwalająca na odciążenie go od wykonywania najbardziej monotonnych czynności i skrócenie czasu, w którym przebywa w nieprzyjaznym otoczeniu. Pierwszy krok w procesie automatyzacji to zastąpienie tradycyjnych obrabiarek maszynami CNC. Pierwsze obrabiarki numeryczne (CNC) a więc takie, których pracę można zaprogramować i tym samym częściowo zautomatyzować pojawiły się jeszcze w XIX wieku. Programowano je przy pomocy kart perforowanych. Jednak prawdziwy rozwój tej technologii możliwy był dzięki popularyzacji komputerów w XX wieku. w tej chwili obrabiarki, które można zaprogramować wprowadzając do nich cyfrowy projekt przygotowany w oprogramowaniu CAD stały się już standardem. Dzięki nim operator nie musi na podstawie rysunku manualnie nastawiać maszyny. Wszelkie parametry wprowadza w formie cyfrowej, przy pomocy nośnika danych lub bezpośrednio z komputera. Wszelkie funkcje sterownicze i regulacyjne, a więc ustawianie parametrów obróbki i wybór narzędzi przejmuje komputer. Często jego funkcją jest także diagnozowanie błędów. System sam sprawdza obrabiany przedmiot pod kątem dokładności wymiarowo kształtowej. W tym zadaniu także odciąża operatora.

Sama obrabiarka CNC to jednak dopiero początek. Pracę operatora można znacznie ułatwić dzięki zastosowaniu całego szeregu akcesoriów dodatkowych. I tak na przykład istnieją na rynku rozwiązania, które umożliwiają automatyczny załadunek prefabrykatów do uchwytu obrabiarki, a także jego odbiór obrobionego przedmiotu po zakończonym procesie. Przykładem jest połączenie systemu wizyjnego z robotem, którego ramię wkłada prefabrykaty do obrabiarki. System wizyjny np. Photoneo, dzięki kamerze i systemowi do analizy obrazu rozpoznaje kształt nieposortowanych prefabrykatów znajdujących się w skrzyni na specjalnym stanowisku w pobliżu obrabiarki. Informacje o tym co widzi, przekazuje do specjalnego robota, na przykład Kawasaki Robotics, przystosowanego do pracy z obrabiarkami CNC, który wybiera adekwatne prefabrykaty i umieszcza je w uchwycie obrabiarki.

Po zakończonym procesie obróbki robot samodzielnie wyjmuje obrobiony detal i odkłada go do pojemnika umieszczonego w polu odkładczym. Transport do stanowiska produkcyjnego pojemników z prefabrykatami, a także obrobionymi detalami może być również zautomatyzowany, na przykład dzięki autonomicznym robotom mobilnym MIR, czy transporterom rolkowym.

Jak sfinansować kurs obsługi maszyn czy kurs programowania robotów?

Od początku 2022 firmy, które zdecydują się na robotyzację m.in. maszyn przemysłowych, mogą korzystać z tzw. ulgi na robotyzację. Dzięki niej można odliczyć około 9.5% wartości stanowiska zrobotyzowanego, a także koszty szkolenia z jego obsługi. Sam kurs trwa kilka dni i pozwala na nabycie wiedzy umożliwiającej samodzielne programowanie i użytkowanie robotów przemysłowych pod kątem obsługi maszyn CNC.

Robotyzując w ten sposób procesy przemysłowe oszczędzamy czas wykwalifikowanych operatorów, pozwalając im się skupić na programowaniu obrabiarek oraz kontroli procesu. Pracownik może się zająć najważniejszymi aspektami swojej pracy, podnosząc jednocześnie jej komfort, bezpieczeństwo oraz wydajność. W Polsce nie ma wytycznych dotyczących maksymalnej ilości maszyn obsługiwanych przez jednego operatora. Dzięki robotyzacji maszyn przemysłowych jedna osoba może więc zarządzać procesem produkcji kilku obrabiarek, co przekłada się na wydajność całego zakładu.

Dla przedsiębiorcy oznacza to znaczne oszczędności. Dla operatorów pracę w bardziej komfortowych warunkach. jeżeli więc menedżerowie produkcji chcą zachęcić operatorów maszyn do pracy i powstrzymać odchodzenie wykwalifikowanych specjalistów, poza atrakcyjnymi warunkami zatrudnienia powinni pomyśleć o automatyzacji i robotyzacji.