Skal lære roboter å sveise aluminium

Leirvik, EGH og Digitread har gått sammen om et spennende prosjekt der målet er å automatisere aluminiumssveising ved bruk av roboter.

MORTEN BJELLAND
Head of Technology & Digitalisation at Leirvik

Lervik er en EPC-leverandør som driver med prosjektering, innkjøp og bygging (EPC) av store boligkvarter som benyttes offshore og som inneholder hotellfasiliteter og kontorer. Som EPC-leverandør har Leirvik som regel et gjennomgående ansvar fra prosjektering til bygging og levering. Leirvik har derfor en prosjekteringsavdeling og et verft som er tilrettelagt for å sette sammen de største aluminiumkonstruksjonene som finnes i verden.

– Vi har også verdens ledende kompetanse på å sveise i aluminium, og nå har vi startet et prosjekt som heter ARoW (Automatic Robot Welding) hvor vi skal jobbe med automatisert og robotisert sveising. Sagt med andre ord, ønsker vi å gjøre om den spisskompetansen vi har i dag til digital kompetanse.

Når vi gir en sveiser en tegning i dag, vet vedkommende hva han skal gjøre og starter å sveise. Spørsmålet er hvordan kan vi gjøre om hans kunnskap til standard programkode som setter en robot i stand til å gjøre den samme jobben. Det er slike problemstillinger ønsker vi å finne noen svar på i dette prosjektet, sier Morten Bjelland, Head of Technolgy & Digtalization i Leirvik.

En bransje i endring
Det er flere grunner til at Leirvik ønsker å automatisere enkelte sveiseprosesser, en av de viktigste er potensiale for effektivisering. Effektivisering er dessuten nødvendig for å sikre at Leirvik er konkurransedyktig også i fremtiden, både i eksisterende og i nye markeder.

– Leirvik jobber nemlig aktivt med å finne nye områder der vi kan benytte oss av vår kjernekompetanse; Multidisiplin prosjektering, prosjektgjennomføring og bygging av store aluminiumkonstruksjoner.  Ulike infrastrukturprosjekter, hvor særlig bruer i aluminium og ulike konstruksjoner til bruk i landbaserte oppdrettsanlegg, kan være andre aktuelle forretningsområder for oss. Men uansett nye satsingsområder vil fellesnevneren fortsatt være å benytte kompetansen, teknologien og den lange erfaringen vi har på store aluminiumkonstruksjoner, EPC-gjennomføring og å finne smartere måter å jobbe på, fortsetter Bjelland.

Med Digitread på laget
I utgangspunktet består Leirviks produksjon av mye skreddersøm og få repetitive produkter.

– Men dersom vi bryter produktene ned til de ulike aluminiumsprofilene, som vi bruker i flere deler av produksjonen vår, så finnes det repetitive prosesser som kan egne seg godt for automatisering.

– Derfor har vi tro på at det er mulig å lage en lønnsom metode, men for å få det til må vi se nærmere på en del elementer som må på plass. I dette arbeidet er Digitread en sentral partner, forklarer han.

Enkelt forklart skal Digitread lage en digital representasjon av robotcellen, plassere produktet i den digitale tvillingen og programmere hva roboten skal gjøre. Dersom simuleringen stemmer, lagres prosessen som en robotkode. Robotkoden kan deretter lastes opp som en jobbpakke, som er robotens arbeidsbeskrivelse. Den setter roboten i stand til å repetere jobben som skal gjøres.

– Da prosjektet startet med en valideringsfase i januar 2020, utfordret vi Digitread på det å kunne generere sveis i 3D automatisk ut fra standardiserte regler. Vi utfordret dem også på å lage helautomatiske kappeskisser for delene som skal skjæres ut og settes sammen. Digitread fikk tre måneder på seg til å bevise at de kunne løse oppdraget, og det klarte de, sier Bjelland.

Project meeting with Digitread.

Mange utfordringer
I et pilotprosjekt som ARoW er det en rekke små og store utfordringer som må løses slik at roboten gjør det den skal på en korrekt måte. For eksempel er det tatt i bruk en lasersensor som skal hjelpe til med å autokorrigere sveisingen.

– Når du simulerer et sveisearbeid i en digital verden så er alt perfekt – men sånn er ikke virkeligheten. Derfor bruker vi data fra lasersensoren som kunnskapsgrunnlag for å justere eventuelle feilkilder som kan oppstå i den virkelige verden. Lasersensoren skanner over objektet, finner ut om det er plassert riktig, og hvis det ikke er det, justerer den roboten i forhold til virkeligheten. Vi begynner med de enkleste sveisene, og hvis vi klarer å sveise de enkle på en skikkelig måte så er det en suksess i seg selv siden de fleste sveisene er enkle. Men selv om sveisene i seg selv er enkle så trengs det mye prøving og feiling. Derfor er det mye repetisjonsarbeid som må til for å finne eventuelle feil, rette dem og gjøre ting på nytt til alt blir helt riktig, tilføyer han.

Pilotprosjektet ble ferdigstilt i november 2020 og kunne vise til så gode resultater at Leirvik har besluttet å gå videre med ARoW fase 2, der de kommer til å fortsette arbeidet og utvikle løsningen videre  sammen med Digitread og andre samarbeidspartnere, avslutter Bjelland.

Part of the ARoW team – From left; Vebjørn Jansen, Kristian Økland, Alfred Gregersen and Morten Bjelland

Picture of the robot cell built for the pilot project.

PUBLISHED: January 07th 2021