Kollaborativa robotar förändrar den gamla svetskonsten

Det pågår stora byggprojekt i Sverige; Förbifart Stockholm, Västlänken, Norrbotniabanan, utbyggnad av tunnelbanan i Stockholm och Fyrspåret Malmö–Lund, bara för att nämna några. Projekt som alla förväntas bidra till svenska samhället och generera stora intäkter till den svenska ekonomin när de är klara. Det är dock lätt att förbise de enskilda färdigheter och komponenter som krävs för att förverkliga dem.

Alla dessa projekt är beroende av svetsare för att smälta samman de metaller som ingår i deras struktur och utformning. Svetsning är synonymt med vår byggda värld och har urgamla rötter, med de tidigaste exemplen på tryck- eller smidesvetsning från omkring 3000 f.Kr. I början värmdes två metallstycken och hamrades ihop för att skapa ett fast band. Svetsning som vi känner igen den idag kan spåras tillbaka till slutet av 1800-talet med uppfinningen av elektrisk svetsning. Enligt en marknadsundersökningsrapport kommer branschen att nå en marknadsstorlek på cirka 28,66 miljarder dollar runt om i världen fram till 2028. 

Utan svetsare skulle världen falla sönder. Bokstavligt talat. Eftersom svetsjobb är avgörande för samhällen över hela världen kommer efterfrågan på svetsare bara att öka under det kommande decenniet. 

Det finns stora behov som inte matchas av antalet kvalificerade svetsare, det är stor brist på svetsare och företag jagar efter arbetskraft. Detta har branschen, Arbetsförmedlingen och SCB vittnat om i flera år. Men det är inte bara i Sverige, liknande brist råder över hela världen. Enligt American Welding Society kommer 336 000 nya svetsare att behövas i USA fram till 2026 och i Storbritannien har antalet svetsare minskat med en fjärdedel på fem år, enligt Capital City College Group. 

Svetsning – en konst 

Svetsning är mer än att bara förbinda metalldelar med varandra. Det är både tekniskt och kreativt, det kräver ett tränat mänskligt öga och en imponerande manuell skicklighet för de mest komplexa metallsvetsarna. Det tar flera år att behärska svetskonsten och skaffa sig tillräcklig erfarenhet. Med den kreativitet och passion som svetsningen utgör är den värd att kallas en konstform. 

Det är dock inte utan utmaningar. Arbetet i sig är farligt till sin natur och kräver att svetsarna kommer nära extremt höga temperaturer, material som är smält och svetsrök. Arbetet kan också vara repetitivt, med långa enkla svetsningar eller hundratals identiska svetsningar. Det är kanske inte förvånande att det är färre unga människor som börjar svetsa och utvecklar dessa färdigheter. 

Detta leder till en kompetensbrist, och i takt med att den åldrande svetsarbetskraften går i pension blir det allt svårare att möta den ökande efterfrågan på svetsning. Var passar svetsare in i den moderna ekonomin? De är en viktig del av många branscher. Detta inkluderar tung industri och metalltillverkning, tillverkning av apparater, energi, infrastruktur, värme, ventilation och luftkonditionering samt byggnation. Brist på svetsare kan till och med hota genomförandet av stora infrastrukturprojekt, till exempel att lägga nya rör för fjärrvärme eller bygga vindkraftverk. 

Men vad händer om svetsarna kunde hitta bättre verktyg för att göra villkoren och arbetsbelastningen i arbetet mer tillfredsställande? Det är här robotar kommer in i bilden. 

Svetsningens utveckling: vad kommer härnäst?

Automatiserad svetsning har funnits i flera decennier, även om den länge bara var tillgänglig för specifika användningsområden. Till exempel skapades enorma robotar för att hjälpa till att svetsa insidan av fartyg på 1980-talet. Industriell automatisering var till en början ett genomförbart alternativ endast för stora företag som verkar i miljöer med hög volym och låg blandning. Den totala marknaden för svetsrobotar är dock betydande. Enligt International Federation of Robotics stod svetsapplikationer för nästan var femte av alla nya robotinstallationer 2021 och användes främst inom bilindustrin.

Men med de färdigheter som krävs av en svetsare är lösningen på kompetensbristen inte att helt ersätta människor med automatiserade svetsmaskiner. Industrin behöver en samarbetsstrategi, en strategi som kan bidra till att öka svetsarnas produktivitet. 

Kollaborativ automation, där svetsare arbetar tillsammans med robotar, är ett steg för att lösa kompetensbristen inom svetsning. Som Karl Ericsson, teknisk chef på den svenska distributören och systemintegratören SE Automation påpekar: "Att hitta svetsare är nog så svårt, att locka nya generationen till svetsaryrket är nära på omöjligt. De kollaborative robotarna slår två flugor i en smäll. De äldre svetsarna kan fortsätta att arbeta som svetsare utan att slita ut kroppen och den yngre generationen blir mer benägna att söka sig till yrket p.g.a. den nya tekniken."

"Den här typen av kollaborativ automation hjälper till att avlasta det vardagliga och öka produktiviteten, samtidigt som skickliga svetsare kan fokusera på de svetsar som faktiskt kräver deras konstnärlighet - en vinst för företaget och en vinst för den anställde."

Automatisering av det här slaget gör det möjligt att lämna över några av de mest repetitiva svetsningarna till robotar. Mänskliga ansträngningar kan i stället fokuseras på att skapa mer komplexa och konstnärliga metallarbeten; jobb som bara experter kan utföra. Svetsning handlar trots allt inte bara om att uppfylla produktionskraven. Industrin kräver kreativitet och problemlösnings för att skapa ett högkvalitativt resultat. Det är här en robot som samarbetar med en skicklig mänsklig svetsare kan tillföra verkligt värde, samtidigt som den skapar säkrare arbetsmiljöer.

Att frigöra kraften i kollaborativ svetsning

Trots att tekniken har funnits ett tag har användningen av kollaborativ automation för svetsning varit relativt långsam att ta fart. När mindre kollaborativa robotar först introducerades i industrin i början av 2000-talet trodde man att svetsning var en omöjligt svår uppgift för lättare robotar. Därför har svetsning med kollaborativa robotar (cobot) inte börjat bli mer utbredd förrän under de senaste fem åren, efter imponerande innovationer från ett antal olika svetsföretag.

Karl Ericsson på SE Automation hävdar att denna förändring är ett direkt resultat av arbetsmarknaden. "Med tillverkningsindustrin som alltmer konkurrerar om talang och med åldrande arbetskraft som också har en inverkan, vänder sig fler företag till automatisering av kontinuitet och nödvändighet - vilket är en mycket intressant förändring jämfört med den traditionella ekonomiska avkastning som så ofta motiverade automatisering (och fortfarande gör det)."

Det långsamma införandet är delvis en fråga om medvetenhet och delvis beror det på uppfattningen hos svetsare - som är skickliga hantverkare. Det är nog svårare att se automatiseringens roll i ett hantverk som svetsning än i vissa andra tillverkningsverksamheter, exempelvis lyft och packning. Men i verkligheten är en cobot bara ett verktyg, som en målare och dennes pensel eller bagarens köksassistent. Cobotens huvudsakliga syfte är att utföra repetitiva uppgifter, inte ta över den konstnärliga delen. 

Just detta är något som Ola Mellström, Universal Robots svenska försäljningschef, bekräftar: ”Att kunna svetsa är ett riktigt hantverk som tar tid att bemästra och det är verkligen inte alla som klarar av det oavsett hur mycket man tränar. Dock så ser vi hur allt färre väljer att utbilda sig till svetsare och hur gapet mellan arbetsstyrkan som finns på marknaden och den efterfrågan som finns på deras tjänster konstant ökar. Men vi ser också att det är just här som våra cobotar kan hjälpa till, genom att vara svetsarens verktyg, eftersom de är så flexibla och enkla att använda så kan de få den att utföra arbetsuppgifterna precis lika bra som om de själva skulle utfört dem. Snacka om att få det bästa av två världar, svetsaren är kreativ och hen bestämmer hur det ska utföras och roboten utför sedan med exakt precision precis lika bra varje gång som svetsaren själv skulle gjort. Här har vi ett samarbete mellan maskin och människa som är helt klockrent, låt roboten ta hand om det tråkiga och smutsiga och låt oss människor vara kreativa och utveckla företaget och dess produkter.” 

Han fortsätter: ”Svetsning med cobot är något som vi ser att det finns stora potential för i Sverige, det finns många företag som kan öka sin konkurrenskraft och produktion på så sätt, och det är redan många som har börjat och som ser fördelarna med det. Bara ett exempel på det är Vattholma Mekano som för drygt ett år sedan började använda en MIG-svetsande UR10E-cobot för att lösa problemet med att få tag på kvalificerade svetsare.”

Med en ökande efterfrågan på metallarbeten med hög blandning och låg volym och en växande brist på kvalificerad arbetskraft bör tillverkarna sätta kollaborativ svetsning i förgrunden när de utvecklar sin sektor. Med tillgänglig teknik på plats kommer branschen att vara väl rustad för att möta framtida utmaningar med full kraft. 

En revolution inom svetsning  

För att vara en tusentals år gammal industri har svetsning på många sätt förblivit förvånansvärt traditionell - med tanke på att världens mest banbrytande ingenjörs- och byggprojekt är beroende av den. Med tanke på den åldrande arbetskraften och det låga antalet nya utövare som kommer in i yrket har svetsbranschen nu en möjlighet att stärka sin framtid genom att kombinera sina krafter med cobot-teknik. Experter inom branschen ser bågsvetsning, MIG- och TIG-svetsning som de första inriktningarna för kollaborativa svetstekniker, med plasmaskärning, slipning, laser- och punktsvetsning som snabba efterföljare. 

Cobotar kan inte bara ge svetsarna möjlighet att göra mer av sitt hantverk, utan de ökar också svetsarnas arbetstillfredsställelse. De tar bort de repetitiva och farliga delarna – och sätter skickliga hantverkare i första hand så att de kan fortsätta med uppgiften. Svetsare som använder cobotar behåller sin kreativa frihet, och de behövs fortfarande för att lära coboten var den ska svetsa och vilka "recept" för svetsparametrar som ska tillämpas.

Genom att underlätta den fysiska ansträngningen och enformigheten i vissa svetsarbeten kan cobotar bidra till att lösa bristen på arbetskraft inom yrket genom att hålla erfarna svetsare i arbete längre och locka in yngre talanger som är entusiastiska över utsikten att använda samarbetsteknik.

På grund av detta – och i likhet med alla bra svetsar – kan svetsbranschen ha en mycket ljus och solid framtid framför sig.