MPLM IG™ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ │ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА │ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

26.03.2017

Алгоритм детального планирования и контроля сварочного производства

Опять ревёт труба и снова в бой!
Производительность поднять любой ценой! 
Он с электродом на голо, под ним железный конь.
Начальник сварочного цеха – наш сегодняшний герой:


Алгоритм детального планирования и контроля сварочных работ завода металлоконструкций
Подавляющее большинство заводов металлоконструкций избегают детального планирования сварочных работ.
Чертежи с общими указаниями передаются на сварочный участок, в редких случаях в комплекте рабочей документации можно обнаружить WPS. Потребность в сварочных материалах рассчитывают по весу металлических конструкций. Большинство такое положение вещей считает рациональной экономией, но это не соответствует истине.

Вооружитесь до зубов, возьмите боекомплект: видеокамеру, сварочную маску, секундомер, карандаш и блокнот. Идите на боевую площадку сварочного цеха. Записывайте все действия сварщика фиксируя каждое движение. Сложите все зафиксированные действия в простую сумму.
Посчитайте объём выполненных работ всеми сварщиками за прошлый месяц и сопоставьте данные которые вы получили с производительностью сварщика, у которого вы стояли над душой.
Вы возможно получите разницу производительности в десятки раз. Но не спишите доставать дедушкин наградной пистолет для разборок со сварщиками. Вероятнее всего не их вина в низкой производительности сварочного цеха.
Не мог пройти мимо "крика души" в комментариях под одним видеороликом в YouTube 👇

Антисварщик
Высказывания "Multlike" по сути справедливы применительно к большому количеству заводов. Но это скорее указывает на плохую организацию сварочного производства, а не на особый менталитет сварщиков.
Причина низкой производительности сварочного производства кроется в плохой организации, которая обычно начинается с разработки конструкторской документации, продолжается на уровне технологов (если таковые вообще имеются в штатной структуре), далее планово-диспетчерская служба и докатывается до руководителя сварочного цеха в виде кипы чертежей с общими указаниями по сварке. Ему конечно тоже некогда глубоко вникать в то, чего там нарисовано и зачем? Мужики сами разберутся где сваривать, а чего не поймут – спросят.
Вот так и получается, что управление сварочным производством сводится к планированию и контролю количества тонн или штук производимых металлоконструкций. Что по сути, если разобраться, к управлению сварочным производством имеет лишь косвенное отношение.
 
Отсутствие детальной системы планирования сварочного производства – снижает производительность и сильно затрудняет контроль сварочного производства.

Один оператор-технолог сварочного производства, вооружённый современными системами автоматизации планирования и контроля, успешно справится с производственными задачами как среднего, так и крупного ЗМК, если его не грузить лишними должностными обязанностями. При этом повешение производительности сварочного производства, достаточно быстро компенсирует затраты на внедрение систем автоматизации, расходы на оплату труда и начнёт приносить прибыль за счёт увеличения эффективности оборота.


Алгоритм детального планирования и контроля сварочных работ завода металлоконструкций:


Организация сварочного производства начинается с определения того, какие детали должны быть между собой сварены с одновременным назначением параметров сварочных швов.  
Разумно выполнять эти действия в 3D модели.
Пример простой автоматизации моделирования сварочных швов в Tekla Structures
Проставление сварных швов между двумя выбранными деталями в модели по заданному катету или по наименьшей толщине соприкасающихся поверхностей.



Скачиваете приложение для Tekla Structures 👈 Или заказываете разработку более сложного приложения под ваши персональные потребности отправив запрос с пожеланиями на адрес электронной почты info🐶plm.pw 

Моделируя сварочные швы в 3D Tekla Structures, вы создаёте объём данных адекватных физическому производству.
Далее вам потребуется приложение для структурирования и экстракта данных которые вы создали с целью передачи этих данных в структурированной форме XML в MES/ERP систему. 
При разработке алгоритма и структуры передачи данных о сварочных швах из 3D модели – важно учесть перспективы роботизации сварочного производства. Если даже в обозримом будущем нет планов по роботизации сварочного производства, то они наверняка когда-нибудь появятся и если вы сегодня не учтёте этого, то в будущем вам придётся заплатить двойную цену.
Система управления информационной частью сварочного производства должна быть коллаборативной, то есть одинаково приносящей пользу организации работы людей и роботов, а также обеспечивать возможность эффективной организации совместной работы людей и роботов. Подробнее в публикации "Коллаборативная роботизация сварочного производства завода металлоконструкций"

Прежде чем продолжить, договорим об общих понятиях терминологии.
WPS (Welding Procedure Specification/спецификация процедуры сварки) – технические требования к процедуре сварки, руководящий стандартный документ по ISO 15609-1:2004 (ГОСТ Р ИСО 15609-1-2009). 

"eWPS" – это термин (аббревиатура) от "electronic Welding Procedure Specification", звучит не совсем правильно, но уже как-то прижилось. В это понятие я вкладываю все содержащиеся в ISO 15609-1 + все дополнительные данные которые могут потребоваться для производства. eWPS – это адекватный информационный образ физического сварочного шва + всего, что с ним происходит в физической среде, это виртуальный клон объектов и операций. eWPS - это "цифровая тень" сварочного шва.

ModelWelding – это цифровой "скелет" сварочного шва который обрастает "мясом" в процессе жизненного цикла металлических конструкций. ModelWelding – это минимальный объём информации о сварочном шве: номер проекта, номера деталей которые он соединяет, катет и другие геометрические характеристики, к которым позже "привинчивают" различные атрибуты: параметры сварочного процесса, сварочные материалы и т.д. Далее по тексту "MW".

MW - это структурированные данные для управления сварочным производством. Для каждого предприятия разрабатывается свой уникальный формат MW, но какие бы уникальные требования не предъявлялись производством, и какими бы программными средствами не создавался объём данных, в их основе должен быть стандарт ISO 15609-1 с обеспечением возможности стандартной разметке XML для передачи в другие приложения.   
Важно:
Информационная система управления сварочным производством должна быть интероперабельной, то есть иметь возможность интегрироваться в другие IT системы.
Информация должна создаваться только один раз и использоваться различными предметно-ориентированными приложениями на протяжении всего производственного цикла.
Структурированные данные могут хранится в одной или нескольких базах данных, при условии синхронизации любых изменений и доступа объектно-ориентированных приложений в реальном времени. Все изменения должны фиксироваться системой ревизий.
Каждая производственная система уникальна и имеет свои традиционные особенности которые следует учитывать. Ниже приведена схема организации информационного пространства сварочного производства которая может быть дополнена или изменена в соответствии с локальными особенностями. 

Схема организации управления сварочным производством



Организация работы с техническими требованиями к процедуре сварки (WPS)

 

Организация работы с техническими требованиями к процедуре сварки (WPS) Если работать по принципу – "решаем проблемы по мере их поступления", то требования ISO 15609 превратятся в обузу повышающую трудоёмкость управления сварочным производством. На плохо организованных предприятиях так оно и есть, но можно организовать работу с требованиями по ISO 15609 - так, что бюрократия, направленная на повышение качества сварочных работ, которая обычно увеличивает трудоёмкость – станет фактором повышения производительности.
WPS – это детерминированный объём данных соответствующий физическим параметрам производства, следовательно, процесс создания WPS может быть автоматизированным, а в некоторых случаях полностью автоматическим.
Для того, чтобы выполнение требований по ISO 15609 превратилось из фактора, повышающего трудоёмкость в фактор повышающий производительность – необходимо:
  • Создать условия при которых информация будет создаваться только один раз и при увеличении количества вариантов, атрибуты будут только изменяться или добавляться.
  • Ввести систему сквозной нумерации WPS на предприятии, массив WPS разделить на мнемонические кластеры.
  • Разработать и внедрить систему контроля доступа к базе данных WPS.
А также: При наличии структурированной базы WPS, по логике вещей, WPS становится атрибутом назначаемым сварочному шву, а, следовательно, узлам, сборкам и конструкциям. Следовательно, разумно процесс назначения атрибута WPS автоматизировать на стадии 3D моделирования металлических конструкций, для чего следует разработать программное обеспечение под используемую CAD-систему на предприятии. Назначая WPS конкретному сварочному шву, должен создаваться объём данных из которых в последствии без дополнительных действий можно получить рабочее задание как для сварщика-человека, так и для сварочного робота.

Актуальная парадигма использования системы WPS для повышения производительности сварочных работ.

 

Актуальная парадигма использования системы WPS для повышения производительности сварочных работ
Важно уйти от парадигмы того, что WPS является документом и принять новую парадигму того, что WPS – это набор структурированных данных с требованиями к процедуре сварки из которого можно создать как печатную форму для рабочего задания сварщику, так и программу для сварочного робота.
Распечатанный на бумаге документ WPS с печатями и подписями – это морально устаревшая, но действующая форма отчётности. Технологии меняются, следовательно, и методы организации должны изменяться, но к сожалению, это происходит достаточно медленно.
В организации сварочного производства нужно опираться не на правила работы с документами, а на правила работы со структурированными электронными данными.

В Эстонии, мы с коллегами проводили эксперимент, взяли отдельный проект и уговорили заказчика отказаться от требований наличия бумажных WPS по одному из двух одинаковых проектов.
В первом проекте, WPS разрабатывались как бумажные документы в Excel, после чего распечатывались, подписывались и передавались в сварочный цех. Где подписывались мастером и в составе рабочей документации передавались сварщикам и оператору сварочного робота. Сварщики выполняли процедуры в соответствии с WPS и ставили свою подпись на документе. Мы фиксировали каждое действие, в результате сложения затраченного времени, мы получили простую сумму – 83 часа с небольшим плюсом на соблюдение требований по ISO 15609 + 22 часа на программирование сварочного робота.
Разработанные в первом проекте WPS, мы использовали для симулирования базы данных WPS. Мы назначали WPS сварочным швам по второму проекту. Документы не распечатывались, подписи ставились электронные при помощи ID-карт, которые в Эстонии есть у каждого. Сварщики получали рабочие задания на свои смартфоны, выполнив задание, они подтверждали выполнение ставя подпись при помощи технологии Mobiil-ID.
Поскольку у нас не было возможности использовать WPS для программирования сварочных роботов на испытуемой производственной площадке, мы воспользовались статистикой использования технологии "SelfLearning" канадкой компании AGT Robotics.
Эксперимент показал, что трудоёмкость работы с информацией о сварочных процедурах сократилась с 83 часов до 2,5 часов с небольшим минусом. Трудоёмкость программирования сварочного робота, при использовании структурированных данных из 3D модели в совокупности с методом назначения параметров WPS в 3D модели и технологией аналогичной "SelfLearning" сократилось бы 22 часов до 6 минут.

Ведущие производители сварочной техники разрабатывают пакеты и прикладное программное обеспечение для работы с WPS. Так, например, Kemppi предлагает своим клиентам универсальные наборы технологических карт для сварочных процессов MMA, MIG/MAG, технологические карты для сварки труб и специализированные технологические карты дополняющие основной пакет.
Универсальные технологические карты WPS разработанные Kemppi для сварки с использованием процессов MIG/MAG в цехах. В комплект входят 84 технологические карты для сварки с использованием процессов MIG/MAG, совместимые со всеми сварочными аппаратами MIG/MAG.

WPS
А официальном сайте, Kemppi обещает своим клиентам до 90% экономии времени за счет приобретения готового пакета технологических карт и до 65% экономии средств, затрачиваемых на разработку WPS (MIG/MAG).
При внедрении сварочных полуавтоматов нового поколения Kemppi FastMig X в совокупности с системой WeldEye, задания с WPS поступают через промышленную сеть на контроллер сварочного полуавтомата и его параметры настраиваются автоматически.


Тема в данной публикации пока не раскрыта полностью, со временем сюда будут добавляться новые материалы. Следить за новыми материалами публикации, можно подписавшись на группу в VK «ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ </> МЕТАЛЛООБРАБОТКА»

Комментариев нет:

Отправить комментарий

ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ