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Mit Kemppi von der Kontrolle zum echten Prozessmanagement

Kemppi eröffnet eine neue Ära des Schweißprozessmanagements

Mit der Einführung des Kemppi Arc System 1.0 hatte Kemppi schon im Jahr 2008 die erste Generation der Schweißüberwachungssysteme eingeführt. Mit Vorstellung der neuen Version 2.0 eröffnet Kemppi bei der Kontrolle der Schweißparameter ganz neue Ebenen.

Kemppi Arc System 2.0 ist die Lösung für alle Anforderungen an das Schweißprozessmanagement. Modernste Schweißgerätetechnik ermöglicht die Erfassung und Analyse aller relevanten Daten der Schweißprozesse. Das System kann dank seiner modularen Struktur an jede Situation angepasst werden.

Kemppi ArcQuality –Qualitätsmanagementsystem für das Schweißhandwerk

Webbedienungsoberfläche von ArcQuality

Die Schweißanweisung enthält sämtliche Informationen, die ein Schweißer zur Erledigung einer Aufgabe benötigt. Sie ist die Grundlage einer jeden Schweißarbeit. Der technische Inhalt der Schweißanweisung ist in Normen (z. B. ISO 15609-1 und ASME IX) festgelegt.

Das Gleiche gilt für die Schweißerqualifikation. Die Verfahren zur Überwachung der Einhaltung der Schweißanweisung variieren in unterschiedlichen Betrieben und Projekten, vor allem, wenn es um manuelle Schweißarbeiten geht. Selbst bei anspruchsvollsten Projekten im Offshore- oder Kernkraftbereich werden häufig nur Stichprobenkontrollen unternommen. Eine umfassende Prüfung ist nicht üblich, da es bisher hierfür keine kommerziell nutzbare Lösung gab.

Nun hat Kemppi zusammen mit einigen seiner wichtigsten Kunden mit ArcQuality eine entsprechende intelligente Lösung entwickelt. ArcQuality, oder auch „ArcQ“, bietet eine einfache Methode zur umfassenden Prüfung der Qualifikation der Schweißer und der Befolgung aller Verfahrensvorgaben. Abweichungen werden automatisch in Echtzeit gemeldet. Mit dem System lassen sich zudem Wartungsbedarf antizipieren und Schweißinformationen zur Dokumentierung der Qualität sammeln. Auf diese Weise können Arbeiten bis auf die einzelne Schweißnaht nachverfolgt werden. Die erzielten Qualitäts- und Effizienzgewinne ergeben in Kombination mit der automatischen Überwachung zur schnelleren und einfacheren Zusammenstellung der Projektdokumentation eine signifikant höhere Produktivität.

Überwachung der Erfüllung der Schweißanweisung und der Einhaltung der Qualifikationsvorgaben

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Schweißnähten ist wichtig, liefert jedoch keine ausreichend zuverlässigen Informationen über die Qualität der Schweißarbeit. Daher muss durch Kontrollen sichergestellt werden, dass die richtigen Arbeitsverfahren eingesetzt werden und die Schweißer über die erforderlichen Qualifikationen verfügen. ArcQuality ist auf diese Anforderungen ausgelegt. Die Lösung ist für sämtliche Betriebe, in denen Schweißarbeiten geleistet werden, geeignet. Sie basiert auf den grundlegenden, in Normen für die Schweißqualität festgelegten Anforderungen, die den Rahmen einer hohen Fertigungsqualität bilden:

  • Der Schweißer muss die für alle Anforderungen der Schweißarbeit erforderlichen Qualifikationen besitzen.
  • Bei der Arbeit müssen qualifizierte Spezifikationen zum Schweißverfahren befolgt werden.
  • Die regelmäßige Wartung der Schweißausrüstung muss systematisch geplant werden.
  • Abweichungen von den Vorgaben müssen erfasst und korrigiert werden.
  • Detaillierte Informationen zu Schweißnähten müssen nachverfolgbar sein.

ArcQuality ist das erste System seiner Art, bei dem die Erfüllung der Spezifikationen zum Schweißverfahren sowie der Anforderungen an die Qualifikation des Schweißers automatisch überwacht werden. Die Überwachung wird aktiviert, wenn zu Beginn der Schweißarbeit der ID-Strichcode des Schweißers, die Nummer der Schweißanweisung, die Art des verwendeten Schweißdrahts und ggf. die Schutzgasbezeichnung über das Lesegerät eingegeben werden. Schweißdrahtangabe wird mit der Schweißanweisung verglichen und bei Wahl des falschen

Die Schweißdrahtangabe wird mit der Schweißanweisung verglichen und bei Wahl des falschen Materials eine Warnung ausgegeben. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass immer der richtige Schweißdraht verwendet wird. Während der Arbeit werden die vom Schweißer verwendeten und von der Maschine gemessenen Werte mit den entsprechenden Vorgaben in der Schweißanweisung verglichen. Bleiben Schweißstrom oder Spannung nicht innerhalb der zulässigen Grenzwerte, wird eine Abweichung gemeldet.

Abweichungsbericht in der Webbedienungsoberfläche

Zudem wird anhand der Datenbank geprüft, ob der Schweißer über die in der Schweißanweisung geforderte Qualifikation verfügt. Derzeit ist das ArcQuality- System auf die Überwachung von MIG/ MAG-Schweißarbeiten ausgelegt. Im Lauf des Jahres 2013 sollen Überwachungsfunktionen für das WIG-Schweißen hinzukommen. Das WIG-Schweißen ist in der Kernkraftindustrie stark verbreitet, wo unter Druck stehende Bauelemente und Rohrleitungen unter strenger Aufsicht und mit der Maßgabe der Bereitstellung der erforderlichen Dokumentation gefertigt werden.

Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs muss das System auf korrekte und aktuelle Informationen zurückgreifen können. Wird in einem Unternehmen keine eigenständige Anwendung zur Verwaltung der Qualifikations- und Schweißanweisungsdaten verwendet, erfolgen deren Eingabe und Pflege in die ArcQuality-Datenbank. Falls gewünscht kann ArcQuality in ein vorhandenes Softwaresystem integriert werden. In diesem Fall wird eine Schnittstelle zwischen beiden Systemen zur Abfrage der Qualifikations- und Schweißanweisungsdaten erstellt.

Erfassung und Nachweis von Qualitätsdaten mittels Kernkomponente Smartreader

Der ArcQuality-Smartreader ist ein bedienerfreundliches Gerät zum Scannen von Strichcodes und zum Senden der Schweißeinstellungen an den Berichtsserver.

ArcQuality kann auf zahlreiche Anforderungen zugeschnitten werden. Nach Bedarf können ID-Strichcodes (z. B. die Kennung des Schweißers), Schweißanweisungsnummern und Schweißdraht- Typennummern zur Verwendung in einer detaillierten Dokumentation der Qualität der Schweißarbeit abgerufen werden. Wird zusätzlich zu den o. a. Informationen ein eindeutiger Strichcode für die einzelnen Schweißnähte in das System eingelesen, ist eine Detailüberwachung bis auf jede einzelne Schweißnaht möglich. Jeder Strichcode erhält beim Einlesen einen Zeitstempel, sodass der genaue Zeitpunkt jeder einzelnen Aktion aufgezeichnet wird. Erfassung, Übertragung und Speicherung der Dokumentation der Qualität im System des Kunden werden bei jeder ArcQuality-Implementierung ganz nach Anforderungen des Kunden maßgeschneidert.

Durch die Automatisierung eines großen Anteils der aufwändigen Arbeiten zur Erfassung, Interpretation und Speicherung von Informationen für die Dokumentation der Schweißqualität lassen sich deutliche Kosteneinsparungen erzielen. Dank exakter Aufzeichnungen von Zeitpunkt, Verfahren und beteiligten Personen wird auch die Fertigungskontrolle wesentlich vereinfacht. Bei komplexen und anspruchsvollen Offshore-Projekten kann die Sammlung der Daten für die Dokumentation der Qualität leicht zu einem Engpass führen, der Verzögerungen bei den ZfP verursacht. Diese Prüfungen dürfen nicht vor der Erfassung, Prüfung und Speicherung der schweißarbeitsspezifischen Dokumentation stattfinden.

Vorausberechnung des Wartungsbedarfs und Aufzeichnung sämtlicher Wartungs- und Reparaturarbeiten

In der industriellen Fertigung bildet der zuverlässige Betrieb von Maschinen die Grundlage für einen störungsfreien Ablauf aller Produktionsschritte und letztendlich für Qualität und Produktivität. ArcQuality beinhaltet ein Tool zur Verwaltung des Schweißmaschinenbestands, mit dessen Hilfe sich detaillierte Informationen zu allen Maschinen einschließlich aller Wartungs- und Reparaturarbeiten speichern lassen. Steht eine jährliche Wartung an, nähert sich die Zahl der Betriebsstunden dem Maximum oder werden Probleme beim Drahtvorschub entdeckt, wird vorher eine Warnung ausgegeben. Probleme beim Drahtvorschub können zu Schweißdefekten führen, es muss ihnen daher möglichst vorgebeugt werden. Funktionen zur Nachverfolgung der Kosten für Wartung und Reparaturen sollen im Lauf des Jahres 2013 in die Arc Quality-Lösung integriert werden.

Überwachung der Effizienz

Der von ArcQuality produzierte Bericht ermöglicht einen klaren Einblick in Lichtbogenzeitverhältnisse und Abweichungen von den Sollwerten. Das Lichtbogenzeitverhältnis bezieht sich auf das Verhältnis zwischen Lichtbogenzeit und der Zeit, die für die Schweißarbeit aufgebracht wird. Es ist ein wichtiges Maß für Produktivität, bietet für sich allein jedoch keine Möglichkeit der Bewertung anderer Effizienzfaktoren, etwa der für die Einrichtung aufgewendeten Zeit, sowie im Leerlauf oder bei Ausfällen verstrichene Zeit. Daher soll eine neue Funktion für ArcQuality entwickelt werden, die dem Schweißer eine einfache Eingabe der für andere Arbeiten als das eigentliche Schweißen aufgewendeten Zeit ermöglicht. Detaillierte Angaben sind beispielsweise dann wertvoll, wenn versucht wird, die Produktionsvorlaufzeit zu verkürzen.

Struktur und Komponenten von ArcQuality

ArcQuality besitzt eine sehr einfache Struktur. Es besteht aus Lesegeräten mit Bedienerschnittstelle, die an die Schweißmaschinen angeschlossen werden, einem Funknetzwerk und einer Berichtsanwendung auf Webbasis. Schweißmaschinen anderer Hersteller können über ein spezielles Gerät an das System angeschlossen werden.

Zusammenfassung

ArcQuality ist das erste System seiner Art zur einfachen Überwachung der Erfüllung der Spezifikationen zum Schweißverfahren sowie der Anforderungen an die Qualifikation des Schweißers. Es ermöglicht zudem eine vorgreifende Erkennung des Wartungsbedarfs. Der Smartreader kann zur Sammlung qualitätsbezogener Daten eingesetzt werden, wodurch sich die Qualität jeder einzelnen Schweißnaht dokumentieren lässt.Mit einem einzelnen System lassen sich nun sämtliche für Qualität und Produktivität von Schweißarbeiten wichtigen Faktoren verwalten. Produktivitätsgewinne werden durch ein Mehr an Qualität und Effizienz bei der Arbeit, die automatisierte Überwachung und die vereinfachte Erstellung von Projektdokumentation erzielt.

Quelle: Kemppi GmbH