Como especificar um sistema sob medida para soldagem de pequenos conjuntos navais: comece pelo mapa de soldas

Comece pelo mapa de soldas, não pelo número de robôs

Um estaleiro que avalie a soldagem de pequenos conjuntos deve começar por descrever o que deve ser soldado, onde a junta é acessível e como será aceita a sua conclusão. Uma chapa com vários enrijecedores pode parecer simples em um desenho de conjunto geral e conter tarefas de soldagem muito diferentes: soldas de filete longas e acessíveis, trechos curtos interrompidos, interseções congestionadas e retornos nas extremidades com aproximação restrita da tocha. Tratar tudo isto como um único comprimento indiferenciado produz um pedido de equipamento fácil de orçar imprecisamente e difícil de verificar mais tarde.

O documento inicial prático é um mapa de soldas ligado ao desenho atual do conjunto. Cada soldagem exigida recebe um identificador persistente, uma localização, uma descrição da junta e um percurso de aceitação. O TWI distingue o equipamento de soldagem do robô que posiciona a fonte de calor; essa distinção explica por que razão o alcance, por si só, é uma especificação incompleta. [1] As recomendações seguintes transformam um desenho em um dossiê de análise do projeto. São controles de engenharia propostos, não uma descrição de funções já instaladas em uma determinada máquina.

O pedido técnico naval fornecido pela TitanWeld descreve solda de filete de dupla face com dois arcos, em que dois braços formam a unidade base coordenada. O limite atual de coordenação é 2 + 2, ou seja, quatro unidades de soldagem e oito braços. Trata-se de um projeto altamente não normalizado, sem máquina individual de catálogo pronta a fornecer. O número de unidades, a sua disposição física e as soldas atribuídas exigem uma discussão específica do projeto.

Definir uma família de conjuntos útil

Selecione conjuntos representativos pela dificuldade da soldagem, além do comprimento global. Um registro útil da família inclui a geometria das chapas e enrijecedores, a identificação do material, os símbolos de soldagem exigidos, a orientação de carregamento, as referências disponíveis e a condição esperada na entrega após o ajuste. Registre que detalhes se repetem e quais mudam entre pedidos. Se uma família incluir painéis planos abertos e suportes congestionados, identifique explicitamente as subfamílias, em vez de esperar que um modelo médio descreva ambas.

Inclua pelo menos um conjunto comum, um com o acesso mais restrito e um com o detalhe de início, fim ou retorno mais exigente. Estas são categorias de amostragem propostas, não um número prescrito de amostras de qualificação. A equipe responsável pelo projeto deve decidir quantos ensaios representam o trabalho real. Forneça a combinação de produção esperada, para que o fornecedor não otimize a demonstração em torno do componente mais fácil e menos frequente.

Indique os limites do fornecimento em torno da peça de entrada. Um projeto de soldagem robotizada pode receber um conjunto totalmente ponteado ou incluir operações adicionais de posicionamento e aperto. São cargas de trabalho diferentes. A proposta deve identificar quem estabelece o ajuste, quem o verifica, onde aguardam os conjuntos inaceitáveis e como as peças aceitas são liberadas para a operação seguinte. Caso contrário, um aparente tempo de inatividade do robô pode resultar de uma responsabilidade a montante não definida.

Dar a cada junta uma identidade estável

Um identificador de soldagem deve resistir a alterações da atribuição aos robôs. Por exemplo, o estaleiro pode escolher uma estrutura que inclua a revisão do conjunto, o identificador do enrijecedor, o lado e o segmento. A sintaxe exata é menos importante do que a relação: uma soldagem continua a ser a mesma junta exigida, mesmo que outro braço a execute durante a recuperação. Mantenha separados os identificadores das operações, para registrar um reinício ou reparação sem substituir a identidade original da soldagem.

Para cada segmento, registre a dimensão especificada da soldagem e a sua interpretação a partir do desenho aprovado, se a soldagem é contínua ou intermitente, as zonas previstas de início e fim e qualquer requisito de retorno ou terminação. Não converta por suposição um requisito de cateto em um valor de garganta efetiva. Remeta símbolos ambíguos para a autoridade de projeto. Registre também se a soldagem do lado oposto integra a mesma operação planejada ou uma fase posterior.

Acrescente um estado relativo ao acesso de soldagem: provisoriamente alcançável, exige verificação ou atribuído a outro método aprovado. Isto impede que uma percentagem de cobertura visualmente apelativa esconda soldas curtas difíceis. A Recomendação 47 atual da IACS é uma referência de qualidade de construção e reparação naval; o contrato deve identificar os requisitos de qualidade efetivamente adotados para o trabalho. [2] O mapa de soldas deve remeter para esses requisitos, em vez de inventar uma tabela universal de tolerâncias.

Descrever o campo útil do processo

Uma junta só é utilizável quando a tocha consegue manter a relação exigida com a junta ao longo de toda a trajetória. Verifique a aproximação, o movimento de trabalho, o afastamento e o movimento de manutenção. Inclua o bocal, o tubo de contato, o sensor, o punho, os cabos e qualquer dispositivo de fixação que ocupe o espaço. Um ponto alcançável pela flange nua do robô não estabelece que a ferramenta de soldagem o alcance com uma orientação aceitável.

Mapeie as restrições locais junto da junta: enrijecedores adjacentes, suportes, acessórios de elevação, grampos, batentes de extremidade e soldas já depositadas. Distinga um problema de colisão de um problema de posição de soldagem e de um problema de detecção. As soluções diferem. Deslocar um grampo pode resolver o acesso, mas enfraquecer o posicionamento; alterar a aproximação pode liberar o bocal e obstruir o sensor; dividir uma junta pode permitir o movimento e acrescentar outro início e fim.

Especifique as provas exigidas para encerrar cada ponto por resolver. Uma simulação pode demonstrar o percurso geométrico previsto utilizando a ferramenta e o dispositivo modelados. Um ensaio representativo de soldagem pode examinar a deposição em um detalhe restritivo. Uma análise da preparação para produção pode confirmar o procedimento aprovado e as instruções de operação. Manter estes registros separados ajuda o comprador a compreender exatamente o que foi demonstrado e o que falta demonstrar.

Planejar os dois lados como trabalho relacionado

Em uma solda de filete de dupla face, dê a cada lado o seu identificador de soldagem e ligue ambos a uma operação emparelhada. Isto preserva a capacidade de descrever locais de início, interrupções de comprimento ou restrições de acesso diferentes sem fingir que os lados são idênticos. Identifique se a soldagem simultânea é proposta ao longo de toda a junta ou apenas onde ambos os lados cumprem as condições de processo e folga.

O registro do par deve conter uma resposta proposta quando um lado não pode iniciar ou precisa parar. As questões incluem se o outro lado conclui o segmento atual, como se regista o estado da peça, como se avalia o cordão interrompido e que verificações precedem um reinício. Estas decisões pertencem à análise de engenharia antes de negociar uma garantia de produção. Uma animação do ciclo normal raramente revela as consequências de uma interrupção assimétrica.

O emparelhamento também afeta o projeto dos dispositivos de fixação e o acesso para inspeção. Um grampo inofensivo para uma tocha pode bloquear a tocha oposta ou tornar uma soldagem concluída inacessível ao exame exigido. Analise o par com o montador, o engenheiro de soldagem, o engenheiro de automação e o representante da inspeção, utilizando a mesma revisão do desenho. A atribuição destas funções de análise é um método de projeto sugerido; não implica que já tenha ocorrido uma revisão independente da configuração TitanWeld.

Ligar o mapa aos procedimentos e à inspeção

Associe a referência proposta da WPS e a sua revisão a cada família de soldas. O TWI descreve a WPS como o documento que define as variáveis de soldagem e distingue-a das provas de qualificação de suporte. [3] O nome de programa preferido por um fornecedor de equipamento é, por isso, insuficiente como única referência do processo. O projeto deve explicar como uma receita selecionada do robô corresponde às instruções controladas de soldagem aplicáveis.

Para cada família, identifique o método de inspeção, o momento e a autoridade de liberação exigidos. Algumas verificações ocorrem antes da soldagem, outras durante a operação e outras após resfriamento ou liberação do dispositivo. Mantenha os critérios reais de aceitação na documentação controlada de inspeção e ligue-os ao mapa. Isto evita copiar critérios para várias folhas de cálculo que posteriormente divergem.

Um estado de conclusão útil contém mais detalhe do que soldado ou não soldado. Considere estados separados para ajuste aceito, soldagem concluída, exame pendente, aceito, reparação necessária e reparação aceita. O vocabulário pode seguir o sistema existente do estaleiro. O requisito essencial é que um programa de movimento concluído não possa fazer avançar silenciosamente o conjunto para o estado aceito enquanto faltarem exames exigidos.

Tornar as exclusões mensuráveis

Um pedido deve conter um registro explícito de exceções. Cada exceção necessita de localização, motivo, operação alternativa proposta e efeito sobre o ciclo completo do conjunto. Um retorno curto concluído manualmente é diferente de uma junta longitudinal inacessível que obriga a reposicionar todo o conjunto. Ambos contam como cobertura robotizada incompleta, mas as implicações para a produção não são comparáveis.

Registre a base de qualquer percentagem de cobertura. O comprimento de soldagem, o volume depositado, o número de identificadores e o conteúdo de mão de obra respondem a questões diferentes. Um sistema pode cobrir a maior parte do comprimento e deixar um número substancial de detalhes curtos. Apresente o mapa subjacente para que o comprador possa examinar esses detalhes, em vez de depender de um único valor principal. Indique se as atividades de reparação e inspeção estão incluídas na comparação.

Resolva as exclusões antes de fixar o plano de ensaios. Se for descoberta uma junta inacessível durante uma demonstração, atualize o mapa e repita a estimativa do ciclo afetada. Não esconda a alteração em uma velocidade de avanço revista. O objetivo comercial prático é uma compreensão compartilhada do conjunto acabado e das operações necessárias à sua entrega, incluindo qualquer trabalho acordado fora da célula automatizada.

Utilizar o mapa como estrutura da aceitação

Construa o ensaio de aceitação a partir do mapa: carregue o conjunto identificado, verifique as condições de entrada, execute as famílias de soldas acordadas, registre as exceções e avalie os resultados especificados. Inclua a variação normal de produção explicitamente aceito para o ensaio. Mantenha juntos o desenho de ensaio, o registro de material, a revisão do procedimento e a revisão do programa do robô, para que um resultado bem-sucedido possa ser reproduzido ou uma falha investigada.

Peça ao fornecedor que relate os identificadores de soldas concluídas e aceitas, o tempo decorrido da célula, as intervenções e os detalhes por resolver. Analise as provas face ao escopo original antes de discutir unidades adicionais. Passar de uma unidade de dois braços para várias unidades altera as obrigações de planejamento, acesso compartilhado e recuperação; não elimina a necessidade de qualificar as tarefas individuais das juntas.

A especificação final deve permitir a um novo engenheiro do projeto responder a três questões concretas sem adivinhar: que soldas estão incluídas, em que condições de entrada e de processo e que provas permitem liberar o conjunto. Quando estas respostas são claras, a discussão do equipamento à medida torna-se produtiva. O número de robôs passa então a resultar de uma tarefa de fabricação definida, e o comprador pode comparar propostas face ao mesmo trabalho, em vez de diferentes interpretações de um desenho.

Lista de verificação da análise do projeto

• Identifique a revisão do desenho e as famílias de conjuntos representativas.
• Atribua um ID de soldagem a cada junta incluída e a cada retorno de extremidade exigido.
• Registre o material, a espessura, os detalhes de soldagem e as condições do conjunto à entrada.
• Assinale obstáculos dos dispositivos, o acesso da tocha e quaisquer soldas excluídas.
• Combine conjuntos de ensaio, provas de aceitação e responsabilidade pelas exceções.