Цифровые технологии Кемппи в организации сварочных работ

Журнал “Строительство в атомной отрасли” №2, 2017

Развитие информационных технологий и ужесточение требований к срокам и стоимости возведения промышленных объектов, в том числе и атомных станций, заставляют пересмотреть подходы к организации сварочных работ. Современные программные продукты для управления сварочным производством позволяют одновременно повышать качество и снижать трудоемкость этой ответственной технологической операции. 

КАЧЕСТВО, СРОКИ, СЕБЕСТОИМОСТЬ — УСЛОВИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ 

Ключевым принципом ведения строительства в российской атомной отрасли всегда было и остается обеспечение высокого качества работ, гарантирующего надежность и безопасность последующей эксплуатации АЭС и других объектов. В современных реалиях все большее значение приобретают еще два фактора — соблюдение сроков строительства и оптимизация стоимости проектов. Именно сочетание стопроцентного качества и минимально возможных временных и финансовых затрат сегодня служит основой конкурентоспособности предприятий Госкорпорации «Росатом» на российском и международном рынке.

Структура основных операций и затрат среднестатистической атомной стройки известна заранее. В частности, установлено, что весомая часть работ приходится на выполнение сварочных операций. Так, для возведения одного энергоблока АЭС только при тепломонтажных работах выполняется порядка 120 000 сварных швов. Стоит подчеркнуть, что речь идет, в том числе, о монтаже трубопроводов первого контура, теплоотводящих сборок, систем аварийного расхолаживания и оборудования других участков, характеризующихся исключительно высокими требованиями к уровню и стабильности качества сварных соединений. Таким образом, очевидно, что повышение эффективности сварочных работ - значимый шаг на пути к достижению целей, стоящих перед строительными подразделениями Госкорпорации. 

НОВЫЙ ПОДХОД К СВАРКЕ В ЭПОХУ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 

При традиционном подходе к организации сварочных работ нередко возникает ряд проблем. Среди них: неточное соблюдение требований технологической документации, отсутствие аттестованной технологии и аттестованных специалистов, нестабильная работа сварочного оборудования, приводящая к простоям и невозможности соблюдения заданных режимов. Как правило, у руководства нет достоверной информации о фактических режимах выполнения сварочных работ и проведенных ремонтах сварочных стыков. Кроме того, у ответственного персонала нередко уходят дни и недели на сбор всей необходимой документации, подтверждающей качество выполненных работ и квалификацию задействованных в ней сварщиков.

Немало сложностей связано и с организацией контроля качества сварных швов. При проведении входного контроля основных и сварочных материалов, а также при приемочном контроле выполненных работ зачастую ощущается нехватка единой прозрачной и удобной системы документооборота. Что касается операционного контроля, то он и вовсе нередко осуществляется только самим сварщиком. В результате дефекты не всегда выявляются на ранней стадии, кроме того, бывает трудно проследить историю их возникновения.

Сегодня, в связи с развитием информационных технологий и вступлением в эпоху промышленного интернета вещей, актуален переход к КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ, включающей отслеживание параметров проведения сварочных работ в режиме онлайн, ведение технологической документации в цифровом виде, возможность легкого доступа к данным из любой точки мира и использование облачных хранилищ. Новый подход обеспечивает значительное увеличение производительности и снижение себестоимости производства. При этом ЗА СЧЕТ АВТОМАТИЗАЦИИ РАДИКАЛЬНО ВОЗРАСТАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ.

В основе цифровых комплексных систем лежат известные принципы, зафиксированные в стандартах управления качеством сварочного производства EN ISO 3834 и EN1090-1. В частности, предполагается, что сварщик должен иметь требуемую квалификацию, работы должны производиться согласно спецификации процедуры сварки, информация о проведенной процедуре, а также выявленные несоответствия и нарушения должны фиксироваться. Использование современных систем управления сварочным производством не только позволяет обеспечить соответствие требованиям стандартов с меньшими трудозатратами, но и предоставляет дополнительные данные, позволяющие повысить качество работ, сократить сроки и стоимость их проведения. 

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА В РЕЖИМЕ ОНЛАЙН 

Комплексная система управления сварочным производством предполагает, что к каждому сварочному аппарату подключены датчики для сбора информации. Они практически непрерывно (интервал составляет доли секунды) считывают параметры работы сварочного аппарата: силу тока, напряжение, скорость подачи проволоки и т.д. Данные передаются в запоминающее устройство, а затем и на облачный сервер. Для высокоскоростной передачи данных используются разрешенные к применению на территории России стандарты беспроводной сети (802.11b, 802.11g, 802.11n). На сервере происходит анализ и обработка данных, после чего они выдаются заказчику в удобной форме.

Благодаря такой системе появляется возможность КОНТРОЛИРОВАТЬ МНОЖЕСТВО ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ И ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ ОПЕРАТИВНО ВЫПОЛНЯТЬ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. Так, в режиме онлайн можно вести учет рабочего времени сварщика, отслеживать причины и продолжительность простоев, делать фотографию рабочего дня и вести расчет заработной платы. При этом непрерывно контролируется соблюдение технологической операционной карты сварки, а информация об отклонениях в параметрах производственного процесса моментально становится доступной.

В результате за счет автоматического контроля соблюдения технологических параметров, СНИЖЕНИЕ БРАКА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СВАРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ МОЖЕТ ДОСТИГАТЬ 40%. Немаловажно, что цифровая система управления сваркой на основе собранных данных о параметрах процесса, выдает ПОЛНЫЙ КОМПЛЕКТ ИСПОЛНИТЕЛЬСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО КОНКРЕТНОМУ ПРОЕКТУ. 

МИНИМИЗАЦИЯ «БУМАЖНОЙ» РАБОТЫ 

Важно подчеркнуть, что КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА СУЩЕСТВЕННО ПОВЫШАЕТ УДОБСТВО ВЕДЕНИЯ И УСКОРЯЕТ ПРОЦЕСС СБОРА ВСЕЙ СОПРОВОЖДАЮЩЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ. В частности, на сервере находится реестр аттестации и переаттестации сварщиков, данные об используемом оборудовании. Специ- ализированное программное обеспечение позволяет разрабатывать и хранить все документы, касающиеся технологии сварки, применяемой на конкретном производстве, а также планировать производственные процессы и управлять текущими проектами. Кроме того, в системе хранятся сертификаты на сварочные и основные материалы, проектная и конструкторская документация.

Программный пакет сохраняет в одном месте подробные сведения о проекте, начиная с этапа разработки и заканчивая созданием технологических карт сварки и квалификации персонала. Заказчик может в любой момент получить промежуточный отчет о ходе реализации сварочного проекта (к примеру, для предоставления проверяющим или вышестоящим организациям). По запросу программа предоставляет в печатном виде полный комплект проектной документации, отчеты по проведению неразрушающих испытаний и ремонтных работ, избавляя персонал от необходимости неделями собирать бумаги в разных местах. В итоге СОВОКУПНОЕ ВРЕМЯ, НЕОБХОДИМОЕ НА ПОДГОТОВКУ ИСПОЛНИТЕЛЬСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ МОЖЕТ БЫТЬ СНИЖЕНО В НЕСКОЛЬКО РАЗ.

Воспользоваться информацией, собираемой системой управления сварочным производством, может любой сотрудник компании, имеющий соответствующие полномочия. При этом его географическое местонахождение и системные возможности устройства не имеют значения. Использование облачных серверов избавляет от необходимости устанавливать специализированное ПО или приложения на конкретную рабочую станцию. Данные можно просмотреть через веб-интерфейс с любого стационарного компьютера или мобильного устройства.

Очевидно, что такая система может сыграть важную роль в объединении и повышении контролируемости протекания технологических процессов на территориально удаленных производственных площадках крупных компаний, и в этом смысле, несомненно, актуальна и для Росатома. Обладая оперативной информацией о положении дел на местах, руководящий персонал может оперативно принимать значимые решения, направленные на оптимизацию производственных процессов. 

ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ WELDEYE® 

На сегодняшний день на международном рынке представлено только одно готовое комплексное решение по управлению сварочным производством. Это программный продукт финской компании Kemppi под названием WeldEye®, вышедший на рынок в 2014 году. За короткий срок система была внедрена на более чем 30 промышленных объектах по всему миру, в том числе и на трех российских.

Интересный опыт эксплуатации системы WeldEye® был получен на одном из предприятий финской компании Outotec, специализирующейся на разработке оборудования для машиностроения, горнодобывающей отрасли и энергетики. Перед компанией стояла цель оптимизировать работу большого количества сварщиков, улучшить контроль качества при сварке сложных материалов и увеличить общую производительность. Конечные клиенты Outotec используют оборудование в экстремальных условиях эксплуатации, поэтому возможность предоставлять подтвержденные сертификаты качества на выполненные работы стало для компании важным конкурентным преимуществом. Сегодня Outotec приступил к внедрению решений Kemppi на других производственных объектах и у своих субподрядчиков.

Другой яркий референс был получен датской компанией Welltec, разработчиком оборудования для нефтегазовой отрасли. Компания перешла на решения Kemppi, когда перед ней встала задача освоить массовое про- изводство одного из своих ключевых изделий - стальной конструкции для сегментирования скважин. Как известно, металлоконструкции месторождений, находящиеся на большой глубине, испытывают на себе серьезные перепады температур, действие агрессивных сред и серьезные механические нагрузки. В этом смысле возможность проверять качество каждого сварного шва - весьма существенна для заказчиков данной отрасли. И готовность Welltec гарантировать это качество, несомненно, повысила лояльность клиентов. При этом сам производитель начал существенно экономить на организации документооборота.

По оценке специалистов Kemppi, СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ WELDEYE® МОЖЕТ БЫТЬ ВНЕДРЕНА НА ВСЕХ ОБЪЕКТАХ атомной отрасли, в частности, при сварке трубопроводов, металлоконструкций и специальных изделий, их предмонтажном укрупнении, монтаже и ремонте, и даже при производстве элементов атомных реакторов. Срок окупаемости внедрения системы составляет менее года. Также есть возможность провести предварительный расчет и оценку улучшения технико-экономических показателей сварочного производства для любого участка или площадки.