TEHNOLOGICE DE FABRICARE A TUBULATURILOR [612995]

CAPITOLUL 5. ELEMENTE DE OPTIMIZARE A LINIILO R
TEHNOLOGICE DE FABRICARE A TUBULATURILOR

Optimizarea reprezint ă alegerea unei solu ții optimea din punct de vedere economic.
Este un ra ționament care permite g ăsirea valorilor unui sau mai multor parametri care
corespund maxi mului sau minimului unei func ții.
Modul în care ma șinile sunt pozi ționate într-un anumit spa țiu ține cont de fluxul
tehnologic și are ca scop minimizarea costurilor de manipulare a materialelor.
Pentru reducerea costurilor procesele trebuie s ă fie proiecta te și operate eficient,
folosind analiza de proces și automatizarea fluxului. Procesul trebuie proiectat și monitorizat
pentru prevenirea defectelor, recuderea erorii și livrarea constant ă de produce la acela și nivel
de calitate. Proiectarea proceselor tre buie s ă se realizeze f ără timpi mor ți, cu crearea de back –
up și previzionarea c ât mai acurata a comenzilor.

5.1. Programe sofware de proiectare, optimizare și organizare utilizate în
fabricarea tubulaturilor

5.1.2 IsoBuider

IsoBuilder este o solu ție int eligent ă pentru importul și editarea izometriilor, care
extrage toate datele relevante din procesul de fabrica ție.

Fig. 5.1 Interfața IsoBuilder
Cu fiecare izometrie, IsoBuilder ofer ă o baz ă de date pentru toate calculele necesare.
Datorit ă unei baze de date integrat ă, toate informa țiile relevante privind fabricarea sunt cu –

noscute. Prin urmare, sistemul poate folosi desenul pentru a genera automat toate datele și
listele necesare achizi ționării și fabric ării comenzii.
În afar ă de crearea listelor de materiale, precum și listele de t ăiere, îndoire și sudare,
aceasta include și preg ătirea adecvat ă a datelor CNC (Computer Numerical Control/ Control
Numeric Computerizat).
RAMP actualizeaz ă starea tubulaturii imediat ce unul dintre procese a fost terminat.
Dacă o izometrie a fost modificat ă retroactiv de departamentul de construc ții, IsoBuider poate
alinia modificare cu progresul fabric ării. Utilizatorul poate r ăspunde individual la fiecare
modificare. Acest lucru minimizeaz ă investi țiile pentru revizuiri și maximineaza transparenta.
În plu s programul realizeaz ă din timp costul necesar pentru modific ările survenite.
Prin efectuarea unui test logic, se poate examina integritatea fiec ărei izometrii, iar
erorile pot fi descoperite din timp.
IsoBuilder suport ă un num ăr mare de interfe țe la siste mele comune de construc ție și
coordonare și poate astfel fi integrat într-un mediu de proiectare existent f ără probleme.
Interfe țele sunt în mod constant extinse și parțial adaptate cerin țelor individuale.
Pentru fiecare tubulatur ă, se genereaz individual o foaie de lucru pentru fabricare.
De asemenea, poate fi personalizat ă împărțirea automat ă a unui desen în izometrii
separate. La ap ăsarea unui buton este posibil s ă se calculeze și să se documenteze din timp,
timpul și costurile pentru fabricarea și inst alarea tubulaturilor. Pentru a îmbun ătăți lizibilitatea
pe foaia de lucru, conexiunile pot fi afi șate într-o manier ă nedeplasat ă.
Genereaz ă un raport care ofer ă o prezentare detaliat ă acheltuielilor de fabrica ție pentru
fiecare desen. Pentru a se realiza a cest lucru, toate sudurile și îmbin ările filetate primesc un
factor bazat pe dimensiunea nominal ă și elementul conectat. Diferite conexiuni sunt apoi
enumerate și grupate dup ă factorul lor. Privind suma tuturor factorilor, este posibil s ă se
evalueze compl exitatea unei tubulaturi.

Pentru importul sau exportul datelor de izometrie din sistemele ter ților, sunt
disponibile interfe țe cu mai multe formate.

Formatele acceptate includ:
• Tribon
• Unigraphics
• NupasCadmatic
• CĂȚIA
• IGES
• ProEngineer
• ShipConstructor
• Intergraph
• PDMS

5.1.3 RAMP (Resurce Activity Material Planning)

RAMP este alcătuit dintr -un sistem central și un aranjament specific, instalat în locații
cheie în secția de tubulatură (depozit, debitare, sudare etc.). RAMP primește toate datele
relevate, desenele și datele de fabricare de la IsoBuilder sau interfețel e cu software -ul
izometric alternativ.

Fig. 5. 2 Interfața RAMP

Scopul principal al RAMP este de a echilibra fluxul de materiale și de utilizare a
diferitelor sta ții de ma șini și sudare și de a controla întregul flux de material.
Fiecare instalare RAMP este personalizat ă pentru a s atisface cerin țele individuale ale
fiecărei firme, deoarece fiecare atelier de ține diferite op țiuni de stocare, ma șini și sisteme de
transport.
Întregul proces de comand ă, alocarea materialului, documenta ția de sudare, precum și
urmărirea statisticilor mat eriale pot fi realizate de RAMP. De asemena și întregul proces de
pregătire a lucr ărilor este facilitat de RAMP.
Prin utilizarea diferitelor criterii de filtrare și sortare, utilizatorul poate crea pachete
optimizate pentru fabricarea în sec ția de tubulatu ră.
Aceste pachete utilizeaz ă întotdeauna capacitatea maxim ă de utilizare a ma șinilor și a
stațiilor individuale, precum și disponibilitatea actual ă a materialelor.
Stadiul de fabrica ție al oric ărei componente este actializata constant de RAMP și poate
fi verificat ă în orice moment și în IsoBuilder. În acest fel, se pot verifica zilnic progresele ale
atelierului de tubulatura pentru izometrii finite.
În RAMPmaster, fiec ărei etape îi este atribuita un anumit timp, în acest fel se pot afla
la timp eventuale le blocaje la sta țiile individuale, și evitate.
Fiecare instalare RAMP difer ă de la un atelier la altul în func ție de tipul de stocare,
mașini și sisteme de transport. În plus, fiecare proces de fabrica ție trebuie s ă abordeze diferite
aspecte cheie.
Pentru RAMP fiecare desen continue nu numai desenul afi șat ci și toate materialele
necesare fabric ării, cum ar fi punctele de sudur ă, valorile de îndoire, lungimile tubulaturii,
greutatea, precum și toate materialele instalate.
În practic ă, modific ările desenelo r se întâmplă zilnic. Datorit ă metodei modulare de
operare a sistemului RAMP este posibil ă oprirea fabric ării izometriilor modificate direct și
automat la actualul proces de fabrica ție până când inginerul resposabil se decide în ce m ăsură
modificarea afect ează componentele deja finalizate.
Pentru fiecare sta ție se instaleaz ă un client -RAMP. În acest fel datele CNC pot fi
transferate direct pe ma șină, iar dup ă executarea fazei de fabrica ție starea tubulaturii poate fi
actualizata. Apoi software -ul specific ă următoarea opera ție, iar tubulatura este transpirtata la
stația urm ătoare dac ă este necesar. Fabricarea la fiecare sta ție de lucru poate fi astfel redus ă la
o simpl ă apăsare a unui buton.
Prin conectarea diferitelor sta ții de lucru la o baz ă de date centra lizata de fabricare și
înregistrarea st ării corespunz ătoare a fiec ărei etape de prelucrare, progresul actual al fabric ării
poate fi verificat în orice moment.

O solu ție ușoară pentru a utiliza RAMP este cu ajutorul telefonului mobil (fig. 5.3).
Fiecare tub ulatur ă este marcat ă cu un cod de bara unic. Aceste cod este scanat cu telefonul
mobil pentru a schimba statusul piesei sau pentru a afla detalii despre ea.

Fig. 5.3 Scanarea tubulaturilor cu telefonu l mobil

5.1.4 Kolli7

Kolli7 reprezint ă o analiz ă de fezabilitate automat ă pentru tubulaturi și profile care
sunt preluc rate de ma șini de îndoit CNC. Pe l ângă analiza de fezabilitate computerizat ă
software -ul ofer ă și o platform ă de construc ție pentru geometria tubulaturilor, pentru
prelucrarea pe ma șini moderne de îndoire a tubulaturilor.
Pentru monitorizarea precis ă și susținerea procesului de fabrica ție, opera ția de îndoire
este simulat ă și testat ă pentru coliziuni. Sofware -ul suporta at ât mașini de îndoit simple, c ât și
mașini de îndoit dreapta -stânga cu mai multe capete și nivele de îndoire.
Kolli7 simuleaz ă îndoirea u nei tubulaturi pe una sau mai multe ma șini virtuale de
îndoire. În caz de interferen ță sau coliziune (fig. 5.3) în timpul secven ței de îndoire, software –
ul cauta în mod independet solu ții. Pe l ângă asta, utilizatorul poate interveni manual în orice
moment și poate regla procesul de îndoire. C ăutarea unei secven țe de îndoire adecvate
depinde de tipul ma șinii. Cu c ât mașina este mai complex ă, software -ul ia în considerare mai
multe op țiuni pentru testare.

Fig. 5. 4 Simulare coliziune

Kolli7 testeaz ă următoarele op țiuni:
• direc ția de rot ire invers ă;
• direc ția de îndoire invers ă;
• adăugarea unei corec ții;
• modificarea capului de îndoire;
• modificare nivelului de îndoire;
• modificarea secven ței de îndoire ( în func ție de tipul ma șinii).

Utilizatorii editorului pot crea cu u șurință un model virtual al ma șinii (fig 5.4) și
mediului s ău (fig 5.5 a,b,c). Editorul creeaz ă o imagine virtual ă a uneltelor de îndoire, care se
utilizeaz ă împreun ă cu modelul aparatului de îndoire în simulare.

Fig 5. 5 Model virtual al masinii

a) b)

c)
Fig 5. 6 Proiectarea mediului de lucru

Managerul de materiale administreaza o baza de date unde se rega sesc toate
proprietatile materi alelor specifice tubulaturilor, profi lelor si barelor. In producti a de
tubulaturi este necesar sa se obtine un rezultat precis de indoire de la prima incercare .
Managerul de materiale poate fi utilizat cu usurinta pentru intro ducerea datelor.
Informatiile inregistrate ser vesc la pre cizia de montare a con ductelor care urmeaza sa fie
indoite si la generarea datelor CNC .

Fig. 5.7 Interfața manager de materiale

Programul ia în considerare to ți parametrii relevan ți pentru ma șină, scule și materiale
atunci c ând genereaz ă date CNC.
Calculeaz ă lungimea precis ă a tăierii, av ând în vedere elasticitatea tubulaturii,
reducerea lu ngimilorde tractiunecauzate deu supraalimentare și cre șterea razei îndoirii,
precum și indinderea materialului în interiorul curbei.
Pentru fiecare tubulatur ă, software -ul determina timpul ciclului teoretic dependent de
mașină. În acest fel viteza și efici entă mai multor ma șini pot fi comparate direct.
Num ărul țiț mai mare de interfe țe permite importul și exportul de date. Aceste
interfe țe, permit controlul ma șinilor de îndoit CNC, precum și importul de geometrii de
tubulaturi de la sisteme ter țe, cum ar fi sistemele de m ăsurare sau platformele CAD.
În cadrul programului Kolli7 se pot testa automat mai multe tubulaturi pe diferite
mașini. Pentru fiecare tubulatur ă se găsește automat ma șina potrivit ă de îndoire. Întreaga
simulare se poate evalua stastistic.
Unele ma șini sunt capabile s ă îndoaie tubulaturi cu flan șe, în func ție de dispozitivul de
strângere se calculeaz ă rotația relativ ă a flan șelor, precum și rota ția înainte de prima îndoire
pentru a sigur ă poziția corect ă a primei flan șe dup ă îndoire.

5.2 Opti mizarea fluxului tehnologic

Pentru a se putea realiza optimizarea fluxului tehnologic de fabricare a tubulaturilor
este necesar s ă se analizeze toate op țiunile din punct de verede economic și al timpului de
prelucrare a tubulaturilor.

Etapele procesulu i de optimizare:
• observarea fluxului tehnologic actual;
• indentificare problemelor și cerin țelor;
• găsirea solu țiilor optime;
• punerea în practic ă a solu țiilor.

Se va face un studiu asupra timpului întregului proces și se vor alege cele mai bune
opțiuni în vederea optimiz ărilor dup ă cum urmeaz ă:
• faza 1 – fluxul tehnologic în stadiul actual

Fig. 5.8 Fluxul tehnologic neoptimizat

În figur ă 5.8 se poate observa faptul c ă unele ma șini sau sta ții de lucru manual au un
timp îndelungat de lucru (ro șu), pe c ând altele au un timp mai scurt (albastru ) și doar dou ă
dintre ele au un timp optim. Pentru a se optimiza întregul flux se vor alege ma șini cu un timp
optim de lucru pentru a nu se ajunge la supraaglomer ări în cazul unelor ma șini sau la timp
mort în cel de al doilea caz.

• faza 2 – fluxul tehnologic optimizat

Fig. 5.9 Fluxul tehnologic optimizat

În acest caz (fig. 5.9) fluxul este unul continui f ără întreruperi, fiecare ma șină și stație
de lucru manual lucreaz ă la capacitate maxim ă. Nu exist ă timpi mor ți și nici supraaglomer ări
la anumite ma șini de lucru .

5.3 Investi ții pentru optimizarea fluxulu i tehnologic

5.3.1 Costul de investi ții pentru automatizarea întregului flux de fabrica ție

Tabelul 5.1 Investi ții
NR.
CRT CERINȚE INVESTI ȚII (EURO )
1 Consulație 150,000
2 Transport / sistem de depozitare 1,500,000
3 Mașina de îndoit 900,000
4 Mașina de debitat cu p lasmă 475,000
5 Mașina de suda re TIG 800,000
6 Mașina de suda re MIG 750,000
7 Mașina de debitat cu p ânză 75,000
9 Software 150,000
10 TOTAL 4,800,000

5.3.2