Kontrola jakości na dużą skalę

Turbiny gazowe o rozmiarach dochodzących do 13 metrów długości oraz pięciu wysokości, ważące do 400 ton: komponenty tej wielkości są głównym produktem fabryki Siemens w Berlinie, Berlin-Moabit. Stąd dostarczane są te wyspecjalizowane komponenty do elektrowni na całym świecie, gdzie muszą spełniać najsurowsze wymagania jakościowe. Niesłychanie wysokie temperatury, duże siły odśrodkowe oraz wibracje są stałymi obciążeniami- turbiny te są użytkowane w bardzo trudnych warunkach. 

W związku z powyższym, istotną role odgrywa bardzo wysoka precyzja geometryczna podczas produkcji tych turbin gazowych. Stalowe komponenty muszą być wytworzono maszynowo zachowując największą stabilność pracy. W celu porównania wyników z modelem CAD, wykorzystany został system fotogrametryczny firmy AICON o nazwie MoveInspect DPA.

Wydajność energetyczna jako czynnik sukcesu

Nieustanne zapotrzebowanie na ekologiczne źródło energii elektrycznej wymusza tworzenie innowacyjnych technologii. Wykorzystując swoje nowoczesne produkty, rozwiązania oraz wsparcie połączone z globalnymi ekspertyzami rynku energetyki, Siemens dostarcza rozwiązania dla całego systemu energetycznego. 

Portfolio firmy Siemens w zakresie elektrowni wyposażonych w turbiny gazowe jest idealnie dostosowane do wyzwań, jakim jest ten dynamiczny rynek. Moduły o mocy od 4 do 400MW spełniają najsurowsze wymogi w wielu kwestiach i zapewniają wydajność, elastyczność oraz posiadają istotne cechy środowiskowe związane z niskim kosztem utrzymania i dużą rentownością. 

Indywidualizowane pomiary dla wymagających aplikacji

Elementy konstrukcji stalowych turbin gazowych są wytwarzane głównie maszynowo oraz za pomocą techniki łączenia. Główne pytanie, jakie się rodzi podczas tego procesu: Czy jest wystarczająca ilość surowego materiału dla każdego miejsca poddawanego obróbce? Aby uzyskać odpowiedź na tak postawione pytanie, należy detal porównać z modelem CAD. W tym celu dane są pozyskiwane za pomocą systemu firmy AICON o nazwie MoveInspect DPA, który działa jak ręczny aparat fotograficzny pozwalający na pozyskiwanie a następnie automatyczne przetwarzanie danych w programie AICON 3D Studio. 

Na początku, element konstrukcyjne są oznaczane za pomocą indywidualizowanych znaczników kodowanych lub adapterów- w odpowiednich dla nich miejscach.  Następnie obiekt jest fotografowany z różnych kierunków,  za pomocą aparatu cyfrowego w taki sposób, aby miejsce zainteresowania były objęte tymi zdjęciami. Praca z kodowanymi znacznikami pozwala na pełną automatyzację procesu analizy danych, ponieważ pozycja każdego z punktów jest zdefiniowana. 

Współrzędne te są wykrywane i porównane automatycznie względem modelu CAD w SpatialAnalyzer pozwalając na podstawową kontrolę cech tego surowego materiału, jakim są wymiary, pozycje otwarcia czy kołnierze. Pomiary te są również wykorzystywane do optymalnego ustawienia pozycji maszyny. To pozwala zaoszczędzić wiele czasu, a tym samym pieniędzy! 

Po przetworzeniu danych, pracownik transferuje je do komponentu. Przez cały proces są one wykorzystywane do oznaczania łączeń i podziałów. Kodowane znaczniki pozwalają na wyznaczanie miejsc łączenia za pomocą przecięć odległości i linii stycznych. 

Siemens wykorzystuje dwie specjalne funkcje zawarte w programie AICONa: Moduł “Adapterów” pozwalający pracownikowi tworzyć indywidualizowane oprzyrządowanie, a następnie je mierzyć przy pomocy programu AICONa. Siemens opracował swój indywidualny adapter do krawędzi i miejsc łączenia. Kodowany znacznik na komponencie określa jego pozycję. Drugi moduł “GeneratorKodów” pozwala również na tworzenie własnych znaczników. Każdy z indywidualnych znaczników może być indywidualnie etykietowany, zależnie od zadania. 

Dla każdego z komponentów wytworzona jest oddzielna instrukcja stanowiskowa. Zawiera ona informacje na temat umiejscowienia komponentów, rysunków, protokołów oraz pozycjonowania znaczników. Wykorzystanie “personalizowanych” znaczników oraz adapterów pozwala na znaczne zautomatyzowanie analizy.

Rozwiązanie wychodzące na przeciw

W przeszłości, do tych zadań Siemens wykorzystywał trakery laserowe. Jednakże zadania pomiarowe wymagały zmiany pozycji takiego urządzenia przynajmniej pięciokrotnie, co wymuszał kształt detalu. Była to duża strata czasowa, która została zredukowana za pomocą systemu fotogrametrycznego. System DPA jest urządzeniem ręcznym, które nie wymaga stałej pozycji i jest niewrażliwe na wibracje czy uderzenia. 

Siemens wybrał system pomiarowy AICONa spośród szeregu firm ubiegających się o zakup. Bernhard Gauger, Kierownik Jakości w dziale specjalnych technologii pomiarowych był pod dużych wrażeniem osiągów systemu DPA i wsparł decyzję o zakupie: "Chcieliśmy fotogrametrię, aby zastąpić konwencjonalną metodę pomiarową, mając możliwość oznaczenia miejsc łączenia. Naszym celem było osiągnięcie wysokiej precyzji przy minimalnym nakładzie osobowym. Cel ten został osiągnięty przez system DPA firmy AICON. Kolejną zaletą jest duża mobilność, która pozwala na kwalifikację procesu oraz kontrolę jakości bezpośrednio u dostawcy."

System AICONa jest zaufanym i przetestowanym rozwiązaniem, który potwierdził swoją wartość w wielu zastosowaniach i firmach. Dzięki modułowej konstrukcji MoveInspect Technology, wykorzystując dodatki do DPA, może on być dostosowany do indywidualnych zadań każdej firmy. Uniwersalne rozwiązanie!