Láser

Apr 13, 2024

El sistema de inspección de soldaduras rastrea cada centímetro de tubería que sale de las plantas de Tata Steel en Oosterhout, de modo que cuando surge un problema, los operadores saben dónde y cuándo ocurrió.

Antes de que Marcel Marijnissen se uniera a la división Tubes Holanda de Tata Steel, dirigió proyectos para un fabricante de iluminación europeo. Con ese cambio de tubos de vidrio a tubos de acero, ver errores en el producto final no es tan fácil como antes.

Quizás es por eso que el ingeniero de mejora de procesos puede apreciar los resultados que la instalación de tubos de Tata en Oosterhout, Países Bajos, obtuvo del sistema de inspección de soldadura WI-3000 de Xiris Automation.

En la planta de Oosterhout trabajan unas 300 personas, que fabrican tubos redondos, cuadrados y rectangulares para los mercados de la automoción, muebles, calefacción y ventilación y construcción (entre otros). Los tubos producidos en Oosterhout se fabrican principalmente de acero al carbono y su ancho varía de 10 a 76 mm de diámetro exterior.

Preciso y de voz suave, Marijnissen tiene un interés especial en proporcionar a los clientes de la planta tubos que mantengan tolerancias estrictas, especialmente los que se utilizan en piezas de automóviles.

El sistema de inspección Xiris basado en láser puede detectar defectos de conformado, soldadura y escarpado de hasta 0,015 mm en los tubos que salen de las cinco líneas de laminado de Oosterhout en tiempo real, proporcionando a Marijnissen y sus compañeros de equipo datos que nunca podrían obtener tan rápido, si en absoluto. El sistema ha sido diseñado para monitorear variables tales como la altura del cordón, la deflexión, la planitud del bisel y los cortes.

Incluso los veteranos del equipo de Oosterhout han llegado a apreciar el sistema: en lugar de intentar corregir un problema que encuentran en su producto después de procesar varios tramos de tubos de muestra e inspeccionarlos, los operadores de Oosterhout ahora pueden rastrear cada centímetro de tubo que sale de la línea. en tiempo real y ajustar inmediatamente.

“Incluso con soldadores experimentados en la línea, en la primera prueba, hay que esperar al operador al final de la línea; él toma una muestra y dice que la resistencia de la soldadura está bien, que el conformado está bien, o hay que reajustar el encofrado”, dijo Marijnissen sobre el antiguo proceso de la instalación. “Luego se producen otros 40 m de tubos y luego se corrige en exceso. De nuevo, tienes que producir 40 m. Y finalmente, al final de la línea, el operador dice que ahora la calidad es buena.

"Eso es mucha chatarra".

Cuando Tata instaló el sistema hace unos años en la primera de sus cinco líneas de fabricación de tubos, que atiende principalmente a clientes automotrices, parte del trabajo de Marijnissen era probarlo y también ayudar a capacitar a otros miembros del equipo sobre cómo usarlo.

¿Como le fue? Bueno, el sistema ya está funcionando en las cinco líneas de Oosterhout. Tata instaló su quinto sistema en 2021.

No pasó mucho tiempo para que el sistema de inspección de soldadura basado en láser WI-2200 de Xiris Automation hiciera creer incluso a los veteranos de la división Tubes de Tata Steel en Países Bajos.

Marijnissen se ríe un poco cuando habla de cómo fue recibido el sistema de inspección cuando se introdujo en la planta. No porque el sistema no funcionara; al contrario, porque era lo suficientemente eficaz como para convertir a todos los operadores de laminadores de tubos en verdaderos creyentes en la planta.

“Tal vez los soldadores experimentados fueron muy críticos al principio”, recuerda Marijnissen. “Son muy positivos [ahora] porque ven un cambio y saben: 'Está bien, sé por mi experiencia que tengo que cambiar esta configuración o aquella' e inmediatamente ven el impacto. Y los nuevos soldadores ya no pueden prescindir de él. No conocen la vida sin el servicio”.

Esa ha sido la reacción de más de un usuario de esos sistemas de inspección, según Cornelius Sawatzky, gerente de ventas de Xiris Automation en Burlington, Ontario. Los operadores más jóvenes, aficionados a los datos, son los primeros en utilizar el sistema. Pero seguramente les seguirán los operadores más veteranos, especialmente una vez que vean cómo los resultados del sistema sirven como depósito de conocimientos para todos los involucrados.

De esta manera, el sistema actúa como una herramienta de comunicación entre los diferentes turnos de la línea del laminador de tubos, pero también entre la ingeniería y la dirección, afirmó Sawatzky.

"Es una ayuda", dijo Sawatzky. "Es una herramienta [para] identificar antes el potencial de un defecto... y, en última instancia, reducir la probabilidad de que el cliente devuelva algo por no conformidad".

Un producto que no esté dentro de los límites de tolerancia para clientes como las empresas automotrices atendidas por la primera línea de Oosterhout puede resultar especialmente costoso, señaló Sawatzky. Algunas empresas incluso colocan a los proveedores que envían suficientes productos no conformes en un determinado período de tiempo en una especie de casilla de penalización, un período de prueba que puede requerir una validación del 100% como proceso secundario.

"Eso se convierte en un proceso secundario muy costoso", dijo Sawatzy. “Un elemento de costo que a menudo no consideramos es... el costo de apaciguar la queja de un cliente. Para empezar, a menudo no nos fijamos en el valor de no tener que lidiar con eso”.

Los laminadores de tubos pueden presentar tantas variables (desgaste excesivo en rodamientos o rodillos, por ejemplo) que para Tata Steel, tener un sistema que revise cada pieza de tubo mantiene a raya las preocupaciones sobre aplicaciones extra rigurosas.

“Para el proceso crítico, digamos que tuvimos una buena configuración, pero digamos que cada 800 m tomamos una muestra”, teorizó Marijnissen. “Y si entre esas dos muestras hay una pequeña variación en el proceso, puede ser en un abrir y cerrar de ojos. Digamos que nuestro cliente es muy crítico: cada tubo, cada centímetro es cuidado y examinado.

“Con el sistema Xiris detectará esa pequeña variación. Incluso si el proceso es estable, [la variación] puede deberse a un cambio en el material que se pone en la línea. Inmediatamente lo detectas y puedes corregir o detener la línea y ver [si] tienes que cambiar el impeder o el rumbo”.

Tata Steel utiliza el sistema Xiris en sus cinco líneas de laminadores de tubos para muchos tamaños y diferentes formas de tubos: redondos, cuadrados y rectangulares.

Marijnissen dijo que el sistema Xiris también ha ayudado a identificar problemas conocidos para los cuales él y su equipo alguna vez tenían muy pocos datos. Ahora, con el sistema creando datos para cada tramo de tubo, los operadores de Tata Steel no solo pueden crear recetas basadas en parámetros de la máquina que saben que producirán buenos tubos, sino que también pueden usar los datos para descubrir exactamente qué salió mal en el camino.

“Digamos… siempre tenemos problemas con este diámetro de soldadura, pero nunca tuvimos datos o cifras para ver cuál fue la causa raíz; si almacena los datos del servicio [Xiris]… mira las imágenes que almacenó y Mira, está bien, con este diámetro de soldadura, tenemos un problema con el conformado”, dijo Marijnissen. “Por lo tanto, tenemos que analizar los primeros pasos de la forma del tubo y mejorarlo. Después de la mejora, esa también es una herramienta útil. Esto no sólo se basa en una intuición, sino que también se demuestra con datos y cifras del proyecto que estamos realizando. De hecho, se ve la mejora de la estabilidad en el punto de soldadura”.

O, como le gusta decir a Sawatzky: "Confío en Dios y en mí mismo; todos los demás aportan datos".

Para uno de los clientes de Xiris, "utilizan esa pequeña herramienta de retroalimentación visual allí, y es la medición como un indicador continuo de algunos de los parámetros en su molino lo que les ha permitido aprender más sobre lo que genera un buen resultado de prueba destructiva frente a lo que no". Eso es”, dijo Sawatzky. "Entonces, están tomando estos datos para hacer eso".

Un beneficio más: a medida que los nuevos operadores de línea ingresan y los operadores más antiguos se retiran, tener el sistema Xiris ayuda a Tata Steel a mostrar a los novatos específicamente qué hace que los tubos sean buenos y malos, todo en función de los datos que se han recopilado allí en la planta.

"Teníamos muchos soldadores experimentados, pero entre 2018 y ahora, todas las líneas también tienen nuevos soldadores y nuevos operadores que fueron capacitados", dijo Marijnissen. “Y por eso también es una herramienta muy útil para capacitar a nuevos operadores porque ven inmediatamente el impacto de lo que hacen o lo que cambian.

“Te ayudará a dar finalmente buenas configuraciones para diferentes productos y podrás repetirlo en diferentes equipos. Todos hablan el mismo idioma”.