Wie ein Hersteller von Rohrspulen die Rückverfolgbarkeit für Schweißer digitalisierte

Über ein Tablet greift ein Schweißer auf MATS zu, um die Anforderungen des nächsten Auftrags zu prüfen.

Beim Rohrschweißen auf Code-Ebene geht es um die Rückverfolgbarkeit: Wer hat was, wann, mit welchem ​​Prozess und welchem ​​Verbrauchsmaterial gemäß dieser Schweißanweisung (WPS) für die Verwendung für diese Rohrspule qualifiziert und für die Ausführung ist dieser Schweißer qualifiziert . Ohne gutes Projektmanagement kann sich alles zu einem Papierkram-Albtraum entwickeln.

Anfang der 2010er Jahre erkannten die Führungskräfte bei McAbee, einem Industrieunternehmen und Hersteller von Rohrspulen in Tuscaloosa, Alabama, dass das Problem mehr als nur ein Papierkramproblem war. Es beeinträchtigte die Effizienz und zwang talentierte, gut bezahlte Leute, zu viel Zeit ihres Tages damit zu verbringen, über die gesamte Länge des 13.000 Quadratmeter großen McAbee-Gebäudes zu laufen. Etage, um Probleme zu melden oder um Klarstellungen zu bitten. Das Problem könnte ein Anpassungsfehler sein oder einfach nur der Versuch, eine schlechte Handschrift eines Arbeitsreisenden zu lesen. Ist das eine B oder eine 8? Manchmal wollten sie einfach wissen, ob sie Material für einen bestimmten Auftrag besorgen könnten.

Heute erhält der Ladenleiter eine SMS auf sein Smartphone. Das Material ist bereit zum Ziehen und Schneiden. Es gibt immer noch Arbeitsreisende; Rohrschweißer finden es immer noch einfacher, einen großen Druck herausziehen und entfalten zu können. Aber das Netz an Unterlagen zur Sicherstellung der Rückverfolgbarkeit – von Materialtestberichten (MTRs) und WPSs bis hin zu Verfahrensqualifikationsaufzeichnungen und Schweißer-Kontinuitätsdokumentationen, die mit diesen vom Kunden genehmigten WPSs verknüpft sind – befindet sich jetzt auf einem webbasierten System, das der Hersteller selbst entworfen und geschrieben hat. Haus. Es heißt MATS, das McAbee Automated Tracking System, und es hat die Art und Weise verändert, wie der Rohrspulenhersteller seine Geschäfte abwickelt.

„MATS begann eigentlich als Materialverfolgungssoftware. Uns wurde klar, dass wir uns von der Papierversion der Ablage all dieser MTRs verabschieden und uns zu einem späteren Zeitpunkt wieder dem Papierkram widmen mussten, um das Umsatzpaket [eine Sammlung übergebener Papierordner] zusammenzustellen an den Kunden] Und wir erkannten wirklich die Notwendigkeit eines proaktiven Ansatzes in Echtzeit, um sicherzustellen, dass die richtige Spule hergestellt wurde und dass wir die gesamte Dokumentation für den Kunden zugänglich hatten ... Die Grundlage [von MATS] liegt in der Rückverfolgbarkeit des Materials, aber seine Tentakel wuchsen zu vielen verschiedenen Facetten der Herstellung.“

Das war Patrick Swann, der Fertigungsleiter des Unternehmens, der den aktuellen Zustand von MATS als „digitales Netz aus Knotenpunkten, die mit relevanten Informationen verknüpft sind“ beschrieb.

Die Ursprünge der Software reichen bis ins Jahr 2012 zurück. Wie Swann erklärte, konnte das Unternehmen zu diesem Zeitpunkt keine Standardsoftwareoption finden, die seinen Anforderungen gerecht werden konnte. „Außerdem wollten wir unseren Workflow nicht so ändern, dass er den Anforderungen eines Standardprogramms entspricht. Stattdessen wollten wir etwas, das mit unserem aktuellen Workflow harmoniert.“

MATS hat in den letzten Jahren einen langen Weg zurückgelegt. „Heute können wir jederzeit einen MTR für jedes Materialstück in der Werkstatt abrufen“, erklärte Swann. „Von der Minute, in der das Material unseren Hof erreicht, über unsere ersten Bestellungen bis hin zu dem Moment, in dem die letzte Spule die Werkstatt verlässt, haben wir eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit.“

Als ASME-akkreditierter Hersteller von Druckrohren und Druckbehältern sowie als ASME Nuclear Quality Assurance (NQA 1) konformer Betrieb verlässt sich McAbee auf MTRs, die bescheinigen, dass ein Material das ist, was es sein soll. „Optisch kann man beispielsweise zwischen P91 und Kohlenstoffstahl keinen Unterschied erkennen“, sagte Swann. „Dasselbe gilt für Edelstahl; 316 sieht aus wie 321, der wiederum wie 347 aussieht.“

Alles beginnt mit der Empfangsoperation. Sobald das Material eintrifft, werden die Schmelzzahlen, MTRs und Materialmaße (wie Durchmesser und Wandstärke) in MATS eingegeben und die „Knoten“ verbundener Datenpunkte beginnen sich zu bilden.

Von hier aus implementiert der Planer eine „Freigabe an die Werkstatt“, im Grunde eine Liste aller Rohrspulenaufträge, gruppiert nach Fälligkeitsdatum und Rohrdurchmesser. „Allein aus Effizienzgründen neigen wir dazu, Spulen gleicher Größe auf einmal an die Werkstatt abzugeben“, sagte Swann. „Wir sind ein Betrieb mit sehr hohem Mischanteil, aber die Rohrdurchmesser geben uns den gemeinsamen Nenner, sodass wir den Arbeitsablauf optimieren können.“

Zur Vorbereitung des Schweißens wird ein Rohr abgeschrägt. Im Hintergrund läuft auf einem Tablet ein digitaler Scan der Zeichnung, auf der die MATS-Plattform des Unternehmens läuft.

MATS sendet eine Entnahmeliste an den Materialverarbeiter, der mit der Bereitstellung von Rohren und Formstücken für einen bestimmten Auftrag beginnt, komplett mit den Chargennummern und allen MTRs, die einer bestimmten Komponente zugeordnet sind. Das bereitgestellte Material wird in MATS erfasst, was wiederum den Versand einer Textnachricht an den Vorarbeiter und den Betriebsleiter der Werkstatt auslöst.

Das Rohr wird auf Länge geschnitten, anschließend werden die Teile und Formstücke vor der Schweißerei bereitgestellt. Ein weiterer Knoten geht in MATS – Material ist zum Anpassen bereit. Monteure holen das Material zurück, bereiten es zum Schweißen vor und heften es bei Bedarf fest.

„Die Software hilft uns, hier proaktiv zu sein“, sagte Swann. „Bevor die Monteure Teile zusammenheften, wissen sie, dass diese Teile gültig sind, da die Software die Chargennummer anhand der Beschreibung in der technischen Zeichnung bestätigt.“

Der Monteur bestätigt, dass das Material korrekt ist, vermerkt, dass es mit einem bestimmten Verbrauchsmaterialdraht geheftet wurde, und meldet, dass die Arbeit zum Schweißen bereit ist. An diesem Punkt beginnt der eigentliche Aufbau der Knoten innerhalb von MATS. Zu den Datenpunkten gehören neben dem Auftragsstatus und dem Zeitstempel „Schweißbereit“ auch die Materialzertifizierung, die Verbrauchsmaterialzertifizierung einschließlich der Drahtsorte und des Drahtdurchmessers, die wiederum für die Verwendung mit dem vom Kunden genehmigten WPS zugelassen sind.

Verbrauchsmaterialaufzeichnungen sind eine der neueren Ergänzungen von MATS. Die Software zeichnet sie wie jedes andere Material auf und stellt so sicher, dass der Durchmesser und die chemische Zusammensetzung gemäß WPS qualifiziert sind. Darüber hinaus listet MATS alle WPS auf, die für bestimmte Aufgaben zugelassen wurden – und einige verfügen möglicherweise über mehr als einen.

Beispielsweise kann eine bestimmte Rohrspulenaufgabe Wurzellagen erfordern, die entweder mit dem Wolfram-Gasschweißen (GTAW oder WIG) oder der RMD-Variante (Regulated Metal Deposition) des Metall-Schutzgasschweißens durchgeführt werden können. „Wenn einem Schweißer RMD und WIG zur Verfügung stehen, wird er wahrscheinlich den schnellsten Ansatz wählen, also wird er sich wahrscheinlich für RMD entscheiden.“ Und das steht ihm in MATS zur Verfügung. Der Projektleiter hat für den Auftrag bereits Schweißverfahren identifiziert und diese dem Auftraggeber zur Genehmigung vorgelegt. Die Prozessauswahl gelangt dann in MATS – einem weiteren Knoten im Web zur Prozessrückverfolgbarkeit.

MATS zeichnet jede Schweißnaht auf, die ein Schweißer ausführt, und jede WPS, die ein Schweißer bei der Herstellung befolgt. Dazu gehören die festangestellten Schweißer einer Werkstatt sowie alle Schweißer, die der Betrieb vorübergehend in der Gewerkschaftshalle anstellt. Das Hochladen der Kontinuitätsaufzeichnungen dieses Schweißers auf MATS ist Teil des Onboarding-Prozesses geworden.

„Jedes Mal, wenn der Schweißer eine Schweißnaht macht, verlängern wir seine Kontinuität“, sagte Swann. „Wenn der Schweißer eine Zeit lang inaktiv ist oder aus irgendeinem Grund keine Schweißnähte mehr ausführt, haben wir das System eingerichtet, um den Qualitätsleiter, den Qualitätsleiter und den Werkstattleiter zu benachrichtigen.

„Wenn sich ein Schweißer bei MATS anmeldet, wird angezeigt, an welchen WPSs er schweißen kann“, fuhr Swann fort. „Wenn er keine Kontinuität mehr hat, hat er keine Möglichkeit, diesen WPS auszuwählen, also ist er im Grunde ein Fisch ohne Wasser und kann nichts tun. Also muss er seinen Vorarbeiter und Superintendenten informieren, an welchem ​​Punkt er Ich würde einen weiteren Test machen, um mich erneut zu qualifizieren.

Allerdings verfügt der Shop über zahlreiche proaktive Benachrichtigungen, um sicherzustellen, dass dies selten passiert. Sie beginnen 30 Tage nach dem Datum, an dem der Schweißer die Kontinuität verlieren würde und mit einer Schweißerleistungsqualifikation (WPQ) neu qualifiziert werden muss. Das System sendet Benachrichtigungen einmal pro Woche und dann jeden Tag in der letzten Woche.

MATS ergänzt den Papierreisenden, ersetzt ihn aber nicht. Viele Teilezeichnungen sind auf Papier einfach einfacher anzusehen. Allerdings liegen die aktuellsten und vollständigsten Informationen zum Auftrag immer in digitaler Form vor.

Wenn die Rohrspule bei der zerstörungsfreien Prüfung (NDE) eintrifft, rufen die Qualitätstechniker die Anforderungen in MATS ab. Der Job könnte einen Hydrotest, einen Magnetpartikeltest, eine Radiographie, eine positive Materialidentifizierung oder eine beliebige Kombination davon erfordern. Der Techniker führt den Test durch und lädt die Ergebnisse dann auf MATS hoch. Wenn die Ergebnisse nicht den Anforderungen entsprechen, erstellt MATS einen Nonconformance Report (NCR). Von hier aus beginnt die Datenaggregation, während die Techniker die Grundursachen aufdecken.

Fehler sind selten und hängen normalerweise mit Leistungsproblemen und nicht mit logistischen Problemen zusammen. MATS trägt dazu bei, dass Monteure und Schweißer über das richtige Material, die richtige WPS und die richtigen Materialzertifizierungen verfügen. Das Problem könnte mit einer schlechten Schweißnaht oder einem Ausrichtungsfehler eines Monteurs zusammenhängen. Was auch immer es ist, „das System ermöglicht es uns, Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben, bevor uns das Problem entgeht“, sagte Swann.

„Das System ist erst dann zufrieden, wenn der Inspektionsbericht die Anforderungen erfüllt“, fuhr Swann fort und fügte hinzu, dass die Ergebnisse entweder kurz nach dem Hochladen der Ergebnisse in das System oder am Ende eines Auftrags in einem digitalen Umsatzpaket geprüft werden können – viel mehr effizienter als die Sammlung von Ordnern, die McAbee früher an Kunden weitergab.

Kunden können sich bei MATS nicht nur anmelden, um NDE-Ergebnisse zu sehen, sondern auch, um den Fortschritt eines Auftrags zu überprüfen. Ähnlich wie bei der Zustellung eines UPS-Pakets können sie sich anmelden, um zu sehen, in welchem ​​Produktionsstadium sich die Rohrspule gerade befindet, wo sie war und wohin sie geht, zusammen mit allen damit verbundenen Begleitdokumenten.

Seit der Implementierung in den letzten sieben Jahren haben sich die Tentakel von MATS in der gesamten Werkstatt ausgebreitet. Der nächste Schritt, sagte Swann, bestehe darin, es auf die Feldoperationen von McAbee zu übertragen. Die Umsetzung schreitet schrittweise voran, während die Manager daran arbeiten, „alle Punkte miteinander zu verbinden“, wie Swann es ausdrückte. „Wir müssen sicherstellen, dass wir die richtigen Bestellungen im System, die Materialeingänge und viele andere Faktoren haben.“ Er fügte hinzu, dass das Unternehmen „zuerst die einfachen Schritte unternimmt“ und bei bestimmten Feldprojekten digitale Schweißprotokolle einführt, fügte jedoch hinzu, dass die Einführung in den folgenden Monaten fortgesetzt werde.

Swann bezeichnete MATS als eine Art nie endendes Verbesserungsprojekt. Alle diese verbundenen Knoten von Datenpunkten offenbaren Effizienz, Stärken und Schwächen. Sie optimieren die Rückverfolgbarkeit und machen den gesamten Arbeitsablauf transparenter.

Swann fügte hinzu, dass MATS konzeptionell die bestehenden Qualitätssysteme für ASME-zertifizierte Rohrschweißvorgänge nicht wirklich verändert. Jede Spule verfügt über Schweißnähte, die mit einem WPS verbunden sind, das mit der WPQ eines Schweißers verbunden ist, und alle sind mit MTRs verbunden, um zu bestätigen, dass ein Material das ist, was es sein soll.

„Im Wesentlichen haben wir die Rückverfolgbarkeit des Papierläufers übernommen und sie digitalisiert“, sagte Swann, „so dass jedes Stücklistenelement (BOM) auf einer Spule auf eine Spulennummer, die ISO-Nummer [für ein bestimmtes Material], zurückverfolgbar ist.“ Pipe] und die Auftragsnummer.

Schweißer auf Codeebene verbringen möglicherweise ihre Tage damit, in einer Buchstabensuppe zu schwimmen – WPS, WPQ, MTR, NCR –, aber all diese Initialismen erfüllen einen wichtigen Zweck. Die MATS-Plattform von McAbee stellt lediglich sicher, dass sie nicht ihre Tage damit verbringen, mit Papierreisen in der Hand zum und vom Büro zu laufen und zu prüfen, ob ein B wirklich ein B oder eine 8 ist.