# Hitsausdata osana älykkäämpää tuotantoa

> Osa älykästä tuotantoa on hitsauksesta syntyvän datan keräys, dokumentointi sekä sen analysointi.

## Johdanto
Älykkäässä tuotannossa eri prosesseista saatava tieto on joustavasti niiden käytettävissä, jotka sitä tarvitsevat. Hitsausprosessin datan kerääminen, dokumentointi ja analysointi mahdollistavat reaaliaikaisen tiedon saamisen, mikäli seurattavat parametrit poikkeavat määritetyistä raja-arvoista. Lisäksi tuotteiden ja yksittäisten hitsien yksilöinti mahdollistaa tarkan jäljitettävyyden. DiVa-hankkeessa tätä on tutkittu keräämällä dataa Ratesteel Oy:n tuotantokäytössä olevasta hitsausrobottisolusta.

## Hitsausdatan kerääminen ja hyödyt
Suomalaisessa teollisuudessa hitsausdataa kerätään vielä harvoissa yrityksissä. Datan keräys- ja hallintaohjelmistot mahdollistavat hitsausprosessin parametrien tallentamisen tietokantaan, visualisoinnin ja analysoinnin.

Tyypillisesti kerättäviä tietoja ovat:
* Hitsausvirta
* Hitsausjännite
* Langansyöttönopeus
* Langansyöttömoottorin kuormitus
* Hitsausnopeus (robottijärjestelmistä)
* Lämmöntuonti (laskennallinen)

Ohjelmistot mahdollistavat myös statistiikan keräämisen, kuten lisäaineen ja kaasun kulutuksen, hitsien määrän sekä kaariaikasuhteen. Kun materiaalien hintatiedot on asetettu oikein, järjestelmä voi laskea myös tuotannon kustannuksia.

## Ohjelmistot ja laitteistot
Savonialla on käytössä seuraavat ohjelmistot:
* **Kemppi WeldEye ArcVision:** Käytetään käsin hitsauksen datan keräykseen ja opetustarpeisiin.
* **Fronius WeldCube Premium:** Käytetään robottihitsauksen tutkimus- ja kehitystyöhön.

Ohjelmistot ovat usein virtalähdekohtaisia, mutta markkinoilla on myös ratkaisuja, joilla voidaan kerätä rajoitetumpaa dataa muiden valmistajien laitteista.

## Laadunhallinta ja parametri-ikkunat
Mig/mag-hitsauksessa toteutuneet parametrit poikkeavat usein asetetuista arvoista esimerkiksi virtasuuttimen etäisyyden vaihtelun vuoksi. Froniuksen WeldCube Premium mahdollistaa "parametri-ikkunoiden" määrittämisen:
* Järjestelmä seuraa, pysyvätkö virta, jännite ja langansyöttö määritetyissä rajoissa.
* Poikkeamista tallentuu tieto, joka voidaan sisällyttää raportteihin tai lähettää ilmoituksena laaduntarkastukseen.
* Tämä mahdollistaa kohdennetun tarkastuksen vain niille tuotteen osille, joissa on havaittu poikkeamia.

On tärkeää huomioida, että automatisoitu datan keräys ei korvaa visuaalista laadunvalvontaa, mutta se auttaa tunnistamaan tarkasti ne kohdat, joissa prosessi ei ole toiminut määritetyissä puitteissa.

## Kustannukset ja käyttöönotto
Digitaalisten työkalujen kirjo on laaja, ja tarjolla on niin pilvipohjaisia kuin paikallisia palvelinratkaisuja.
* **Fronius WeldCube Air:** Ilmaisversio pilvipalvelun testaamiseen.
* **Kemppi WeldEye ArcVision:** Kolmen kuukauden ilmaisjakso.

Kustannukset vaihtelevat yrityksen tarpeiden mukaan. Pienessä yrityksessä yksinkertainen datan keräys voi maksaa joitakin tuhansia euroja, kun taas keskisuuren yrityksen keskitetty ratkaisu voi nousta viisinumeroisiin summiin.

## Käytännön toteutus ja yhteistyö
Savonian hitsauslaboratoriossa WeldCube Premium on asennettu omalle palvelimelle. Yhteyden muodostaminen yrityksen hitsausvirtalähteeseen vaatii IT-osaamista, mutta se on osoitettu turvalliseksi.

Testauksessa käytetty Yaskawa-robottisolu vaati muutoksia ohjelmointiin, jotta hitsausnopeus ja hitsin järjestysnumero saatiin välitettyä virtalähteelle. Yaskawa Finland on tarjonnut teknistä tukea näissä muutoksissa. DiVa-hankkeen jatkuessa opiskelijat syventyvät WeldCube-rajapinnan hyödyntämiseen ja poikkeamatiedon viestimiseen tuotannossa.

## Kirjoittajat
Aku Tuunainen, Esa Jääskeläinen ja Henri Juntunen, Savonia-ammattikorkeakoulu

## Linkkejä
* [WeldEye](https://www.weldeye.com/en-US/)
* [WeldCube Air](https://air.weldcube.com/)
* [Fronius WeldCube](https://www.fronius.com/en/welding-technology/innovative-solutions/weldcube)