Polyworks檢測軟體,幫助世界最大油田設備製造商

公司概述

Weatherford International Ltd., (紐約証券交易所︰WFT)是世界最大和最活耀的油田服務公司之一。總部設在休士頓,公司雇用多於全世界的34,000 人,在全世界的國家超過710個位置和在超過100個國家操作。 分公司Edmonton, Alberta, Canada主要設計與製造兩種產品在石油開採操作領域,“潛油泵”運用在鑽鑿井之後的生產原油與流體動力的部件。

現況

為了滿足景氣大好的世界石油與天然氣 開採工業,Weatherford International Ltd., 是世界最大的油田服務公司,遍及全世界的主要石油生產公司都使用 Weatherford 的產品,必須提升生產並且需要改進他們檢測操作的效率。分公司在 Edmonton, Alberta, Canada 主要設計和製造兩種產品運用在原油開採的操作上,”潛油泵”運用在鑽鑿井之後的生產原油與流體動力的部份。

為了幫助增進生產效率,公司尋求一個嶄新且效率的方法來檢測流體動力的部件,這部份有非常複雜的幾何學並且很難使用傳統的方法來檢測。在過去,公司已經建 立一個標準程序,需要四個人來進行,一個來自加工製造部門,一個來自品管部門與兩個從工程部門,為了測量檢測加工後流體動力的部件,這些大且螺旋狀的組 件,有一些長達20英呎,需要耗時約一個小時來收集這些尺寸資料,並且需要更多時間手動來比對與理想的原始設計圖檔有何差異性,再將檢測的結果回饋給加工 現場,讓他們對加工的參數做修正。當另外一個相同的組件被加工完畢,必須利用相同的檢測程序來決定,這次的修改是否改善了尺寸精度。這是一個相當費時的程 序。

此外,我們得限制這個檢測操作在平常工作時間完成,好讓研發工程部門有時間來分析資料與比較CAD圖檔幾何尺寸的差異。

Wayne Pilgrim│Weatherford資深專案工程師 如此描述

致力於效率

在2005年,公司重新評估他們檢測這些零件的方法,試著找到一個更有效率的方式來收集資料並且分析尺寸。

這個計畫的部分是來自安裝InnovMetric軟體的PolyWorks 3D幾何檢測軟體,一個全方面的檢測軟體,它可以把所有操作流暢的自動處理,並且與原始設計比較尺寸差異。

Polyworks軟體是與一台高精度的Faro白金級移動式三次元(Faro Platinum Arm)做結合,Faro Arm不僅擁有傳統三次元的點測系統,並且可以掛載雷射掃瞄設備,成為一台非接觸式的檢測設備。
當軟體與硬體結合在一起使用,可以有效縮短檢測與分析一半的時間,並且需要的操作人員從四個人改成兩個人。

除此之外,現在現場的製造人員可以獨立操作,並且可以24小時進行這項工作。

收集點雲數據

實際上,FARO線雷射掃瞄儀可以每秒最多得到19,200個點的比率來收集幾何形狀的數據。

現在Weatherford流體動力的部件只需要固定10~15分鐘來完成檢測工作,一筆超過百萬點的點資料可以清楚形容產品特徵的幾何形狀尺寸。

“我們讓Polyworks軟體來做這工作 –- 數據運算 — 來抓取合適的斷面分析” Pilgrim說 ”因為它自動對齊點資料的能力,可以確保得到精確的結果,排除人為操作的疏失。”

該公司使用檢測的程序類似批次的原則來進行,”舉例來說,如果要生產一批五件零件,使用者會運用Polyworks與FARO雷射掃瞄儀來檢測第一件零 件,如果第一件沒有問題,我們將會用同樣的CNC程式來製造接下來的四件,並且這四件將不會經過Polyworks與FARO雷射掃瞄儀來檢測,” Pilgrim說 “我們可以檢測其他檢測方式無法做確認的成品。”

流體動力部件的檢測流程幾乎完全一樣,當第一件被加工出來的產品,經由3D掃瞄設備收集高密度點雲。Polyworks軟體從高密度點雲創造一個三角網格 點資料,將產生出來的點資料匯入 Polyworks / Inspector 模組,接著匯入ProENGINEER的檔案作為檢測的基準,利用 Polyworks的 data-to-CAD alignment對位技術,將掃描得到的點資料與CAD檔做對位,來定義兩者為同一個座標系統。經過完美的定位,操作者可以指定圖檔與點資料的比對斷面 分析。

檢測結果

每個被選取的斷面,Polyworks會自動產生一系列圖檔與點資料比較的相關數據出來,包括:標準差、最大誤差、最小誤差……等等(參考圖片3)。Polyworks也會產生一份PDF報告,裡面有相關數據與圖檔與樣品誤差比對彩圖(參考圖片4)。

從這份報告,加工人員可以做出調整,當下一個部件被製造出來,會再掃描一次,來了解是否將產品更接近原始設計。

使用者發現Polywokrs軟體非常容易去使用,我們可以事先設定要做什麼檢測,當掃描結束,檢測結果就自動可以得到。

Travis Chometsky│Weatherford 產品設計者與該領域Polyworks軟體專家

自動化檢測

感謝強大的巨集程式能力,操作者不需要在Polyworks對每一件零件手動來作對位和比對的任務,只需要點擊一下滑鼠,一個完整的檢測流程,從定位到比對與最後的報告產生,就可以自動執行每一個被掃描完成的部件。

你不需要任何撰寫程式的經驗,就可以快速的來做設定的動作,巨集程式語言非常容易使用並且可以在指令視窗利用錄製的方式完成一個檢測的程式。

我們了解這個方式來做檢測,在生產流程中可以節省相當多的時間與金錢,並且我們已經準備好幫助其他的部門來達成,並且做的跟我們一樣好。

資料來源:
Innovmetric原廠網站:http://www.innovmetric.com/


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