Robotisoidut NDT- menetelmät hitsauksessa

Työssä keskitytään teollisuusrobotilla suoritettavien kaarihitsausprosessien ja vastuspistehitsaamisen robotisoituun NDT- tarkastamiseen. Kaarihitsausprosessi on yleisin ja tärkein menetelmä hitsauksessa ja sen robotisoituja sovelluksia on teollisuuden käytössä paljon. Vastuspistehitsaus on puolestaan yleinen esimerkiksi autoteollisuudessa, jossa robotisoidut tarkastusmenetelmät on otettu teolliseen käyttöön. Työssä keskitytään robottihitsauksen virhetilanteisiin, joissa olisi teoriassa mahdollista yhdistää robotisoitu hitsaus ja NDT- tarkastus samaan robottijärjestelmään. Sovelluksia on kuitenkin rajallisesti, joten työssä sivutaan myös mekanisoitua hitsausta. Työn alussa annetaan yleistietoa robotisoidusta hitsauksesta, keskittyen robotisoidun hitsauksen yleisimpiin virhetilanteisiin, joiden perusteella on valittu esiteltävät NDT- menetelmät. Käytännön NDT- sovelluksiin on pyritty kokoamaan tällä hetkellä käytössä olevia teollisuusrobottia hyödyntäviä tarkastussovelluksia, joilla voidaan tarkastaa robottihitsauksen yleisimpiä virheitä. Käytännön sovelluksia on kuitenkin rajallinen määrä, sillä kyseessä on verrattain uusi tekniikka ja haastava ammattitaitoa vaativa tarkastustehtävä.

Hitsauksen reaaliaikaisen NDT-tarkastuksen nykytilanne

Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on selvittää hitsien tarkastukseen käytettyjen NDT-menetelmien nykytilannetta. Työssä kerrotaan mitä reaaliaikainen NDT-tarkastus on ja mitä menetelmiä siihen voidaan käyttää. Työn tarkoituksena on antaa lukijalle kokonaiskuva NDT-tarkastuksen nykytilasta ja siinä käytettävistä menetelmistä. Tutkimus suoritettiin kirjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsaus on luonteeltaan toteava. Lähteiden etsintä suoritettiin suurimmalta osin Internet-hakuna. NDT-tarkastusmenetelmät voidaan jakaa kahteen pääkategoriaan; pinta- ja volumetrisiin menetelmiin. Kaikki tarkastusmenetelmät eivät sovellu reaaliaikaiseen tarkastukseen. Hitsien tarkastuksessa käytetyimmät reaaliaikaiset menetelmät ovat: ultraäänitarkastus, radiografinen tarkastus, optinen spektroskopia, termografia ja pyörrevirtatarkastus. Kaikilla reaaliaikaisilla menetelmillä on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Työssä esitetään myös CASE-esimerkkejä reaaliaikaisesta hitsien tarkastamisesta.Tärkeimpinä johtopäätöksinä voidaan nähdä se, että hitsien NDT-tarkastuksen onnistuminen on aina hyvin tapauskohtaista ja riippuu useista muuttujista. Tästä syystä tällä hetkellä NDT-tarkastusmenetelmistä ei voi valita parasta kaikkiin käyttökohteisiin sopivaa menetelmää. Monessa prosessissa NDT-tarkastustehokkuutta ei määritä mekaanisen laitteiston mittaustarkkuus, vaan tulosten analysointiin käytettyjen algoritmien tehottomuus. Tutkimuksessa esitetään myös idea hybridi-NDT-tarkastusjärjestelmästä, jolla saataisiin havaittua tehokkaasti sekä pinta-että volumetrisia virheitä.

Laivan hitsattujen runkorakenteiden ainettarikkomattoman tarkastuksen ohjauksen ja valvonnan kehittäminen

Laivan rungonvalmistuksen laadunvarmistuksessa käytetään viranomaisten valvomia NDT-tarkastuksia vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi. Yleisimmin käytettävät NDT-tarkastusmenetelmät laivanrakennuksessa ovat visuaali-, röntgen-, ultraääni-, magneettijauhe- ja tunkeumanestetarkastukset. Diplomityön tavoitteena oli kehittää laivan hitsattujen runkorakenteiden ainettarikkomattoman tarkastuksen ohjausta ja valvontaa Aker Finnyards:n Turun telakalla. Työn alussa selvitettiin NDT-tarkastuksen ohjauksen ja valvonnannykytila ja tunnistettiin kehityskohteita. Tutkimusmenetelminä käytettiin työnmittausta ja havainnointitutkimusta. Merkittävimmiksi kehityskohteiksi havaittiinyleinen epätietoisuus NDT-tarkastuksista laivan runkoprosessissa, selkeän NDT-tarkastusten ohjausjärjestelmän puuttuminen sekä puutteellinen valvonta. Kehityskohteiden tunnistamisen perusteella luotiin toimintamalli NDT-tarkastusten ohjauksen ja valvonnan kehittämiseksi. Toimintamallissa on kuvattuna NDT-tarkastusprosessin tekijät ja informaatiovirrat. Toimintamalli on tarvittaessa päivitettävissä.

NDT flaw mapping of steel surfaces by continuous magnetic Barkhausen noise: Volumetric flaw detection case

This paper reports the use of a non-destructive, continuous magnetic Barkhausen noise (CMBN) technique to investigate the size and thickness of volumetric defects, in a 1070 steel. The magnetic behavior of the used probe was analyzed by numerical simulation, using the finite element method (FEM). Results indicated that the presence of a ferrite coil core in the probe favors MBN emissions. The samples were scanned with different speeds and probe configurations to determine the effect of the flaw on the CMBN signal amplitude. A moving smooth window, based on a second-order statistical moment, was used for analyzing the time signal. The results show the technique`s good repeatability, and high capacity for detection of this type of defect. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Plasma nitriding of AA2011 alloy and surface characterization by NDT techniques

Al-Cu alloys are widely used in the aerospace and automotive industries due to their high specific strength in some tempered conditions. However, due to poor corrosion and wear resistance, they are often anodized and/or painted. Plasma nitriding has been proposed as an alternative, though the developments in this technique are still in a recent stage for Al alloys. Electrical characterization techniques are well implemented NDTs in the industry because of good accuracy associated with lower cost, compared to other methods. Some, like eddy currents and 4-point probe techniques, are often used in coating inspection. The objective of this study was to perform Al nitriding at low temperatures to minimize the tempering initial condition damage and to assess the feasibility of eddy currents technique as a method for evaluating surface properties. The work developed can be divided in two stages. The first one was the process tuning, done at the Shibaura Institute of Technology, in Tokyo; and the second was the electrical characterization done in Faculdade de Ciências e Tecnologia, UNL. Low temperature nitriding of AA2011 alloy specimens was successfully achieved. Electrical conductivity results show that lift-off measurements by eddy currents testing can be related to surface properties.

A bayesian approach for NDT data fusion: The Saint Torcato Church case study

This paper presents a methodology based on the Bayesian data fusion techniques applied to non-destructive and destructive tests for the structural assessment of historical constructions. The aim of the methodology is to reduce the uncertainties of the parameter estimation. The Young's modulus of granite stones was chosen as an example for the present paper. The methodology considers several levels of uncertainty since the parameters of interest are considered random variables with random moments. A new concept of Trust Factor was introduced to affect the uncertainty related to each test results, translated by their standard deviation, depending on the higher or lower reliability of each test to predict a certain parameter.

Keskisuuren ja suuren osakeyhtiön hallinnon tarkastus osana tilintarkastusta

Hallinnon tarkastus kuuluu tilintarkastusprosessiin kirjanpidon ja tilinpäätöksen ohella. Suomessa tilintarkastajalla on lakisääteinen velvollisuus suorittaa hallinnon tarkastus. Tutkimuksesta käy ilmi, että ei ole olemassa yhtä oikeaa tapaa määritellä hallinnon tarkastuksen kohteita. Tietyt tarkastuksen kohteet voidaan erottaa selvästi hallinnon tarkastukseksi, kun taas monet kohteet voidaan yhtä hyvin luokitella myös kirjanpidon tarkastukseksi. Selvää jakoa tarkastuskohteiden välille on mahdotonta tehdä. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää mitä sisältyy suurten ja keskisuurten osakeyhtiöiden hallinnon tarkastukseen. Tutkimuksessa esitellään hallinnon tarkastuksen kohteet ensin kirjallisuuden pohjalta. Empiirisessä osuudessa tutkitaan kyselytutkimuksen avulla käytännön hallinnon tarkastusta ja selvitetään mihin asioihin kussakin tarkastuskohteessa tilintarkastajan kiinnittää huomiota. Tutkimus on osoitettu KHT- ja HTM tilintarkastajille. Tutkimuksen avulla halutaan selkeyttää hallinnon tarkastuksen vaiheita ja sisältöä. Tutkimuksen avulla pyritään myös osoittamaan kuinka hallinnon tarkastus tilintarkastuksen osa-alueena kytkeytyy koko tilintarkastusprosessiin.

Hitsauksen laadunvarmistus teräsrakentamisessa

Suomessa on tapahtunut 2000-luvulla neljä kappaletta ns. suuronnettomuuden vaaratilanteiksi luokiteltavaa teräsrakenteiden vaurioitumisesta aiheutunutta onnettomuutta, joista yksi johti ihmishengen menetykseen. Onnettomuuden syynä oli huonolaatuisten pienahitsien pettäminen kuormituksen alaisena, joka puolestaan oli seurausta puutteellisesta hitsauksen laadunvarmistuksesta. Teräsrakenteiden valmistus ja hitsaus eivät ole yhtä tarkan viranomaisvalvonnan alaista kuten esimerkiksi painelaitteiden valmistus, vaikka teräsrakenteiden vaurioitumisesta aiheutuvat riskit ovat erittäin merkittäviä. Työn tavoitteena oli tutustua onnettomuustapauksiin, teräsrakenteista annettuihin viranomaismääräyksiin sekä ohjeisiin ja esittää laadunvarmistustoimenpiteitä, joiden avulla voidaan varmistua hitsaustyön riittävästä laadusta teräsrakentamisessa. Näitä laadunvarmistustoimenpiteitä ovat mm. hitsaushenkilöstön pätevöinti, hitsausohjeiden käyttäminen, ainetta rikkomattomat tarkastukset ja rakennesuunnitelmien tarkastukset. Toisena tavoitteena oli kartoittaa rakenteiden valmistajien ja pääurakoitsijoiden nykyistä tilannetta laadunvarmistuksen osalta sekä selvittää kiinnostusta kolmannen osapuolen tarjoamiin laadunvarmistuspalveluihin. Kyselyiden perusteella laadunvarmistuspalveluille on olemassa kysyntää tietyin kustannuksiin liittyvin varauksin. Palveluista eniten kiinnostusta herättivät ainetta rikkomattomat tarkastukset ja rakennesuunnitelmien tarkastukset.

Sisäinen tarkastus monikanavamallissa. Case: Etelä-Karjalan Osuuspankki

Tutkimuksen tavoitteena on kehittää Etelä-Karjalan Osuuspankin sisäiselle tarkastukselle monikanavaisen palvelumallin mukainen tarkastusmalli. Tutkimusote on näin ollen konstruktiivinen. Tutkimuksessa määritellään sisäisen tarkastuksen tavoitteet, tehtävät ja normit. Lisäksi perehdytään sisäisen tarkastuksen toimintaan pankeissa. Tutkimuksessa tutkitaan myös miten sisäinen tarkastus tarkastaa prosesseja. Tutkimuksen empiirisessä osassa perehdytään Etelä-Karjalan Osuuspankin sisäiseen tarkastukseen ennen monikanavaista palvelumallia. Lisäksi tutkitaan, mitä monikanavamalli-käsite tarkoittaa. Sen jälkeen määritetään monikanavamallin tavoitteet ja tehtävät pankissa sekä tutkitaan sen vaikutuksia sisäiseen tarkastukseen. Monikanavamallin mukainen tarkastusmalli kehitetään tutkimalla, mitä pankin asiakasprosesseista tulee tarkastaa. Tarkastusmallia kehitetään rakentamalla prosessien sisäisen tarkastuksen kaavio, jonka perusteella kehitetään puolestaan sisäisen tarkastuksen raportointipohjat. Monikanavamallin mukaisessa sisäisen tarkastuksen suorittamisessa hyödynnetään kehitettyjä raportointipohjia, Osuuspankkitarkastuksen listaa sisäisen valvonnan ja sisäisen tarkastuksen kohteista sekä esimiesvalvonnan raportteja. Kehitettyjä raportointipohjia testataan ensin osittain ja sitten kokonaisuutena päivittäisten raha-asioiden prosessin osalta. Lopputuloksena todetaan, että kehitetty tarkastusmalli on toimiva käytännössä ja sitä voidaan kehittää jatkossa sisäisen tarkastuksen tarpeiden mukaan.

Pienihalkaisijaisten putkien orbitaali-TIG-hitsaus Aker Yardsilla

Tämän insinöörityön tavoitteena on herätellä henkiin orbitaali-TIG-hitsauksen käyttömahdollisuuksia Aker Yardsin telakoilla. Työ on jaettu kolmeen eri osaan. Ensimmäisessä osassa kerrotaan teoriatietoa lähtien aivan ruohonjuuritasolta, koskien TIG ja orbitaali-TIG-hitsausta. Toisessa osassa tutustutaan käytännön läheisesti orbitaalilaitteiston toimintaan koehitsauksien avulla. Kolmannessa eli projektiosuudessa tavoitteena oli laatia orbitaali-TIG-hitsausohjelma saumattomalle ja seostamattomalle teräsputkelle S355J2H, EN10210 / Ø 48,3 x 4,5(NS40). Tarkoituksena oli löytää koehitsien avulla oikeat hitsausparametrit tasalaatuisen sekä virheettömän hitsausliitoksen aikaansaamiseksi ja suorittaa virallisen menetelmäkoestandardin SFS-EN 288-3 (EN ISO 156141)sisältämät rikkova ja rikkomaton aineenkoetus. Ainetta rikkomaton tarkastus (NDT) tehtiin Polartest Oy:n toimesta ja ainetta rikkova aineenkoetus Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian materiaalitekniikan laboratoriossa. Työ onnistui hyvin ja projektin tuloksena saatiin yksiselitteiset hitsausohjeet, joita käyttämällä saadaan laadullisesti onnistunut hitsi saamaan ja tarvittaessa hyväksyä ja muuttaa se hitsausohjeeksi (WPS).

Valtiontalouden tarkastus on riippumatonta

Keskustelua

Hitsauksen laadunhallinta offshore-teollisuuden alihankintakonepajassa

Diplomityön tavoitteena oli kuvata hitsauksen laadunhallintaa sekä hitsauksen laadunhallintajärjestelmän rakentamista offshore-teollisuuden konepajaan standardin ISO 3834-2 mukaisesti. Diplomityö koostuu teoriaosasta sekä käytännön osasta. Teoriaosa käsittelee laadunhallintaa yleisesti, minkä jälkeen se tarkentuu käsittelemään hitsauksen laadunhallintaa. Esimerkkinä on esitetty standardin NORSOK M-101 mukaisia laatuvaatimuksia. Laadunhallintaan liittyy oleellisesti myös hitsausliitoksen NDT-tarkastaminen, josta on käsitelty silmämääräinen tarkastus ja ultraäänitarkastus. Teoriaosan lopussa on käsitelty hitsauksen työturvallisuutta sekä hitsauksen laadunvalvontaa online-seurantajärjestelmällä. Käytännön osassa kerrotaan hitsauksen laatujärjestelmän rakentamisesta Meteco Oy:n Kuhmoisten tehtaalla. Yrityksen nykytilanne kartoitettiin, minkä jälkeen ryhdyttiin rakentamaan hitsauksen laadunhallintajärjestelmää. Tuloksena syntyi hitsauksen laatukäsikirja, joka pohjautuu standardiin ISO 3834-2. Käytännön osuudessa on kerrottu myös online-seurantajärjestelmän soveltuvuudesta alihankintakonepajan käyttöön. Hitsauksen laatujärjestelmän rakentamiseen kuului henkilöstön koulutustilaisuudet, joissa informoitiin edellä mainitun laatukäsikirjaan kuuluvista asioista. Tästä syntyi yritykseen myös koulutusohjelmasuunnitelma, joka antaa valmiudet yrityksen henkilökunnalle kehittyä työssään ja näin tehostaa toimintaa.

Sisäinen tarkastus organisaation riskienhallinnan tukena - empiirinen analyysi

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, millainen rooli sisäisellä tarkastuksella on määritelmänsä mukaisesti organisaation riskienhallinnassa ja kuinka tässä roolissa sisäinen tarkastus säilyttää riippumattoman ja objektiivisen asemansa. Aihepiirin tutkimuksessa on aiemmin nostettu esille huoli objektiivisuuden ja riippumattomuuden toteutumisesta sisäisen tarkastuksen tehtävien laajentuessa perinteisten arviointi- ja varmennustehtävien ulkopuolelle. Sisäinen tarkastus on ottamassa merkittävämpää roolia riskienhallinnassa, jossa konsultointiluonteisten tehtävien osuus jatkaa kasvuaan suhteessa perinteisiin tehtäviin. Tutkimuksen empirialla haetaan vahvistusta lähdeaineiston keskeisille havainnoille ja selvitetään samalla sisäisen tarkastajan riippumatonta ja objektiivista asemaa turvaavia toimia. Empiirinen osio toteutetaan sähköpostihaastatteluna valituille yksityisellä puolella toimiville sisäisen tarkastuksen päälliköille. Haastattelun kysymykset ovat muodoltaan sekä strukturoituja että vapaampia kysymyksiä. Sisäisen tarkastuksen roolia selvitetään deskriptiivisellä lähestymistavalla, jolla kuvaillaan asemaa lähdemateriaalin sekä empiiristen havaintojen puitteissa. Tutkimus luokitellaan kvalitatiiviseksi tutkimukseksi. Kahdeksalle sisäiselle tarkastajalle lähetetystä haastattelulomakkeesta vastaukset saatiin lopulta kahdelta sisäisen tarkastuksen päälliköltä. Tutkimuksen keskeiset havainnot osoittavat, että sisäisellä tarkastuksella on aktiivinen rooli riskien arvioinnissa ja riskeistä konsultoinnissa. Tarkastuksen riippumaton ja objektiivinen toiminta varmennetaan sisäisen tarkastuksen suoralla raportointiyhteydellä ylimpään johtoon sekä sisäisesti että ulkoisesti tapahtuvalla laadun varmennuksella. Tutkimuksessa tehdyt havainnot lisäävät tietoa ja ymmärrystä sisäisen tarkastuksen riippumattomuuden ja objektiivisuuden varmentamisesta riskienhallinnan tukena.

Hallinnon tarkastus – normit vs. käytäntö

Hallinnon tarkastus on osa lakisääteistä tilintarkastusta kirjanpidon, tilinpäätöksen ja toimintakertomuksen tarkastamisen ohella. Hallinnon tarkastuksen suorittamiselle ei kuitenkaan ole määritelty yksityiskohtaisia ohjeistuksia tilintarkastuslaissa. Tämän tutkielman tavoitteena on tarkastella, miten hallinnon tarkastuksen suorittaminen käytännössä eroaa hallinnon tarkastuksen varsin niukoista normeista sekä selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat näiden käytäntöjen muodostumiseen. Tarkastelussa käytetään apuna institutionaalista teoriaa selittämään käytäntöjen muodostumista. Tämän tutkielman tutkimusote on toiminta-analyyttinen. Empiirinen aineisto on hankittu haastattelemalla kuutta eri tilintarkastajaa, joilla kaikilla on mittava kokemus hallinnon tarkastuksen suorittamisesta. Haastateltavat ovat joko HTM– tai KHT-tilintarkastajia. Haastattelut on suoritettu teemahaastatteluina. Tutkielman tuloksena päädyttiin siihen, että hallinnon tarkastuksen käytäntö eroaa normeista osittain jopa merkittävästi. Tutkimuksen johtopäätösten mukaan kokemus on ratkaisevan keskeisessä roolissa hallinnon tarkastuksen suorittamisessa. Ilman kattavaa kokemusta hallinnon tarkastuksen suorittaminen voi osoittautua jopa mahdottomaksi. Hallinnon tarkastuksen rooli osana tilintarkastusta nähdään myös hyvin keskeisenä huolimatta siitä, että sitä ei ole laissa tarkasti määritelty. Tilintarkastajien voidaan myös nähdä jakautuvan selkeästi kahteen heidän tavassa suhtautua hallinnon tarkastukseen ja tilintarkastukseen yleisesti. Osa näkee sen puhtaasti laillisuustarkastuksena, kun taas osa painottaa siihen sisältyvän myös tarkoituksenmukaisuuden tarkastamista. Hallinnon tarkastus nähdään siis hyvin monimuotoisena osana tilintarkastusta ja tämä näkyy myös tilintarkastajien tavassa suorittaa hallinnon tarkastusta. Tilintarkastajalla on valta määrittää hallinnon tarkastus kattamaan haluamansa alue tilintarkastuksen yhteydessä. Yhtenä selkeänä johtopäätöksenä tutkielmassa voidaan nähdä erot suurempien ja pienempien tilintarkastusyhteisöjen välillä. Useissa tapauksissa suuremmissa tilintarkastusyhteisöissä hallinnon tarkastuksen suorittaminen on hyvin strukturoitua ja perustuu vahvasti ennalta laadittujen listojen noudattamiselle. Pienemmät tilintarkastusyhteisöt sen sijaan painottavat vapautta ja tapauskohtaisuutta hallinnon tarkastuksen yhteydessä.