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TRABAJO PROFESIONAL

Kit de desarrollo para automatización de ensayos no destructivos

Ejemplo de Aplicación: Escáner Ultrasónico en Tanque de Inmersión

– Alberto, Cecilia Laura 82652 cealberto@fi.uba.ar– Jolivet, Julián Luis 81917 jjolivet@fi.uba.ar– Weinberger, Gastón 81323 w_gaston@yahoo.com

Tutores:

FIUBA: Ing. H. AmdenCNEA: Ing. P. Katchadjian

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El proyecto consiste en el diseño y construcción de un

Kit de desarrollo y automatización para distintos Ensayos No

Destructivos (ENDs) y sus diversas plataformas

mecánicas bajo el nombre de ScanKit. El mismo está

compuesto por un controlador electrónico y

una librería de desarrollo de software.

Se prevé además la implementación del Kit en

un sistema-ejemplo: UltraScan, un Escáner

Ultrasónico en un Tanque de Inmersión con un

sistema de posicionamiento en tres ejes y su software

de aplicación en PC.

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Necesidad Definición del Producto Factibilidad Ingeniería de Detalle Prototipo Confiabilidad Validación Conclusiones

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Definición del Producto Factibilidad Ingeniería de Detalle Prototipo Confiabilidad Validación Conclusiones

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NECESIDAD

Hoy en día Manual?No hay Precisión Repetibilidad Trazabilidad Consecuencias Tiempo , Operador-----> Costo

Distintas aplicacionesTQM, verificaciones on-line. Etc.

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ENDs

Metalurgia

Control de Calidad

Laboratorios I&D

Metrología

Caracterización de

Materiales

Rgawerga

gqaedeg

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NECESIDAD

Como se hace hoy en día?

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ESTADO GENERAL DEL MERCADO DE ENDS A LA FECHA El mercado de los Ensayos No Destructivos a nivel mundial esta en auge. Decenas de informes

publicados en la web, algunos de lectura publica y otros pagos, muestran la expansion de este mercado a nivel mundial en la ultima decada a un ritmo por encima del 5% anual. El principal productor y consumidor de estos equipos es Estados Unidos, pero existe tambien un incesante crecimiento en Europa y en Asia y en menor medida en los mercados de America Latina. El aumento vertiginoso en el uso de estos equipos se debe a una conjuncion de factores. En primer lugar, se debe a las regulaciones nacionales e internacionales que hacen referencia al cuidado de las personas que ejecutan los ensayos y al cuidado del medio ambiente. Mediante estos tipos de ensayos se protege a ambos, y un claro ejemplo es el uso de ENDs robotizados en procedimientos de mantenimiento y testeo de los tubos de generadores de vapor y condensadores en el Area Nuclear.En segundo lugar, tiene incidencia la aparicion de estandares mas rigurosos respecto de la calidadde los materiales y productos. Ejemplo de ello es el uso de ENDs para la deteccion de fallas ensoldaduras en ca~nos de alta presion de distintas aplicaciones como ser gasoductos o nucleares. Cabe

mencionar el enfasis que estan comenzado a poner las empresas de los pases en vas de desarrollo- China, India, Brasil - por mejorar sus estandares de calidad, para lo cual ensayan sus productosdirectamente en la lnea de produccion.Por ultimo, y tal vez como factor principal, este tipo de ensayos permite bajar costos de produc-cion ensayando los productos para desarrollarlos con el mejor costo-beneo alcanzable.Puede verse que en los ultimos a~nos el mercado se ha transformado de un mercado apuntado hacia la calidad de productos de alta gama a un mercado regido por la masividad que implica el ensayo de productos en la lnea de produccion. Asimismo, y en paralelo con el aumento del mercado de equipos para ENDs tambien ha aumentado en proporcion el mercado de servicios para estos sistemas.Proliferan actualmente las empresas dedicadas a ensayar mediante estos metodos.

Nacional

Internacional

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TIPOS DE ENDS EXISTENTES

Radiografía Termografía Ultrasonido etc

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SOLUCIONES

ScanKit

Soluciones

genéricas

Soluciones específicas

-CNC-Placas Adquisidoras-Osciloscopio-Etc.

-Industrial inmersion -labco-pscan-4-buscar

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ÍNDICE Introducción Definición del

Producto Factibilidad Ingeniería de Detalle Prototipo Confiabilidad Validación Conclusiones

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COMPETIDORES

Newco Inc. –

Labscaner

•Tanque de acrílico 40''x40''x36'' (WxHxD)•3 Ejes (X, Y, Z) con Motores Paso a Paso•Panel de Control rackeable 19'' + PC Industrial•Equipo de Ultrasonido (c/Probe Transmisor/Receptor)•Newco DIO2000 Software•Garantía: 1 año.•Capacitación: No.•Tiempo de entrega: 4 - 6 meses + tiempo de envío.•Precio (sin incluir costo de envío ni FOB): U$D 49.000,00

Tecscan – Industrial Inmersion Scanner

•Tanque de acrílico 42''x27''x20'' (WxHxD)•5 Ejes (X, Y, Z, A, B) con servo motores •Panel de Control rackeable•Probeta Ultrasónica (Transmisora/Receptora)•TecViewUT Software•Garantía: 1 año.•Capacitación: 3 días.•Tiempo de entrega: 4 - 6 meses.•Precio (sin incluir costo de envío y aduana): U$D 89.500,00

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CASA DE CALIDAD

Requerimiento

s del usuario

•Precio•Interactividad•Durabilidad•Adaptabilidad a ENDs•Presentación•Soporte técnico local•Tiempo de entrega•Parámetros de la medición•Garantía

Especificacione

s téc

nicas

•Dimensiones•Protecciones•Consumo•Entornos de Programación•Conectividad con PC•Periféricos Aceptados•Fw, Resolución, Rango dinámico de adquisición, Fuentes de trigger, Memoria•Tipos de representación •Grados de Libertad

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CASA DE CALIDAD:Migración del control central de escaneo

desde el HMI a la FPGA.

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CASA DE CALIDAD RESALTADA:

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NUESTRO PRODUCTO ENGLOBA:

Adaptabilidad

Flexibilidad

Sencillez Precio

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ESPECIFICACIONES:

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FACTIBILIDAD TIEMPO

Diagrama de Tareas

Tabla comparando los resultados de todos los met de caminos criticos

Luego gandtt

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FACTIBILIDAD TECNOLOGICA O DFMEA???

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Laboratorios de I&D

Empresas

Mercado ENDs

MERCADO Y CICLO DE VIDA:

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CUADRO DE COSTOS:

Caso 1

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COSTOS TABLA COMPARATIVA:

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COSTOS: CONCLUSIONES

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ÍNDICE Introducción Definición del Producto Factibilidad Ingeniería de

Detalle Prototipo Confiabilidad Validación Conclusiones

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DIAGRAMA EN BLOQUES

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MÓDULO FPGA

esquemático

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MÓDULO PERI Y FRENTE:

esquemático

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MÓDULO PERI Y FRENTE:

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CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO

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DIAGRAMA EN BLOQUES SOFTWARE

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VHDL:

Sym_main

y un zoom sobre los syms

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DLL:

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MATLAB