BR102020003082A2

BR102020003082A2 - Sistema para monitoramento de produção de soldagem e análise de dados e sistema para monitoramento de produção de corte de metal e análise de dados

Info

Publication number: BR102020003082A2
Application number: BR102020003082-5A
Authority: BR
Inventors: Joseph A. Daniel
Original assignee: Lincoln Global, Inc.
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2020-10-06
Also published as: EP3696750A1; US20200261997A1; CN111570983A; KR20200101289A; US11267065B2; JP2020131290A

Abstract

sistema para monitoramento de produção de soldagem e análise de dados e sistema para monitoramento de produção de corte de metal e análise de dados. trata-se de modalidades de sistemas e métodos que fornecem reconhecimento de padrões e análise de dados em soldagem e corte. em uma modalidade, um sistema inclui um computador servidor e um armazenamento de dados conectado ao computador servidor. o computador servidor recebe dados de soldagem, incluindo dados de soldagem principais e dados de soldagem auxiliares, através de uma rede de computadores a partir de sistemas de soldagem usados para gerar múltiplas soldas de modo a produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça. o computador servidor realiza uma análise nos dados de soldagem para identificar e agrupar soldas individuais iguais dentre as múltiplas soldas, sem depender dos números de identificação dos perfis de solda como parte da análise. um grupo das soldas individuais iguais corresponde a um mesmo local de solda nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. o armazenamento de dados recebe os dados de soldagem do computador servidor e armazena digitalmente os dados de soldagem como identificados e agrupados.

Description

SISTEMA PARA MONITORAMENTO DE PRODUÇÃO DE SOLDAGEM E ANÁLISE DE DADOS E SISTEMA PARA MONITORAMENTO DE PRODUÇÃO DE CORTE DE METAL E ANÁLISE DE DADOS

A patente no U.S. 10.010.959 B2 expedida em 3 de julho de 2018 está incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade, fornecendo detalhes da associação de dados a fontes de alimentação de soldagem. A patente n° U.S. 10.137.522 B2 expedida em 2 7 de novembro de 2018 e a patente n° U.S. 10.144.080 B2 expedida em 4 de dezembro de 2018 estão incorporadas ao presente documento a título de referência em sua totalidade, fornecendo detalhes dos sistemas de corte e ferramentas de corte (maçaricos). A patente n° U.S. 8.224.881 B1 expedida em 17 de julho de 2012 está incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade, fornecendo detalhes dos componentes que podem ser executados em um computador servidor.

CAMPO

As modalidades da presente invenção referem-se a sistemas e métodos relacionados à soldagem e ao corte e, mais especificamente, a sistemas e métodos que fornecem reconhecimento de padrões e análise de dados em soldagem e corte.

ANTECEDENTES

Em uma economia global competitiva, a eficiência é soberana no chão de fábrica, especialmente quando se trata de eficácia geral do equipamento. As oficinas de fabricação bem administradas tornaram-se cada vez mais vigilantes quanto a manter os custos sob controle, enquanto se empenham em alcançar níveis mais altos de produtividade e qualidade em todos os aspectos do ciclo de operação. As operações de soldagem e corte não são exceções.

Qualquer melhoramento do processo de soldagem e corte demanda a capacidade para avaliar e medir sucessos. Há um desejo de elevar a produtividade sem aumentar os custos. Embora alguns recorram a tais ferramentas como automação e outros métodos que simplificam o processo real, ferramentas mais simples que permitem a avaliação e a análise da produtividade e do rendimento podem ter um grande impacto nos resultados de uma empresa.

As indústrias de soldagem e corte têm acesso a ferramentas de monitoramento que possibilitam que qualquer fonte de alimentação de soldagem e corte em rede transmita seus dados de desempenho. Esses sistemas podem rastrear métricas e fornecer análise até o nível de uma única solda ou corte realizado por um operador específico em um soldador ou cortador específico durante um certo turno de trabalho, de modo a estabelecer parâmetros de produtividade, suporte, capacidade para solucionar problemas e outros.

Na última década, as soluções evoluíram para auxiliar as oficinas de fabricação e fabricantes a desenvolver soluções de rastreamento personalizadas com base em suas necessidades e tecnologias principais, de modo a fornecer uma visão detalhada do ambiente de produção de soldagem ou corte. Embora os primeiros desses programas fossem executados em PCs ligados a fontes de alimentação específicas e não tivessem capacidades de rastreamento remoto, alguns dos sistemas de hoje em dia se expandiram para além do ambiente limitador da área de trabalho e movem os dados automaticamente para "a nuvem". Isso torna o conceito de monitoramento de produção 24 horas por dia, de qualquer lugar do mundo, em praticamente qualquer dispositivo, seja um computador do tipo laptop, um telefone inteligente ou um iPad® ou outro computador do tipo tablet, uma realidade funcional.

O monitoramento de produção permite que usuários em qualquer nível de uma organização visualizem informações pertinentes ao vivo sobre cada soldador ou cortador e analisem o desempenho em um nível altamente granular. Esses sistemas também auxiliam as organizações a rastrear atividades de manutenção preventiva e questões de sinalização de alerta relacionadas à soldagem ou corte em qualquer estação na linha de produção, permitindo que os engenheiros evitem problemas antes que ocorram.

Embora soluções de monitoramento de produção inicialmente tenham sido projetadas para focar unicamente nas métricas de produção, as demandas do usuário por retenção de registros e outro suporte de avaliação de qualidade aumentaram e começaram a expandir a funcionalidade desses sistemas. As próprias tecnologias de monitoramento continuaram a evoluir de modo a inclui um foco nas métricas de qualidade. O rastreamento da qualidade agora é uma marca registrada de qualquer sistema de monitoramento de produção satisfatório. Novas ferramentas podem avaliar com segurança soldas criadas em cada estação e, embora não se destine a substituir métodos reais de teste de garantia de qualidade, fornecem um parâmetro que reflete uma grande probabilidade de que a peça seja boa ou não.

Mas essa não foi a única evolução notável nesses sistemas ao longo dos últimos anos. À medida que empresas maiores, com instalações em múltiplos locais, adotavam a tecnologia e os meios difundidos de comunicações móveis aumentavam, os usuários começaram a exigir algo ainda mais acessível, possibilitando-os acessar dados não apenas localmente, mas também globalmente, imediatamente da estrada ou na fábrica, na estação de soldagem ou corte, a partir de qualquer dispositivo, sem depender dos próprios servidores de computador da empresa e do acesso à intranet.

Além disso, ao tentar analisar dados de soldagem ou corte coletados com algoritmos avançados de aprendizado de máquina (ML), há um alto grau de dificuldade ao agrupar dados para soldas ou cortes individuais. Isso é difícil porque os dados de soldagem ou corte geralmente não são marcados a partir de um ponto de vista de rastreabilidade. A fonte dos dados é conhecida e, normalmente, é fácil registrar o número da peça de um tipo de peça, mas a identificação individual de uma solda ou corte que ocorre em uma peça é geralmente desconhecida/não marcada. Além disso, diversas soldas (ou cortes) podem facilmente se sobrepor, a partir de um ponto de vista de agrupamento, visto que os parâmetros dos dados são similares, mas as soldas (ou cortes) precisam estar alocadas em diferentes agrupamentos.

A coleta de dados de informações de soldagem existe no projeto da Lincoln Electric CheckPointTM, que está disponível há mais de 10 anos. Esse sistema tem a capacidade para selecionar e definir perfis de solda que servem para identificar exclusivamente as soldas em uma peça específica. Entretanto, há um risco de que os números de identificação dos perfis de solda sejam reutilizados inadvertidamente; isso agruparia incorretamente um lote dissimilar de registros de solda (dados de soldagem para diferentes tipos de soldas). A identificação incorreta provocaria problemas adicionais com a detecção de defeitos, rastreamento e agrupamento de dados para análise. Em um outro exemplo, os números de identificação dos perfis de solda podem não ser definidos ou podem apenas ser parcialmente definidos pelo controlador do sistema; isso também provocaria problemas com a detecção de defeitos, rastreabilidade e agrupamento de dados.

DESCRIÇÃO RESUMIDA

As modalidades da presente invenção incluem sistemas e métodos relacionados à soldagem e corte e, mais especificamente, a sistemas e métodos que fornecem reconhecimento de padrões e análise de dados em soldagem e corte.

Em uma modalidade, um sistema para monitoramento de produção de soldagem e análise de dados é fornecido. O sistema inclui pelo menos um computador servidor que tem um componente analítico e pelo menos um armazenamento de dados conectado de modo operacional ao pelo menos um computador servidor. O computador servidor é configurado para receber dados de soldagem, incluindo dados de soldagem principais e dados de soldagem auxiliares, através de uma rede de computadores a partir de uma pluralidade de sistemas de soldagem conectados de modo operacional à rede de computadores e usados para gerar múltiplas soldas de modo a produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça, sendo que os dados de soldagem correspondem às múltiplas soldas. O computador servidor também é configurado para realizar uma análise nos dados de soldagem para identificar e agrupar soldas individuais iguais dentre as múltiplas soldas, sem depender dos números de identificação dos perfis de solda recebido a partir da pluralidade de sistemas de soldagem como parte da análise. Um grupo das soldas individuais iguais corresponde a um mesmo local de solda nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. O armazenamento de dados é configurado para receber os dados de soldagem, que correspondem a cada solda individual dentre as soldas individuais iguais, a partir do computador servidor e armazenar digitalmente os dados de soldagem como identificados e agrupados. Em uma modalidade, a análise é uma análise de agrupamentos. Em uma modalidade, o sistema está localizado remotamente da pluralidade de sistemas de soldagem. Em uma modalidade, os dados de soldagem principais incluem dados relacionados a pelo menos um dentre tensão de saída de soldagem, corrente de saída de soldagem, velocidade de alimentação do fio, comprimento do arco, aderência, distância da ponta de contato à peça de trabalho (CTWD), ângulo de trabalho, ângulo de deslocamento, velocidade de deslocamento, taxa de fluxo de gás, movimentos de soldagem da ferramenta de soldagem, tipo de fio, quantidade de fio usado e taxa de deposição. Em uma modalidade, os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados a tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de uma solda ser iniciada). Em uma modalidade, os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados a movimentos de não soldagem de uma ferramenta de soldagem (maçarico) entre soldas consecutivas nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. Em uma modalidade, os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados às temperaturas das múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça após cada solda dentre as múltiplas soldas ser gerada. Em uma modalidade, os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados a um ou mais dentre a hora, o dia e a data (por exemplo, quando a solda foi gerada). Em uma modalidade, as múltiplas soldas são geradas roboticamente pela pluralidade de sistemas de soldagem. Em uma modalidade, as múltiplas soldas são geradas por operadores humanos com o uso da pluralidade de sistemas de soldagem. Em uma modalidade, o computador servidor e o armazenamento de dados são configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de soldagem, conforme armazenados, por um computador cliente conectado de modo operacional à rede de computadores.

Em uma modalidade, um sistema para monitoramento de produção de corte de metal e análise de dados é fornecido. O sistema inclui pelo menos um computador servidor que tem um componente analítico e pelo menos um armazenamento de dados conectado de modo operacional ao pelo menos um computador servidor. O computador servidor é configurado para receber dados de corte, incluindo dados de corte principais e dados de corte auxiliares, através de uma rede de computadores a partir de uma pluralidade de sistemas de corte de metal conectados de modo operacional à rede de computadores e usados para gerar múltiplos cortes de modo a produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça, sendo que os dados de corte correspondem aos múltiplos cortes. O computador servidor também é configurado para realizar uma análise nos dados de corte para identificar e agrupar cortes individuais iguais dentre os múltiplos cortes, sem depender dos números de identificação dos perfis de corte recebidos a partir da pluralidade de sistemas de corte de metal como parte da análise. Um grupo dos cortes individuais iguais corresponde a um mesmo local de corte nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. O armazenamento de dados é configurado para receber os dados de corte, que correspondem a cada corte individual dentre os cortes individuais iguais, a partir do computador servidor e armazenar digitalmente os dados de corte como identificados e agrupados. Em uma modalidade, a análise é uma análise de agrupamentos. Em uma modalidade, o sistema está localizado remotamente da pluralidade de sistemas de corte de metal. Em uma modalidade, os dados de corte principais incluem dados relacionados a pelo menos um dentre tensão do arco, corrente de corte, várias pressões de gás, várias taxas de fluxo de gás, altura de perfuração inicial, ângulo de trabalho da ferramenta de corte, ângulo de deslocamento da ferramenta de corte, velocidade de corte da ferramenta de corte, distância da ferramenta à peça de trabalho e movimentos de corte da ferramenta de corte. Em uma modalidade, os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados a tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de um corte ser iniciado). Em uma modalidade, os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados a movimentos de não corte de uma ferramenta de corte (maçarico) entre cortes consecutivos nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. Em uma modalidade, os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados às temperaturas das múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça após cada corte dentre os múltiplos cortes ser gerado. Em uma modalidade, os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados a um ou mais dentre a hora, o dia e a data (por exemplo, quando um corte foi gerado). Em uma modalidade, os múltiplos cortes são gerados roboticamente pela pluralidade de sistemas de corte de metal. Em uma modalidade, os múltiplos cortes são gerados por operadores humanos com o uso da pluralidade de sistemas de corte de metal. Em uma modalidade, o pelo menos um computador servidor e o pelo menos um armazenamento de dados são configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de corte, conforme armazenados, por um computador cliente conectado de modo operacional à rede de computadores.

Vários aspectos dos conceitos inventivos gerais se tornarão prontamente evidentes a partir da descrição detalhada a seguir das modalidades exemplificativas, a partir das reivindicações e dos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos, que estão aqui incorporados e constituem uma parte do relatório descritivo, ilustram várias modalidades da revelação. Será observado que as delimitações de elemento ilustradas (por exemplo, caixas, grupos de caixas ou outros formatos) nas Figuras representam uma modalidade de delimitações. Em algumas modalidades, um elemento pode ser projetado como múltiplos elementos ou esses múltiplos elementos podem ser projetados como um elemento. Em algumas modalidades, um elemento mostrado como um componente interno de um outro elemento pode ser implantado como um componente externo e vice-versa. Ademais, os elementos podem não estar desenhados em escala.
A Figura 1 ilustra uma primeira modalidade de uma arquitetura do sistema que tem um sistema (um computador servidor e um armazenamento de dados) que está localizado, por exemplo, na nuvem remotamente de uma pluralidade de sistemas de soldagem e computadores clientes;
a Figura 2 ilustra um diagrama de blocos esquemático de uma modalidade exemplificativa de um sistema de soldagem da arquitetura do sistema da Figura 1;
a Figura 3 ilustra uma segunda modalidade de uma arquitetura do sistema que tem um sistema (um computador servidor e um armazenamento de dados) que está localizado, por exemplo, na nuvem remotamente de uma pluralidade de sistemas de corte de metal e computadores clientes;
a Figura 4 ilustra um diagrama de blocos esquemático de uma modalidade exemplificativa de um sistema de corte de metal da arquitetura do sistema da Figura 3;
a Figura 5 ilustra uma modalidade exemplificativa do computador servidor da Figura 1 ou da Figura 3, enfatizando uma arquitetura de hardware;
a Figura 6 ilustra uma modalidade exemplificativa do sistema da Figura 1 e da Figura 3, enfatizando uma arquitetura de componente funcional do computador servidor;
a Figura 7 é um fluxograma de uma modalidade de um método para identificar e agrupar dados de soldagem (ou corte) que correspondem a soldas (ou cortes) individuais iguais com o uso, por exemplo, do sistema na Figura 1, na Figura 3 ou na Figura 6; e
a Figura 8A e a Figura 8B ilustram uma peça e uma tabela, respectivamente, fornecendo um exemplo do método da Figura 7.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Em vez de ter a solução de monitoramento de produção hospedada em um servidor em um local na empresa, algumas modalidades da presente invenção podem ser implantadas na nuvem, em que dados são transferidos por upload para um servidor central que fornece um baco de dados distinto para cada cliente. Entretanto, outras modalidades podem não ser implantadas na nuvem dessa forma. O monitoramento de produção na nuvem fornece uma conexão permanente em que os dados fluem rotineiramente de fontes de alimentação de soldagem ou corte de uma empresa para um centro de dados seguro e para qualquer dispositivo, por exemplo, por meio de um navegador comum da Internet em um PC de mesa ou um computador do tipo laptop, ou por meio de aplicativos móveis em um telefone inteligente ou um computador do tipo tablet.

O monitoramento de produção baseado na nuvem fornece uma enorme vantagem sobre a plataforma VPN anterior, especialmente para empresas com múltiplos locais, fornecendo uma forma simples para acumular dados provenientes desses locais em um banco de dados central facilmente acessível que pode ser acessado de qualquer lugar.

Aplicativos prontos móveis para dispositivos portáteis simplificam ainda mais a coleta e a revisão de informações. Esses aplicativos dedicados, que são executados através da nuvem, fornecem apenas as informações que os usuários desejam visualizar na ponta dos dedos. Embora seja improvável que os usuários tentem criar um relatório detalhado em um iPhone®, é provável que um gerente de linha deseje visualizar o rendimento de uma máquina específica para solucionar problemas enquanto estiver na oficina na estação de trabalho ou após o horário do expediente, quando está fora do local. Através de um aplicativo móvel, pode-se obter as informações pertinentes necessárias, sem estar preso ao computador de mesa. O monitoramento da nuvem também elimina a necessidade de investir em mão de obra e equipamentos de TI, visto que servidores locais não são mais necessários. Nenhuma instalação de software local é necessária. A manutenção e as atualizações de software são executadas automaticamente no servidor da nuvem.

Em uma modalidade, um usuário pode simplesmente conectar o soldador ou cortador via Ethernet e realização de logon com um nome de acesso exclusivo e uma senha segura. Após a configuração, os usuários podem realizar o logon e começar a rastrear os dados de desempenho de soldagem em qualquer soldador ou cortador no sistema, todos os quais são identificados por seu número de série exclusivo. É basicamente plug and play com o uso de uma conexão à Internet.

Uma vez online, a fonte de alimentação de soldagem ou corte inicia as comunicações com o servidor, enviando pacotes de dados em intervalos periódicos para o banco de dados na nuvem. Graças ao rastreamento do número de série, todos os soldadores ou cortadores em uma instalação, ou mesmo em toda a empresa em múltiplos locais, podem ser encontrados na nuvem. Isso é realizado com segurança através de criptografia, autenticação de usuário e outros recursos de segurança (por exemplo, com o uso de uma tecnologia de cadeia de blocos). Um usuário pode usar um nome de usuário e senha seguros para acessar dados pertinentes em qualquer momento do dia.

Uma vez realizado o logon, os usuários podem personalizar a interface do sistema de modo a se adequar a suas próprias exigências, espelhando o sistema ao leiaute do chão de fábrica em um ou muitos locais. Esses sistemas também podem fornecer diferentes camadas de acesso com base na função e disseminação de dados para qualquer nível de usuário. Por exemplo, a gerência sênior pode desejar ter apenas a "visão de 50.000 pés", para propósitos de utilização de ativos, enquanto gerentes e supervisores de produção podem focar mais intimamente em tais coisas como estatísticas de turnos, estatísticas de produção diária e outras métricas para análise e rápida tomada de decisão. As soluções de monitoramento de produção podem auxiliar o gerenciamento de nível de produção a identificar estrategicamente tais questões como impasses persistentes e ajudá-los a usar essas informações para desenvolver soluções a longo prazo a partir de um ponto de vista de produção.

No nível de engenheiro e supervisor de soldagem/corte, os dados recebidos tipicamente focam na qualidade. Por exemplo, o monitoramento de produção pode ajudar o pessoal nessas posições a rastrear o dia, a hora e o tipo e uso do fio, quanto metal de solda foi usado, a velocidade de alimentação do fio e taxas de deposição - para citar apenas alguns parâmetros. Em suma, o mesmo pode fornecer todas as informações sobre uma solda (ou corte) que qualquer função de fabricação precisaria. E as captura para cada solda (ou corte) em cada máquina conectada ao sistema.

Em uma modalidade, o sistema também pode rastrear o uso consumível e trocas de fio de soldagem. O tipo de consumível e o tamanho da embalagem para cada soldador podem ser definidos de modo que o nível do fio a ser consumido possa ser medido digitalmente. O sistema de monitoramento, então, alertará um indivíduo ou indivíduos designados, por correio eletrônico, quando o abastecimento de fio estiver baixo.

Até mesmo aqueles envolvidos em operações de soldagem ou corte em campo agora têm a opção de rastreamento detalhado, graças à nuvem. No passando, a conexão de uma rede a uma linha de soldadores em um canteiro de obras ou um projeto de oleoduto no Alasca não era tão simples. Com a computação em nuvem, tudo que se precisa é de acesso à Internet, através de um dispositivo de ponto de acesso móvel de baixo custo e prontamente disponível como um MiFi® ou outros. Uma diferença importante, além da funcionalidade da nuvem, é a rastreabilidade, que pode ser acessada em relatórios completos, partir de um PC, ou na forma abreviada, a partir de um dispositivo móvel.

As soluções oferecem relatórios de rastreabilidade, uma consideração importante para aqueles fabricantes que devem, por sua vez, reter registros para revisão do cliente em certificações de consumíveis de soldagem, manter os registros para iniciativas de qualidade e outras atividades similares. Em uma modalidade, três campos determinados pelo usuário podem ser rastreados - ID do operador, ID da peça e consumível - em suma, que realizou a solda, em que peça e com qual bobina ou embalagem consumível de fio de solda. Tudo isso pode ser visualizado facilmente em dispositivos móveis ou transferidos por download para retenção de registro.

Desde ajudar o rastreamento de fabricação de fluxo e minimizar o movimento de material até examinar o desempenho do equipamento ou operador, as soluções de monitoramento descritas no presente documento foram além do rastreamento e métricas básicas de produção para informações analíticas e personalizadas detalhadas para todos os níveis de uma organização. Um banco de dados confiável centralmente localizado ajuda a manter a retenção contínua de registros, por meio da captura de dados de rastro de auditoria pertinentes.

Entretanto, para que os dados sejam úteis, estejam armazenados na nuvem ou não, os dados devem ser adequadamente coletados dos sistemas de soldagem (ou corte) e adequadamente organizados. Uma modalidade da presente invenção trata-se de um método para identificar e agrupar dados (por exemplo, na nuvem) para soldas individuais de uma peça utilizando-se parâmetros adicionais fora dos dados de soldagem principais. Exemplos incluem o tempo de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de uma solda ser iniciada) e/ou dados relacionados ao movimento de não soldagem da ferramenta (maçarico) ou peça entre as soldas. O uso desses dados de soldagem auxiliares adicionais juntamente com os dados de soldagem principais (isto é, o uso de duas categorias separadas de dados de soldagem) fornece um método melhorado para reconhecer um padrão sequencial de eventos (e soldas) relacionados ao ciclo completo de soldagem/produção de uma peça. Seguindo o padrão sequencial para uma peça específica, soldas individuais podem ser identificadas (por exemplo, marcadas para uso subsequente por algoritmos de aprendizado de máquina) e corretamente agrupadas sem a necessidade de usar explicitamente números de identificação dos perfis de solda.

Uma outra modalidade da presente invenção é um método para identificar e agrupar dados (por exemplo, na nuvem) para cortes individuais em uma peça de metal utilizando-se parâmetros adicionais fora dos dados de corte principais. Exemplos incluem o tempo de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de um corte ser iniciado) e/ou dados relacionados ao movimento de não corte da ferramenta de corte ou pela entre os cortes. O uso desses dados de corte auxiliares adicionais juntamente com os dados de corte principais (isto é, o uso de duas categorias separadas de dados de corte) fornece um método melhorado para reconhecer um padrão sequencial de eventos (e cortes) relacionados ao ciclo completo de corte/produção de peça. Seguindo o padrão sequencial para uma peça específica, cortes individuais podem ser identificados (por exemplo, marcados para uso subsequente por algoritmos de aprendizado de máquina) e corretamente agrupados, sem a necessidade de usar explicitamente números de identificação dos perfis de corte.

Os exemplos e as Figuras no presente documento são apenas ilustrativos e não se destinam a limitar a presente invenção, que é limitada pelo escopo e pela essência das reivindicações. Agora em referência aos desenhos, em que as exibições têm o propósito apenas de ilustrar modalidades exemplificativas da presente invenção e não a finalidade de limitá-la, a Figura 1 e a Figura 3 colocam modalidades da presente invenção no contexto.

Em referência à Figura 1, a Figura 1 ilustra uma primeira modalidade de uma arquitetura do sistema 100 que tem um sistema 110 (incluindo um computador servidor 114 e um armazenamento de dados 112) que está localizado, por exemplo, na nuvem remotamente de uma pluralidade de sistemas de soldagem 200, um computador cliente (ou computadores clientes) 140 (por exemplo, PCs de mesa ou do tipo laptop) e um dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 (por exemplo, telefones inteligentes). Em modalidades alternativas, o sistema 110 não está localizado na nuvem (por exemplo, o sistema 110 está localizado em uma instalação de fabricação com os sistemas de soldagem 200) . O dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 também é efetivamente um tipo de computador cliente. Portanto, em alguns momentos no presente documento, o termo "computador cliente" pode ser usado amplamente para se referir a qualquer tipo de computador cliente. Cada sistema de soldagem 200 (por exemplo, um sistema de soldagem a arco) pode incluir, por exemplo, uma fonte de alimentação, uma ferramenta de soldagem (maçarico), um alimentador de fio e um subsistema robótico para mover a ferramenta de soldagem (maçarico) ou uma peça a ser soldada, uma em relação à outra, para realizar soldas na peça. Alternativamente, em vez de ter um subsistema robótico, um operador humano pode mover a ferramenta de soldagem (maçarico) em relação a uma peça durante uma operação de soldagem (por exemplo, uma operação de soldagem manual ou uma operação de soldagem semiautomática).

Na Figura 1, os sistemas de soldagem 200, o computador cliente (ou computadores clientes) 140 e o dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 se comunicam com o sistema 110 por meio de uma rede de computadores 120. De acordo com uma modalidade, a rede de computadores 120 é a Internet e o sistema 110 está localizado remotamente dos sistemas de soldagem 200, do computador cliente (ou computadores clientes) 140 e do dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 na nuvem. De acordo com outras modalidades, a rede de computadores 120 pode ser, por exemplo, uma rede de área local (LAN), uma rede de longa distância (WAN) ou algum outro tipo de rede de computadores que seja adequado para o ambiente (por exemplo, a nuvem, um campus ou uma instalação de fabricação) no qual o sistema 110 existe com relação aos sistemas de soldagem 200, aos computadores clientes 140 e aos dispositivos móveis 150. Além disso, a rede de computadores 120 pode ser com fio, sem fio ou alguma combinação dos mesmos, de acordo com várias modalidades. De acordo com uma modalidade, os sistemas de soldagem 200 se conectam à rede de computadores 120 por meio de uma conexão Ethernet.

Conforme discutido em mais detalhes posteriormente no presente documento, em uma modalidade, o computador servidor 114 é configurado para receber dados de soldagem a partir dos sistemas de soldagem 200 através da rede de computadores 120, analisar os dados de soldagem e armazenar os resultados da análise (por exemplo, dados de soldagem agrupados) no armazenamento de dados 112. Além disso, em uma modalidade, o computador servidor 114 é configurado para receber solicitações de cliente para dados a partir do computador cliente (ou computadores clientes) 140 e do dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150, recuperar os dados solicitados a partir do armazenamento de dados 112 e fornecer os dados solicitados ao computador cliente (ou computadores clientes) 140 e ao dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 através da rede de computadores 120. Em tal modalidade, o computador servidor 114 e o armazenamento de dados 112 podem ser configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de soldagem, conforme armazenados, por um computador cliente 140 ou dispositivo móvel 150 conectado de modo operacional à rede de computadores 120.

A Figura 2 ilustra um diagrama de blocos esquemático de uma modalidade exemplificativa de um sistema de soldagem 200 da arquitetura do sistema 100 da Figura 1 conectado de modo operacional a um eletrodo de fio consumível 272. O sistema de soldagem 200 inclui uma fonte de energia de comutação 205 que tem um circuito de conversão de potência 210 e um circuito de comutação de ponte 280 que fornece potência de saída de soldagem entre o fio 272 e uma parte da peça de trabalho 274 para fundir o fio 272 durante a soldagem, formando um arco entre o fio 272 e a peça 274. O circuito de conversão de potência 210 pode ser do tipo transformador, com base em uma topologia de saída de meia ponte. Por exemplo, o circuito de conversão de potência 210 pode ser do tipo inversor que inclui um lado de potência de entrada e um lado de potência de saída, por exemplo, conforme delineado pelos lados primário e secundário, respectivamente, de um transformador de soldagem. Outros tipos de circuito de conversão de potência também são possíveis, tais como, por exemplo, um do tipo pulsador que tem uma topologia de saída de CC. O sistema de soldagem 200 também pode incluir um circuito de comutação de ponte 280 (opcional) que é conectado de modo operacional ao circuito de conversão de potência 210 e é configurado para comutar uma direção da polaridade da corrente de saída de soldagem (por exemplo, para operação de CA).

O sistema de soldagem 200 inclui, ainda, um gerador de forma de onda 220 e um controlador 230. O gerador de forma de onda 220 gera formas de onda de soldagem ao comando do controlador 230. A forma de onda gerada pelo gerador de forma de onda 220 modula a saída do circuito de conversão de potência 210 para produzir a corrente de saída entre o fio 272 e a parte da peça de trabalho 274. O controlador 230 também comanda a comutação do circuito de comutação de ponte 280 e pode fornecer comandos de controle ao circuito de conversão de potência 210.

Em uma modalidade, o sistema de soldagem inclui, ainda, um circuito de retroalimentação de tensão 240 e um circuito de retroalimentação de corrente 250 para monitorar a corrente a tensão de saída de soldagem entre o fio 272 e a parte da peça de trabalho 274 e fornecer a corrente e a tensão monitoradas de volta ao controlador 230 como dados de soldagem principais. A tensão e a corrente de retroalimentação podem ser usadas pelo controlador 230 para tomar decisões com relação à modificação da forma de onda de soldagem gerada pelo gerador de forma de onda 220 e/ou para tomar outras decisões que afetam a operação do sistema de soldagem 200, por exemplo.

De acordo com uma modalidade, a fonte de energia de comutação 205, o gerador de forma de onda 220, o controlador 230, o circuito de retroalimentação de tensão 240, o circuito de retroalimentação de corrente 250 e a interface de rede 260 constituem uma fonte de alimentação de soldagem. O sistema de soldagem 200 também pode incluir um alimentador de fio 270 que alimenta o fio de metal consumível 272 em direção à parte da peça de trabalho 274 através da ferramenta de soldagem (maçarico) (não mostrada) em uma velocidade de alimentação do fio (WFS) selecionada, de acordo com uma modalidade. O alimentador de fio 270, o fio de metal consumível 272 e a parte da peça de trabalho 274 não fazem parte da fonte de alimentação de soldagem, mas podem ser conectados de modo operacional à fonte de alimentação por meio de um ou mais cabos de saída, por exemplo.

De acordo com uma modalidade, o controlador 23 0 mede, calcula e coleta vários tipos de dados de soldagem do sistema de soldagem 200 para cada solda criada, incluindo dados de soldagem principais e dados de soldagem auxiliares. Técnicas para medir, calcular e coletar vários tipos de dados de soldagem principais são bem conhecidas na arte. Os dados de soldagem auxiliares podem incluir dados relacionados aos parâmetros de um ou mais dentre, por exemplo, tensão de saída de soldagem, corrente de saída de soldagem, velocidade de alimentação do fio, comprimento do arco, aderência, distância da ponta de contato à peça de trabalho (CTWD) , ângulo de trabalho, ângulo de deslocamento, velocidade de deslocamento, taxa de fluxo de gás, movimentos de soldagem da ferramenta de soldagem (maçarico), tipo de fio, quantidade de fio usado e taxa de deposição. Tais parâmetros de soldagem principais são bem conhecidos na técnica.

Os dados de soldagem auxiliares podem incluir dados relacionados a, por exemplo, tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de uma solda ser iniciada), movimentos de não soldagem de uma ferramenta de soldagem (maçarico) entre geração de soldas consecutivas em uma peça, temperaturas de uma peça após cada solda, hora, dia e data. Outros tipos de dados de soldagem principais e dados de soldagem auxiliares também são possíveis, de acordo com outras modalidades. Por exemplo, outros dados podem incluir ID do operador, ID da peça, tipo de bobina consumível ou tipo de embalagem.

Os dados relacionados a tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de uma solda ser iniciada) podem ser gerados, por exemplo, por conjunto de circuitos de temporizador (não mostrado) no controlador 230, de acordo com uma modalidade, com base em momentos em que os dados relacionados à corrente e tensão de saída de soldagem não indicam que uma solda está sendo gerada, por exemplo. Os dados relacionados a movimentos de uma ferramenta de soldagem (maçarico) durante movimentos de soldagem ou não soldagem de uma ferramenta de soldagem (maçarico) entre a geração de soldas consecutivas em uma peça podem ser gerados, por exemplo, por um giroscópio, um acelerômetro ou algum outro tipo de unidade de medição de inércia (não mostrada) fixado ou integrado à ferramenta de soldagem (maçarico) e conectado de modo operacional ao controlador 230, de acordo com várias modalidades. Os dados relacionados às temperaturas de uma peça após cada solda podem ser gerados, por exemplo, por um sensor infravermelho (não mostrado) ou algum outro tipo de sensor de temperatura do sistema de soldagem 200 conectado de modo operacional ao controlador 230, de acordo com várias modalidades.

A interface de rede 260 (por exemplo, uma interface de Ethernet em uma modalidade) é configurada para obter os dados de soldagem principais e os dados de soldagem auxiliares do controlador 230, para cada solda gerada em uma peça pelo sistema de soldagem 200, e comunicar os dados de soldagem principais e os dados de soldagem auxiliares através da rede de computadores 120 (por exemplo, a Internet) para o sistema 110 (por exemplo, na nuvem). Dessa forma, o sistema 110 tem capacidade para coletar dados de soldagem (principais e auxiliares) de cada sistema de soldagem 200 da arquitetura do sistema 100 para análise. De acordo com uma modalidade, a interface de rede 260 faz parte do controlador 230.

De modo similar à Figura 1, a Figura 3 ilustra uma segunda modalidade de uma arquitetura do sistema 300 que tem um sistema 110 (incluindo um computador servidor 114 e um armazenamento de dados 112) que está localizado, por exemplo, na nuvem remotamente de uma pluralidade de sistemas de corte de metal 400, um computador cliente (ou computadores clientes) 140 (por exemplo, PCs de mesa ou do tipo laptop) e um dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 (por exemplo, telefones inteligentes). Em modalidades alternativas, o sistema 110 não está localizado na nuvem (por exemplo, o sistema 110 está localizado em uma instalação de fabricação com os sistemas de corte 400) . O dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 também é efetivamente um tipo de computador cliente. Portanto, em alguns momentos no presente documento, o termo "computador cliente" pode ser usado amplamente para se referir a qualquer tipo de computador cliente. Cada sistema de corte de metal 400 (por exemplo, um sistema de corte de plasma) pode incluir, por exemplo, uma fonte de alimentação, uma ferramenta de corte (maçarico) e um subsistema robótico para mover a ferramenta de corte (maçarico) ou uma peça a ser cortada, uma em relação à outra, para realizar cortes na peça de metal. Alternativamente, em vez de ter um subsistema robótico, um operador humano pode mover a ferramenta de corte (maçarico) em relação a uma peça de metal durante uma operação de corte (por exemplo, uma operação de corte manual).

Na Figura 3, os sistemas de corte de metal 400, o computador cliente (ou computadores clientes) 140 e o dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 se comunicam com o sistema 110 por meio de uma rede de computadores 120. De acordo com uma modalidade, a rede de computadores 120 é a Internet e o sistema 110 está localizado remotamente dos sistemas de corte 400, do computador cliente (ou computadores clientes) 140 e do dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 na nuvem. De acordo com outras modalidades, a rede de computadores 120 pode ser, por exemplo, uma rede de área local (LAN), uma rede de longa distância (WAN) ou algum outro tipo de rede de computadores que seja adequado para o ambiente (por exemplo, a nuvem, um campus ou uma instalação de fabricação) no qual o sistema 110 existe com relação aos sistemas de corte 400, aos computadores clientes 140 e aos dispositivos móveis 150. Além disso, a rede de computadores 120 pode ser com fio, sem fio ou alguma combinação dos mesmos, de acordo com várias modalidades. De acordo com uma modalidade, os sistemas de corte de metal 400 se conectam à rede de computadores 120 por meio de uma conexão Ethernet.

Conforme discutido em mais detalhes posteriormente no presente documento, em uma modalidade, o computador servidor 114 é configurado para receber dados de corte a partir dos sistemas de corte de metal 400 através da rede de computadores 120, analisar os dados de corte e armazenar os resultados da análise (por exemplo, dados de corte agrupados) no armazenamento de dados 112. Além disso, em uma modalidade, o computador servidor 114 é configurado para receber solicitações de cliente para dados a partir do computador cliente (ou computadores clientes) 140 e do dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150, recuperar os dados solicitados a partir do armazenamento de dados 112 e fornecer os dados solicitados ao computador cliente (ou computadores clientes) 140 e ao dispositivo móvel (ou dispositivos móveis) 150 através da rede de computadores 120. Em tal modalidade, o computador servidor 114 e o armazenamento de dados 112 são configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de corte, conforme armazenados, por um computador cliente 140 ou dispositivo móvel 150 conectado de modo operacional à rede de computadores 120.

A Figura 4 ilustra um diagrama de blocos esquemático de uma modalidade exemplificativa de um sistema de corte de metal 400 da arquitetura do sistema 300 da Figura 3. O sistema de corte de metal 400 inclui um dispositivo de controle numérico por computador (CNC) 401 que pode controlar a operação geral do processo e sistema de corte 400. Em uma modalidade, o CNC 401 é configurado, usado e construído de acordo com sistemas automatizados conhecidos e não precisa ser descrito em detalhes no presente documento. O sistema 400 inclui uma fonte de energia 403 que fornece a corrente de corte ao maçarico 450 (ferramenta de corte) para gerar o arco de plasma para corte. Conforme é geralmente conhecido, o CNC 401 pode controlar a fonte de energia 403 para fornecer a saída desejada através da linha elétrica 425 no momento desejado na operação de corte. As modalidades da presente invenção não são limitadas pelo projeto e construção da fonte de energia 403, que pode ser construída de modo consistente com fontes de energia conhecidas. Adicionalmente, o sistema 400 inclui um console de gás 405 que pode ser normalmente construído de modo similar a consoles de gás conhecidos e inclui linhas e válvulas de gás para distribuir os gases necessários para a ferramenta de corte (maçarico) 450. Na modalidade mostrada, o console tem quatro linhas de gás alimentadas a partir de fontes (não mostradas), tais como tanques. Conforme mostrado, há uma linha de ar 409, uma linha de nitrogênio 411, uma linha de oxigênio 413 e uma linha de gás de corte 415. Esses gases podem ser usados para criar o plasma de corte, e o ar, o nitrogênio e o oxigênio podem ser usados para blindagem. Esses gases são usados, e combinados, para fornecer um gás de blindagem e um gás de plasma ao maçarico. A mistura e o uso desses gases normalmente são conhecidos e não precisam ser discutidos em detalhes no presente documento. Conforme mostrado, as linhas de gás alimentam uma tubulação 417 que pode conter uma pluralidade de válvulas (não mostradas) que controlar o fluxo e a mistura dos gases. Cada uma dessas válvulas pode se tratar de válvulas eletronicamente controladas, de modo que possa ser controlada por meio de um controlador, tal como um processador de sinal digital DSP 407. O DSP recebe sinais de controle do controlador/CNC 401 e, assim, o fluxo dos respectivos gases pode ser controlado. Em algumas modalidades exemplificativas, o controlador/CNC 401 pode ser usado para selecionar os tipos de gás necessários, e o controle de fluxo é controlado pelo DSP. Conforme mostrado, como uma saída da tubulação 417, há uma linha de gás de blindagem 421 e uma linha de gás de plasma 423 que alimentam o maçarico 450 com cada uma dessas respectivas misturas de gases. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 4, em algumas modalidades exemplificativas, há uma pluralidade de sensores de pressão (tais como transdutores de pressão) posicionados sobre e/ou dentro da tubulação 417, de modo que as respectivas pressões de cada uma das linhas (de entrada e saída) possam ser detectadas e sinalizadas para o DSP 407, e ultimamente para o controlador 401.

Por exemplo, em algumas modalidades exemplificativas, as linhas de gás de entrada 409, 411, 413 e 415 têm, cada uma, um dispositivo de captação de pressão 410, 412, 414 e 416, respectivamente, que detecta a pressão do gás de entrada no console e/ou tubulação. Esses dados de pressão podem ser usados pelo CNC/controlador 401 para assegurar que uma pressão de entrada adequada seja alcançada. Por exemplo, uma operação de corte específica pode exigir uma certa quantidade de pressão/fluxo de cada uma das respectivas fontes de gás, e o controlador 401 usa a pressão captada de cada um desses sensores para assegurar que pressão/fluxo adequado das fontes de gás esteja disponível.

Adicionalmente, conforme mostrado, em modalidades exemplificativas da presente invenção, cada uma das extremidades a montante das linhas de gás de blindagem e plasma (421 e 423, respectivamente) pode ter sensores de pressão 419 e 420 para detectar a pressão inicial em cada uma dessas linhas. Esses dados de pressão também são enviados por meio do DSP 407 para o controlador 401, em que o controlador 401 pode, novamente, usar esses dados de pressão detectados para assegurar que um fluxo adequado de gás seja fornecido ao maçarico. Ou seja, o controlador 401 pode usar esses dados de pressão para controlar cada uma das respectivas válvulas de controle de fluxo (não mostradas) para assegurar que o fluxo/pressão adequado de gás seja alcançado para qualquer determinada operação de corte. Assim, em vez de usar uma metodologia de controle de laço aberto ou uma retroalimentação de laço fechado limitada a apenas à retroalimentação do console de gás, as modalidades da presente invenção podem usar uma metodologia de controle de retroalimentação de laço fechado, em que a pressão captada é usada pelo controlador para assegurar que uma quantidade desejada de pressão e/ou fluxo de gás seja fornecida às linhas de gás 421 e 423. O controlador 401 controlaria as válvulas para alcançar o fluxo de gás desejado para uma determinada operação de corte e/ou um determinado estado em uma operação de corte (por exemplo, purga, perfuração, corte, retirada, etc.).

Conforme mostrado, cada um dos gases de blindagem e plasma é direcionado a um conjunto de ferramenta de corte (maçarico) 450. O conjunto de maçarico 450 pode ser construído de modo similar às ferramentas de corte de plasma conhecidas (maçaricos), incluindo ferramentas de corte de plasma resfriadas com líquido (maçaricos) usadas, por exemplo, em operações mecanizadas de corte de plasma. Visto que a construção de tais ferramentas (maçaricos) é normalmente conhecida, uma discussão detalhada de sua função e construção não está incluída no presente documento. Entretanto, diferentemente das ferramentas conhecidas (maçaricos), os conjuntos de ferramenta (maçarico) de uma modalidade da presente invenção incluem sensores de pressão que detectam as pressões dos gases em diferentes locais na ferramenta (maçarico) 450. Essas pressões detectadas são, novamente, usadas pelo DSP 407 e/ou controlador 401 para controlar o fluxo de gás para a ferramenta (maçarico) 450.

Por exemplo, conforme mostrado, em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, os sensores de pressão 451 (gás de blindagem) e 453 (gás de plasma) podem ser usados para detectar a pressão do gás que flui para o conjunto de maçarico. Por exemplo, esses sensores 451/453 podem estar localizados na extremidade a montante do conjunto de maçarico 450 para detectar a pressão dos gases à medida que entram no maçarico 450. Os sensores podem estar localizados nas conexões de gás das linhas de gás ao conjunto de corpo de maçarico, ou podem estar localizadas entre o conjunto de corpo de maçarico e o conjunto de cabeça de maçarico. Os sensores de pressão devem ser de um tipo que possa encaixar nas linhas de gás e/ou conexões e não obstruir o fluxo do gás de modo que o fluxo ou a operação do maçarico seja comprometida. Esses sensores podem, então, ser usados pelo controlador 401 para detectar uma queda de pressão, se houver, do console 405 para o maçarico 450.

Adicionalmente, conforme mostrado, na Figura 4, o conjunto de maçarico inclui pelo menos uma tampa de proteção 454, um bocal 455 e um eletrodo 456. Obviamente, o conjunto de maçarico também pode conter outros componentes, tais como um anel giratório, uma tampa de retenção, etc. Conforme mostrado, o conjunto de maçarico 450 contém sensores de pressão adicionais (por exemplo, transdutores) para captar a pressão dos gases do maçarico em diferentes locais no maçarico 450. Por exemplo, conforme mostrado, um sensor 457 está localizado em uma superfície interna da tampa de proteção de modo a detectar a pressão do gás de blindagem durante a operação, e um medidor de pressão da câmara de plasma 458 está localizado na cavidade entre o bocal 455 e o eletrodo 456 para detectar a pressão do gás de plasma na câmara de gás de plasma. Esses sensores 457/458 fornecem os dados de pressão captados para o DSP 407 e/ou o controlador 401, de modo que o controlador 401 possa usar a pressão captada para monitorar a operação do processo/maçarico de corte e fornecer controle dinâmico da operação de corte com base nas pressões detectadas.

De acordo com uma modalidade, o controlador 401 mede, calcula e coleta vários tipos de dados de corte do sistema de corte de metal 400 para cada corte criado, incluindo dados de corte principais e dados de corte auxiliares. Técnicas para medir, calcular e coletar vários tipos de dados de corte principais são bem conhecidas na arte. Os dados de corte principais podem incluir dados relacionados aos parâmetros de um ou mais dentre, por exemplo, tensão do arco, corrente de corte, várias pressões de gás, várias taxas de fluxo de gás, altura de perfuração inicial, ângulo de trabalho da ferramenta de corte (maçarico), ângulo de deslocamento da ferramenta de corte (maçarico), velocidade de corte da ferramenta de corte (maçarico), distância da ferramenta (maçarico) à peça de trabalho e movimentos de corte da ferramenta de corte (maçarico). Tais parâmetros de corte principais são bem conhecidos na técnica.

Os dados de corte auxiliares podem incluir dados relacionados a, por exemplo, tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de um corte ser iniciado), movimentos de não corte de uma ferramenta de corte (maçarico) entre a geração de cortes consecutivos em uma peça, temperaturas de uma peça após cada corte, hora, dia e data. Outros tipos de dados de corte principais e dados de corte auxiliares também são possíveis, de acordo com outras modalidades. Por exemplo, outros dados podem incluir ID do operador e ID da peça.

Os dados relacionados aos tempos de pré-inatividade (isto é, o tempo de inatividade antes de um corte ser iniciado) podem ser gerados, por exemplo, por conjunto de circuitos de temporizador (não mostrado) no controlador 401, de acordo com uma modalidade, com base em momentos em que os dados relacionados à tensão do arco e/ou corrente de corte não indicam que um corte está sendo gerado, por exemplo. Os dados relacionados a movimentos de não corte de uma ferramenta de corte (maçarico) entre a geração de cortes consecutivos em uma peça podem ser gerados, por exemplo, por um giroscópio, um acelerômetro ou algum outro tipo de unidade de medição de inércia (não mostrada) fixado ou integrado à ferramenta de corte (maçarico) e conectado de modo operacional ao controlador 401, de acordo com várias modalidades. Os dados relacionados às temperaturas de uma peça após cada corte podem ser gerados, por exemplo, por um sensor infravermelho (não mostrado) ou algum outro tipo de sensor de temperatura do sistema de corte de metal 400 conectado de modo operacional ao controlador 401, de acordo com várias modalidades.

O sistema de corte de metal 400 inclui uma interface de rede 460 conectada de modo operacional ao controlador 401, de acordo com uma modalidade. A interface de rede 460 (por exemplo, uma interface de Ethernet em uma modalidade) é configurada para obter os dados de corte principais e os dados de corte auxiliares do controlador 401, para cada corte gerado em uma peça pelo sistema de corte de metal 400, e comunicar os dados de corte principais e os dados de corte auxiliares através da rede de computadores 120 (por exemplo, a Internet) para o sistema 110 (por exemplo, na nuvem). Dessa forma, o sistema 110 tem capacidade para coletar dados de corte (principais e auxiliares) de cada sistema de corte de metal 400 da arquitetura do sistema 100 para análise. De acordo com uma modalidade, a interface de rede 460 faz parte do controlador 401.

A Figura 5 ilustra uma modalidade exemplificativa do computador servidor 114 da Figura 1 e da Figura 3, enfatizando uma arquitetura de hardware. O computador servidor 114 inclui pelo menos um processador 514 que se comunica com vários dispositivos periféricos por meio de um subsistema de barramento 512. Esses dispositivos periféricos podem incluir um subsistema de armazenamento 524, incluindo, por exemplo, um subsistema de memória 528 e um subsistema de armazenamento de arquivos 526, dispositivos de entrada de interface do usuário 522, dispositivos de saída de interface do usuário 520 e um subsistema de interface de rede 516. Os dispositivos de entrada e saída permitem a interação do usuário com o computador servidor 114. O subsistema de interface de rede 516 fornece uma interface para redes externas (por exemplo, a Internet) e é acoplado a dispositivos de interface correspondentes em outros sistemas de computador. Por exemplo, o controlador 230 do sistema de soldagem 200 e o controlador/CNC 401 do sistema de corte de metal 400 podem compartilhar uma ou mais características com o computador servidor 114 e podem ser, por exemplo, um computador convencional, um processador de sinal digital e/ou outro dispositivo de computação.

Os dispositivos de entrada de interface do usuário 522 podem incluir um teclado, dispositivos para apontar, tal como um mouse, trackball, teclado sensível ao toque, ou computador do tipo tablet gráfico, um escâner, uma tela sensível ao toque incorporada ao visor, dispositivos de entrada de áudio, tais como sistemas de reconhecimento de voz, microfones, e/ou outros tipos de dispositivos de entrada. Em geral, o uso do termo "dispositivo de entrada" destina-se a incluir todos os tipos possíveis de dispositivos e formas para inserir informações no computador servidor 114 ou em uma rede de comunicação.

Os dispositivos de saída de interface do usuário 520 podem incluir um subsistema de exibição, uma impressora, uma máquina de fax ou visores não visuais, tais como dispositivos de saída de áudio. O subsistema de exibição pode incluir um tubo de raios catódicos (CRT), um dispositivo de painel plano, tal como um visor de cristal líquido (LCD), um dispositivo de projeção ou algum outro mecanismo para criar uma imagem visível. O subsistema de exibição também pode fornecer exibição não visual, tal como por meio de dispositivos de saída de áudio. Em geral, o uso do termo "dispositivo de saída" destina-se a incluir todos os tipos possíveis de dispositivos e formar para emitir informações a partir do computador servidor 114 para o usuário ou para uma outra máquina ou sistema de computador.

O subsistema de armazenamento 524 armazena construções de programação que fornecem ou dão suporte a algumas ou todas as funcionalidades descritas no presente documento (por exemplo, como módulos/componentes de software). Por exemplo, o subsistema de armazenamento 524 pode incluir módulos de software analíticos (por exemplo, um módulo de análise de agrupamentos) para identificar e agrupar soldas e cortes.

Os módulos de software são geralmente executados pelo processador 514 isoladamente ou em combinação com outros processadores. A memória 528 usada no subsistema de armazenamento pode incluir várias memórias, incluindo uma memória de acesso aleatório principal (RAM) 530 para armazenamento de instruções e dados durante a execução de programa e uma memória somente de leitura (ROM) 532 na qual as instruções fixadas são armazenadas. Um subsistema de armazenamento de arquivos 526 pode fornecer armazenamento persistente para arquivos de programa e dados e pode incluir uma unidade de disco rígido, uma unidade de disquete juntamente com mídias removíveis associadas, uma unidade de CD-ROM, uma unidade óptica ou cartuchos de mídias removíveis. Os módulos que implantam a funcionalidade de certas modalidades podem ser armazenados pelo subsistema de armazenamento de arquivos 526 no subsistema de armazenamento 524 ou em outras máquinas acessíveis pelo processador (ou processadores) 514.

De acordo com algumas modalidades, o armazenamento de dados 112 da Figura 1 e da Figura 3 pode ter elementos similares aos elementos do subsistema de armazenamento 524 da Figura 5. As informações no armazenamento de dados 112 podem ser armazenadas em uma variedade de estruturas de dados, incluindo, por exemplo, listas, matrizes e/ou bancos de dados. Além disso, as informações armazenadas no armazenamento de dados 112 podem incluir um ou mais dentre os seguintes: dados armazenados em um banco de dados relacional, dados armazenados em um banco de dados hierárquico, documentos de texto, imagens gráficas, informações de áudio, transmissões de vídeo e outras informações associadas à soldagem ou corte.

O subsistema de barramento 512 fornece um mecanismo para permitir que os vários componentes e subsistemas do computador servidor 114 se comuniquem entre si, conforme pretendido. Embora o subsistema de barramento 512 seja mostrado esquematicamente como um barramento único, as modalidades alternativas do subsistema de barramento podem usar múltiplos barramentos.

Devido à natureza em constante mudança de dispositivos de computação e redes, a descrição do computador servidor 114 representado na Figura 5 pretende apenas ser um exemplo específico com o propósito de ilustrar algumas modalidades. Muitas outras configurações do computador servidor 114 são possíveis, tendo mais ou menos componentes que o computador servidor representado na Figura 5.

A Figura 6 ilustra uma modalidade exemplificativa do sistema 110 da Figura 1 e da Figura 3, enfatizando uma arquitetura de componente funcional do computador servidor 114. Na Figura 6, o computador servidor 114 inclui um componente analítico 610, um componente de segurança 620, um componente de consulta 630, um componente de pesquisa 640 e um componente de filtro 650. De acordo com uma modalidade, esses componentes são componentes de software ou módulos de software que são executados, por exemplo, pelo processador (ou processadores) 514 da Figura 5.

O componente de segurança 620 é configurado para estabelecer uma conexão segura entre um sistema de soldagem, um sistema de corte, um computador cliente e/ou usuários dos mesmos. Adicionalmente, o componente de segurança 620 é configurado para estabelecer direitos de acesso para um sistema de soldagem, um sistema de corte, um computador cliente e/ou usuários dos mesmos. Dado que dados de soldagem ou dados de corte podem ser transferidos através de redes públicas, tais como, por exemplo, a Internet, o componente de segurança 620 pode fornecer comunicação de dados criptografada juntamente com serviços de autenticação e autorização entre o sistema 110 e um sistema de soldagem, um sistema de corte ou um computador cliente. Tais técnicas de criptografia, autenticação e autorização são bem conhecidas e podem ser aplicadas no computador servidor 114. Por exemplo, o documento n° US 8.224.881, que está incorporado ao presente documento a título de referência, elabora tais técnicas.

O componente de consulta 630 é configurado para ajudar um usuário a formular critérios de pesquisa a serem usados pelo componente de pesquisa 640 para localizar dados de soldagem ou dados de corte, conforme armazenados, no armazenamento de dados 112. Uma vez que uma consulta tenha sido formulada, o componente de pesquisa 640 pesquisa o armazenamento de dados 112 com base em informações recebidas de um computador cliente e nos critérios de pesquisa formulados com o uso do componente de consulta 630. Por exemplo, em uma modalidade, o componente de consulta 630 pode ser adaptado para extrair informações de soldagem ou informações de corte de uma consulta do usuário (por exemplo, com base na entrada de linguagem natural). Tais técnicas de consulta são bem conhecidas e podem ser aplicadas no computador servidor 114. Por exemplo, o documento n° US 8.224.881, que está incorporado ao presente documento a título de referência, elabora tais técnicas. Em resposta ao recebimento de uma consulta a partir do componente de consulta 630, o componente de pesquisa 640 pesquisa por informações de soldagem ou informações de corte. O componente de pesquisa 640 pode empregar várias técnicas (por exemplo, com base em um modelo bayesiano, um modelo de inteligência artificial, redes de árvores probabilísticas, lógica difusa e/ou rede neural) ao pesquisar por dados de soldagem ou corte. Tais técnicas de pesquisa são bem conhecidas e podem ser aplicadas no computador servidor 114. Por exemplo, o documento n° US 8.224.881, que está incorporado ao presente documento a título de referência, elabora tais técnicas.

O componente de filtro 650 é configurado para filtrar os resultados do componente de pesquisa 640 para facilitar a preparação de conjuntos de dados a serem usados como dados de entrada em, por exemplo, um algoritmo de aprendizado de máquina (ML). A filtração se baseia, pelo menos em parte, nas informações recebidas do computador cliente que solicita a pesquisa. Por exemplo, em uma modalidade, o componente de filtro 650 pode filtrar os resultados da pesquisa na preparação para uso de um algoritmo de ML que é configurado para operar em dados de entrada para, por exemplo, rastrear atividades de manutenção preventiva e questões de sinalização de alerta relacionadas à soldagem ou corte em qualquer estação em uma linha de produção, permitindo que os engenheiros evitem problemas antes que ocorram. Tais técnicas de filtração são bem conhecidas e podem ser aplicadas no computador servidor 114. Por exemplo, o documento n° US 8.224.881, que está incorporado ao presente documento a título de referência, elabora tais técnicas. De acordo com uma modalidade, o componente analítico 610 do computador servidor 114 pode implantar o algoritmo de ML. Alternativamente, o algoritmo de ML pode ser implantado no computador cliente, por exemplo.

Entretanto, de acordo com uma modalidade, o componente analítico 610 é configurado para realizar uma análise de pré-processamento de dados antes de armazenar os dados no armazenamento de dados 112 e, portanto, antes de um computador cliente se conectar ao sistema 110 e pesquisar pelos dados armazenados no armazenamento de dados 112. Conforme indicado anteriormente no presente documento, ao tentar analisar os dados de soldagem ou corte coletados com algoritmos avançados de aprendizado de máquina (ML), há um alto grau de dificuldade ao agrupar dados para soldas ou cortes individuais. Isso é difícil porque os dados de soldagem ou corte geralmente não são marcados a partir de um ponto de vista de rastreabilidade. A fonte dos dados é conhecida e, normalmente, é fácil registrar o número da peça de um tipo de peça, mas a identificação individual de uma solda ou corte que ocorre em uma peça é geralmente desconhecida/não marcada. Além disso, diversas soldas (ou cortes) podem facilmente se sobrepor, a partir de um ponto de vista de agrupamento, visto que os parâmetros dos dados são similares, mas as soldas (ou cortes) precisam estar alocadas em diferentes agrupamentos. Portanto, em uma modalidade, o componente analítico 610 do computador servidor 114 é configurado para realizar uma análise nos dados de soldagem (ou dados de corte) para identificar e agrupar soldas (ou cortes) individuais iguais produzidos em múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça, sem depender dos números de identificação dos perfis de solda (ou números de identificação dos perfis de corte) como parte da análise, conforme discutido abaixo non presente documento.

A Figura 7 é um fluxograma de uma modalidade de um método 700 para identificar e agrupar dados de soldagem (ou corte) que correspondem às soldas (ou cortes) individuais iguais com o uso, por exemplo, do sistema 110 na Figura 1, Figura 3 ou Figura 6. Na etapa 710 do método 700, um computador servidor 114, que tem um componente analítico 610, recebe dados de soldagem (ou corte), incluindo dados de soldagem (ou corte) principais e dados de soldagem (ou corte) auxiliares, através de uma rede de computadores 120 a partir de múltiplos sistemas de soldagem (ou corte) 200 (ou 400) conectados de modo operacional à rede de computadores 120 e usados para gerar múltiplas soldas (ou cortes) para produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça. Os dados de soldagem (ou corte) correspondem às múltiplas soldas (ou cortes). As múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça podem ser, por exemplo, múltiplas instâncias de uma treliça para uma ponte.

No bloco 720 do método 700, o computador servidor 114 realiza uma análise nos dados de soldagem (ou corte) para identificar e agrupar soldas (ou cortes) individuais iguais dentre as múltiplas soldas (ou cortes), sem depender dos números de identificação dos perfis de solda (ou corte) como parte da análise. Um agrupamento das soldas (ou cortes) individuais iguais corresponde a um mesmo local de solda (ou corte) nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça.

Um número de identificação do perfil de solda (ou corte) é um valor numérico que idealmente identificaria soldas (ou cortes) individuais que correspondem ao mesmo local nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. Entretanto, conforme discutido anteriormente no presente documento, números de identificação dos perfis de solda (ou corte) podem ser inadvertidamente reutilizados, o que resultaria no agrupamento incorreto de um lote dissimilar de registros de solda (ou corte) (dados de soldagem ou corte para diferentes tipos de soldas ou cortes). A identificação incorreta provocaria problemas adicionais com a detecção de defeitos, rastreabilidade, e agrupamento de dados para análise posterior. Em um outro exemplo, números de identificação dos perfis de solda (ou corte) podem não ser definidos ou podem ser apenas parcialmente definidos pelo controlador do sistema. Isso novamente causaria problemas com a detecção de defeitos, rastreabilidade e agrupamento de dados. No método 700, o uso de duas categorias diferentes de dados (isto é, dados de soldagem (ou corte) auxiliares juntamente com dados de soldagem (ou corte) principais) permite o agrupamento correto de soldas (ou cortes), sem o uso ou dependência de números de identificação de perfis ou qualquer outro tipo de índices que possa tentar identificar especificamente um local de solda (ou corte) específico em uma peça.

No bloco 73 0 do método 700, um armazenamento de dados 112 recebe os dados de soldagem (ou corte), que correspondem a cada solda (ou corte) individual dentre as soldas (ou cortes) individuais iguais, a partir do computador servidor 114 e armazena digitalmente os dados de soldagem (ou corte) como identificados e agrupados. Dessa forma, os dados de soldagem (ou corte) originalmente recebidos a partir dos sistemas de soldagem (ou corte) foram eficazmente pré-processados e armazenados de uma maneira que sejam mais úteis para processamento adicional, por exemplo, por algoritmos de aprendizado de máquina (ML). Tais algoritmos de ML podem ser usados, por exemplo, para analisar o desempenho de soldagem (ou corte) e para programar e rastrear atividades de manutenção preventiva.

De acordo com uma modalidade, a análise realizada n o bloco 720 do método 700 inclui uma análise de agrupamentos que agrupa adequadamente dados relacionados às soldas (ou cortes) que correspondem a um mesmo local em múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça a ser fabricado. O uso dos dados de soldagem (ou corte) auxiliares juntamente com os dados de soldagem (ou corte) principais na análise de agrupamentos melhora bastante a probabilidade de que agrupamentos corretos dos dados de soldagem (ou corte) sejam formados.

Em geral, a análise de agrupamentos é um tipo de análise de classificação que agrupa conjuntos de dados (por exemplo, dados que correspondem a objetos) de tal modo que os elementos dos grupos (ou agrupamentos) resultantes sejam mais similares entre si do que aos elementos nos outros grupos. Algoritmos de análise de agrupamentos são usados para realizar análise de agrupamentos. Alguns tipos de algoritmos de análise de agrupamentos incluem algoritmos de agrupamento baseado na conectividade, algoritmos de agrupamento baseado em centroide, algoritmos de agrupamento baseado na distribuição e algoritmos de agrupamento baseado na densidade. Tais tipos de algoritmos de análise de agrupamentos são bem conhecidos na técnica de análise de agrupamentos. Outros tipos de algoritmo de agrupamento também podem ser possíveis.

As Figuras 8A e 8B ilustram uma peça 800 e uma tabela 850, respectivamente, fornecendo um exemplo do método 700 da Figura 7. Em referência à Figura 8A, um tipo de peça que foi fabricado inclui quatro (4) soldas, incluindo uma primeira solda 810, uma segunda solda 820, uma terceira solda 830 e uma quarta solda 840. O tipo de peça 800 pode ser, por exemplo, uma estrutura de quadro de metal que tem quatro (4) lados que foram soldados juntos nos cantos da estrutura de quadro resultante. Múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça 800 podem ser produzidas da mesma maneira, gerando-se quatro (4) soldas.

A Figura 8B mostra uma tabela 850 de dados que correspondem às quatro (4) soldas para quatro (4) do mesmo tipo de peça 800 que foram fabricados. Há oito (8) fileiras de dados na tabela 850. De acordo com uma modalidade, os dados que realmente são enviados para o sistema 110 para cada instância de uma solda são o número da solda, a tensão, a amperagem (corrente) e o tempo de pré-inatividade. O número da solda indica simplesmente uma solda individual, mas não fornece qualquer outra indicação de qual solda é. Além disso, não é fornecido nenhum número de identificação do perfil de solda que corresponda aos locais de solda na peça. A tensão é a tensão de saída de soldagem usada para produzir a solda, e a amperagem é a corrente de saída de soldagem usada para produzir a solda. A tensão e a amperagem constituem dados de soldagem principais.

Entretanto, se apenas os dados de soldagem principais (tensão e amperagem) forem processados na análise de agrupamentos, a análise de agrupamentos geraria apenas dois (2) grupos de soldas...um primeiro grupo de soldas que tem uma tensão de 24,0 volts e uma amperagem de 200 amperes, e um segundo grupo de soldas que tem uma tensão de 26,5 volts e uma amperagem de 350 amperes. Entretanto, sabe-se a partir da Figura 8A (e da coluna de ID de solda da peça da Figura 8B que não é enviada para o sistema 110) que a peça 800 realmente tem quatro (4) soldas diferentes (810, 820, 830 e 840) que correspondem aos quatro (4) locais de solda diferentes. Portanto, os agrupamentos seriam incorretos e enganosos para algoritmos subsequentes (por exemplo, algoritmos de ML) que usam esses agrupamentos incorretos de dados de soldagem.

Entretanto, adicionando-se os dados de soldagem auxiliares do tempo de pré-inatividade, a análise de agrupamentos teria capacidade para discernir corretamente e agrupar as quatro (4) soldas diferentes. Conforme anteriormente discutido no presente documento, o tempo de pré-inatividade é o tempo de inatividade antes de uma solda (ou corte) ser iniciada. Conforme mostrado na Figura 8B, a tabela 850 inclui dados de solda para as quatro (4) soldas diferentes de pelo menos duas (2) peças diferentes do mesmo tipo (isto é, o tipo de peça 800) . Portanto, incluindo-se os dados de soldagem auxiliares de tempo de pré-inatividade, a análise de agrupamentos formaria corretamente quatro (4) grupos (agrupamentos) das soldas individuais iguais. Na tabela 850 da Figura 8B, o primeiro grupo (agrupamento) é indicado por um ID de solda da peça de 1, o segundo grupo (agrupamento) é indicado por um ID de solda de peça de 2, o terceiro grupo (agrupamento) é indicado por um ID de solda da peça de 3 e o quarto grupo (agrupamento) é indicado por um ID de solda da peça de 4, embora esses IDs de solda da peça não façam parte dos dados de solda realmente enviados para o sistema 110 para análise.

Dessa forma, grupos (agrupamentos) adequados de dados de soldagem (ou dados de corte) para os mesmos locais de solda (ou locais de corte) em uma peça podem ser alcançados sem o uso de números de identificação de perfis enviados, por exemplo, pelos sistemas de soldagem 200 (ou pelos sistemas de corte 400). Além disso, dependendo de outros parâmetros (por exemplo, carimbos de data/hora de dados) inseridos no sistema 110 a partir dos sistemas de soldagem 200 (ou dos sistemas de corte 400) , a análise (por exemplo, um tipo de análise de reconhecimento de padrões) pode ser realizada nos dados principais e nos dados auxiliares, juntamente com os outros parâmetros (também considerados dados auxiliares), para determinar adequadamente uma sequência (isto é, uma ordem no tempo) na qual as múltiplas soldas (ou cortes) em uma peça específica foram geradas.

Conforme discutido anteriormente no presente documento, para soldagem, os dados de soldagem principais podem incluir um ou mais dentre tensões de saída de soldagem, correntes de saída de soldagem, velocidades de alimentação de fio, comprimentos de arco, aderências, distâncias da ponta de contato à peça de trabalho (CTWD), ângulos de trabalho, ângulos de deslocamento, velocidades de deslocamento, taxas de fluxo de gás, movimentos de soldagem da ferramenta de soldagem (maçarico), tipos de fio, quantidades de fio usado e taxas de deposição. Para corte, os dados de corte principais podem incluir um ou mais dentre tensões do arco, correntes de corte, várias pressões de gás, várias taxas de fluxo de gás, alturas de perfuração iniciais, ângulos de trabalho da ferramenta de corte (maçarico), ângulos de deslocamento da ferramenta de corte (maçarico), velocidades de corte da ferramenta de corte (maçarico), distâncias da ferramenta (maçarico) à peça de trabalho e movimentos de corte da ferramenta de corte (maçarico).

Os dados de soldagem (ou corte) auxiliares podem incluir dados de tempo de pré-inatividade. Os dados de soldagem (ou corte) auxiliares podem incluir dados relacionados a movimentos de não soldagem (ou não corte) de uma ferramenta de soldagem (maçarico) (ou ferramenta de corte (maçarico)) entre soldas (ou cortes) consecutivas nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça. Os dados de soldagem (ou corte) auxiliares podem incluir dados relacionados às temperaturas das múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça, por exemplo, após cada solda (ou corte) ser produzido. Outros tipos de dados de soldagem (ou corte) principais e auxiliares também são possíveis, de acordo com outras modalidades.

Novamente, as modalidades dos sistemas de soldagem (ou sistemas de corte) podem incluir sistemas de soldagem robóticos (ou sistemas de corte robóticos), sistemas de soldagem manuais (ou sistemas de corte manuais) ou sistemas de soldagem semiautomáticos. Além disso, de acordo com uma modalidade e conforme anteriormente discutido no presente documento, o computador servidor 114 e o armazenamento de dados 112 podem ser configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de soldagem (ou os dados de corte), conforme armazenados no armazenamento de dados 112, por um computador cliente (por exemplo, 140 ou 150) conectado de modo operacional à rede de computadores 120.

Os dados de soldagem ou os dados de corte conforme identificados, agrupados e armazenados no sistema 110 podem subsequentemente ser usados eficazmente por algoritmos de aprendizado de máquina (ML) do sistema 110 (ou por algoritmos de ML de outros sistemas externos) para, por exemplo, classificar as soldas (ou cortes) como atendendo ou não uma ou mais especificações. Os algoritmos de ML também podem ser empregues com outros propósitos (por exemplo, propósitos de manutenção preditiva e/ou preventiva). De acordo com várias modalidades, os algoritmos de aprendizado de máquina (ML) podem ser desenvolvidos (por exemplo, treinados) com o uso de pelo menos um dentre uma técnica de regressão linear, uma técnica de regressão logística, uma técnica de árvore de decisão, uma técnica do vizinho mais próximo K, uma técnica de médias K, uma máquina de vetor de suporte, uma rede neural, uma rede bayesiana, uma unidade de processamento de tensores, um algoritmo genético, um algoritmo evolutivo, um sistema classificador de aprendizado, uma técnica de aumento de gradiente ou uma técnica AdaBoost. Outras técnicas também podem ser possíveis, de acordo com outras modalidades.

Embora as modalidades reveladas tenham sido ilustradas e descritas em detalhes consideráveis, a intenção não é restringir ou limitar de qualquer maneira o escopo das reivindicações a tais detalhes. Naturalmente, não é possível descrever qualquer combinação concebível de componentes ou metodologias com propósitos de descrever os vários aspectos da presente matéria. Portanto, a revelação não é limitada aos detalhes específicos ou exemplos ilustrativos mostrados e descritos. Desse modo, esta revelação é destinada a abranger alterações, modificações e variações abrangidas pelo escopo das reivindicações, as quais satisfazem os requisitos da matéria estatuária disposta no Título 35 do U.S.C. §101. A descrição acima de modalidades específicas é feita a título de exemplo. A partir da descrição fornecida, aqueles versados na técnica não apenas entenderão os conceitos inventivos gerais e as vantagens presentes, como também encontrarão várias mudanças e modificações evidentes para as estruturas e métodos revelados. Busca-se, portanto, cobrir todas essas mudanças e modificações abrangidas pela essência e pelo escopo dos conceitos inventivos gerais, conforme definido pelas reivindicações e equivalentes das mesmas.

Claims

Sistema para monitoramento de produção de soldagem e análise de dados, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que compreende:
pelo menos um computador servidor que tem um componente analítico; e
pelo menos um armazenamento de dados conectado de modo operacional ao pelo menos um computador servidor;
sendo que o pelo menos um computador servidor é configurado para:
receber dados de soldagem, incluindo dados de soldagem principais e dados de soldagem auxiliares, através de uma rede de computadores a partir de uma pluralidade de sistemas de soldagem conectados de modo operacional à rede de computadores e usados para gerar múltiplas soldas de modo a produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça, sendo que os dados de soldagem correspondem às múltiplas soldas, e
realizar uma análise nos dados de soldagem para identificar e agrupar soldas individuais iguais dentre as múltiplas soldas, sem depender dos números de identificação dos perfis de solda recebidos a partir da pluralidade de sistemas de soldagem como parte da análise, sendo que um grupo das soldas individuais iguais corresponde a um mesmo local de solda nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça, e
sendo que o pelo menos um armazenamento de dados é configurado para receber os dados de soldagem, que correspondem a cada solda individual dentre as soldas individuais iguais, a partir do computador servidor e armazenar digitalmente os dados de soldagem como identificados e agrupados.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a análise é uma análise de agrupamentos.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que está localizado remotamente da pluralidade de sistemas de soldagem.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de soldagem principais incluem dados relacionados a pelo menos um dentre tensão de saída de soldagem, corrente de saída de soldagem, velocidade de alimentação do fio, comprimento do arco, aderência, distância da ponta de contato à peça de trabalho (CTWD), ângulo de trabalho, ângulo de deslocamento, velocidade de deslocamento, taxa de fluxo de gás, movimentos de soldagem da ferramenta de soldagem, tipo de fio, quantidade de fio usado e taxa de deposição.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados ao tempo de pré-inatividade, sendo que o tempo de inatividade ocorre antes de uma solda ser iniciada nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados a movimentos de não soldagem de uma ferramenta de soldagem entre soldas consecutivas nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de soldagem auxiliares incluem dados relacionados às temperaturas das múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça após cada solda dentre as múltiplas soldas ser gerada.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as múltiplas soldas são geradas roboticamente pela pluralidade de sistemas de soldagem.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as múltiplas soldas são geradas manualmente ou geradas semiautomaticamente por operadores humanos com o uso da pluralidade de sistemas de soldagem.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um computador servidor e o pelo menos um armazenamento de dados são configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de soldagem, conforme armazenados, por um computador cliente conectado de modo operacional à rede de computadores.
Sistema para monitoramento de produção de corte de metal e análise de dados, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que compreende:
pelo menos um computador servidor que tem um componente analítico; e
pelo menos um armazenamento de dados conectado de modo operacional ao pelo menos um computador servidor;
sendo que o pelo menos um computador servidor é configurado para:
receber dados de corte, incluindo dados de corte principais e dados de corte auxiliares, através de uma rede de computadores a partir de uma pluralidade de sistemas de corte de metal conectados de modo operacional à rede de computadores e usados para gerar múltiplos cortes de modo a produzir múltiplas instâncias de um mesmo tipo de peça, sendo que os dados de corte correspondem aos múltiplos cortes, e
realizar uma análise nos dados de corte para identificar e agrupar cortes individuais iguais dentre os múltiplos cortes, sem depender dos números de identificação dos perfis de corte recebidos a partir da pluralidade de sistemas de corte de metal como parte da análise, sendo que um grupo dos cortes individuais iguais corresponde a um mesmo local de corte nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça, e
sendo que o pelo menos um armazenamento de dados é configurado para receber os dados de corte, que correspondem a cada corte individual dentre os cortes individuais iguais, a partir do computador servidor e armazenar digitalmente os dados de corte como identificados e agrupados.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a análise é uma análise de agrupamentos.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, sendo que o sistema é caracterizado pelo fato de que está localizado remotamente da pluralidade de sistemas de corte.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados de corte principais incluem dados relacionados a pelo menos um dentre tensão do arco, corrente de corte, várias pressões de gás, várias taxas de fluxo de gás, altura de perfuração inicial, ângulo de trabalho da ferramenta de corte, ângulo de deslocamento da ferramenta de corte, velocidade de corte da ferramenta de corte, distância da ferramenta à peça de trabalho e movimentos de corte da ferramenta de corte.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados ao tempo de pré-inatividade, sendo que o tempo de inatividade ocorre antes de um corte ser iniciado nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados a movimentos de não corte de uma ferramenta de corte entre cortes consecutivos nas múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os dados de corte auxiliares incluem dados relacionados às temperaturas das múltiplas instâncias do mesmo tipo de peça após cada corte dentre os múltiplos cortes ser gerado.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os múltiplos cortes são gerados roboticamente pela pluralidade de sistemas de corte de metal.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os múltiplos cortes são gerados por operadores humanos com o uso da pluralidade de sistemas de corte de metal.
Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um computador servidor e o pelo menos um armazenamento de dados são configurados como um sistema de banco de dados que pode ser consultado quanto aos dados de corte, conforme armazenados, por um computador cliente conectado de modo operacional à rede de computadores.