KR101810114B1 - 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법 - Google Patents

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Abstract

웹 기반 용접 절차 시방서(WPS) 작성 방법 및 시스템이 개시된다. 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법은, 네트워크에 연결되는 용접 절차 시방서(WPS) 서버가, 조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접 작업에 적용되는 용접 변수들에 대한 데이터베이스를 구축하는 단계; 네트워크를 통해 상기 WPS 서버에 접속한 사용자로부터, 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 적용 코드를 선택받는 단계; 상기 WPS 서버가, 선택된 상기 적용 코드에 따라 용접 절차와 관련된 용접 변수의 값인 용접 변수값을 상기 사용자로부터 수신하는 단계; 상기 WPS 서버가 상기 데이터베이스에서 상기 적용 코드와 관련된 최적화된 용접 변수값을 검색하는 단계; 및 상기 WPS 서버가 상기 수신된 용접 변수값 및 상기 최적화된 용접 변수값을 사용하여 상기 용접 절차 시방서를 작성하고 작성된 용접 절차 시방서(WPS)를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하여 중소 기자재 제작사들이 절차 검증 시험(PQ-Test)을 직접 수행하고 적용 코드와 고객이 요구하는 사양에 준하여 용접 절차 시방서를 직접 작성할 수 있다.

Description

웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법{Web based method for generating welding procedure specification}
본 발명은 해양 해양 플랜트 분야와 같은 특수 용접 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 특수 용접 분야에 적용되는 용접 절차를 규정하는 용접 절차 시방서를 웹 기반으로 작성하기 위한 기술에 관한 것이다.
조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접기술이 복잡하고 중요한 만큼, 용접작업에 대한 데이터베이스를 구축하여 지원하는 시스템은 매우 중요하다. 특히, 고도 기술 및 안정적인 품질 확보가 요구되는 해양 플랜트 산업의 특성상 핵심 기자재 제작 공정에 대한 국제 공인 품질 인증이 필수적으로 요구된다. 해양 플랜트 설치 환경이 변화되고 기술이 고도화됨에 따라 인증의 종류 및 기준이 다양화, 복잡화되고 있으나 국내 기자재 업체의 인증 취득 및 관리 역량은 매우 낮은 수준이다. 특히, 까다로운 기자재 품질 관리 요건 및 국제 공인 품질 전문 인력 부족으로 인해 인증 획득 및 유지 관리에 많은 어려움이 따른다. 즉, 해양 플랜트 산업은 구조적, 기능적 특수성으로 인해 다양한 특수 재료들과 고난이도 용접을 요구하기 때문에 고객사에서 EPC사 뿐만 아니라 중소 기자재 제작사(Equipment Supplier; Vendor)에 직접 입회하여 해당 기자재의 제작에 적용되는 용접의 절차 검증 시험(PQ-Test)에 직접 입회하여 건전성을 판단하고 있다.
따라서, 이런 시스템을 구축하는데 있어 대기업의 경우는 기술 연구소에서 자체적으로 솔루션을 만들어 활용하고 있지만 중소 기업의 경우 시간적, 비용적인 문제로 용접 절차 시방서(Welding Procedure Specification; WPS) 국제 인증을 취득하는 것이 어렵다.
물론 국내 기자제 업체들도 조선 해양 플랜트 기자재의 생산성을 높이고 가격 경쟁력을 향상시키기 위해 R&D에 노력을 하고 있고, 공공 기관에서도 해외 인증 취득을 지원하고는 있지만, 여전히 WPS 용접 절차 시방서 승인을 받기 위한 특화된 전문 인력이 부족하고, 지원 시스템이 충분하지 않으므로 효과적인 지원이 어렵다.
그러나 실제 중소 기자재 제작사(Equipment Supplier, Vendor)에서는 절차 검증 시험(PQ-Test)을 진행하고 용접 절차 시방서(WPS)를 작성하고 검토할 능력이 절대적으로 부족하며, 시험 실패로 인한 실패 비용(자재비, 가공비, 용접 인건비, 선급 입회비, 시험/검사비 등)이 상당한 현실이다.
대한민국 특허출원 제 1020110042939 호 (2011.05.06.) : "해양공사용 블록의 플랜지 용접방법"(이하 종래 기술)을 참고하면, 종래 기술은 본 발명은 해양공사용 블록의 플랜지 용접방법에 관한 것으로서, 특히, 블록 내부의 플랜지 용접완료 후 48시간 경과 후 용접홀을 막지 않고 한번에 용접이 가능하도록 하여 용접 대기시간을 절감시킴과 함께 용접품질을 향상시키기 위한 것이다.
이를 위하여, 종래 기술은 해양공사용 블록 내부의 측벽과 상/하 플랜지 연결부위를 용접하되, 상기 측벽에는 상/하 플랜지 연결부위에 용접홀을 형성시키는 1차 용접단계와; 상기 용접홀의 마감을 위해 세라믹판을 설치하는 세라믹판 설치단계와; 상기 세라믹 판 설치 부위를 연속 용접하는 2차 용접단계와; 상기 2차 용접이 완료된 후 용접부위의 결함을 확인하는 결함확인단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하지만, 종래 기술은 해양 공사를 위한 플랜지 용접 방법에 특정된 것으로서, 복잡한 특수 용접 분야에 포괄적으로 적용될 수 있는 기술이 아니다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 국내 조선 해양 관련 중소 기업의 용접 절차 시방서를 표준화하고, 표준화 된 자료를 중소 기업에서 쉽게 사용하고 기술을 지원 받을 수 있도록 웹 기반 WPS 작성 지원 시스템이 절실히 요구된다.
대한민국 특허출원 제 1020110042939 호 (2011.05.06.) : "해양공사용 블록의 플랜지 용접방법"
본 발명은 목적은, 해양 플랜트에 소요되는 용접에 관련된 특수 재질이나 공정 요구 사항이 까다롭기 때문에 실패가 생기면 파급 효과도 상당한 점에 기초하여, 실패 사례가 발생치 않도록 신뢰성 있는 데이터의 확보가 중요하며 이를 검증할 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 해양 플랜트의 특수한 재질이나 공정일지라도 신뢰도 높은 데이터를 출력할 수 있는 WPS 작성 소프트웨어를 개발하여 절차 검증 시험(PQ-Test)을 수행할 고기량 용접사에게 작업 가이드를 제공하고, 상대적으로 부족한 고기량 용접사의 육성 및 관리를 용이하게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 웹 기반 용접 절차 시방서(welding procedure specification; WPS) 작성 방법에 관한 것이다. 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법은 네트워크에 연결되는 용접 절차 시방서(WPS) 서버가, 조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접 작업에 적용되는 용접 변수들에 대한 데이터베이스를 구축하는 단계; 네트워크를 통해 상기 WPS 서버에 접속한 사용자로부터, 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 적용 코드를 선택받는 단계; 상기 WPS 서버가, 선택된 상기 적용 코드에 따라 용접 절차와 관련된 용접 변수의 값인 용접 변수값을 상기 사용자로부터 수신하는 단계; 상기 WPS 서버가 상기 데이터베이스에서 상기 적용 코드와 관련된 최적화된 용접 변수값을 검색하는 단계; 및 상기 WPS 서버가 상기 수신된 용접 변수값 및 상기 최적화된 용접 변수값을 사용하여 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성하고 작성된 용접 절차 시방서(WPS)를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다. 특히, 웹 기반 용접 절차 시방서(WPS) 작성 방법은, 상기 WPS 서버가, 용접 대상인 시험편에 상기 적용 코드 및 고객 사용을 적용하여 수행된 용접 절차 검증 시험의 결과를 분석하여, 용접 결과가 설계 요구 사양을 만족할 경우 절차 검증 기록(Procedure Qualification Record; PQR)을 작성하는 단계를 더 포함한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은, 웹 기반 용접 절차 시방서(WPS) 작성 시스템에 관한 것이다. 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 시스템은, 네트워크에 연결되며, 조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접 작업에 적용되는 용접 변수들에 대한 용접 변수값을 저장하는 데이터베이스; 네트워크를 통해 WPS 서버에 접속하는 사용자 단말기; 및 WPS 서버를 포함한다. WPS 서버는, 네트워크를 통해 상기 WPS 서버에 접속한 사용자로부터, 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 적용 코드를 선택받고, 선택된 상기 적용 코드에 따라 용접 절차와 관련된 용접 변수의 값인 용접 변수값을 상기 사용자로부터 수신하며, 상기 데이터베이스에서 상기 적용 코드와 관련된 최적화된 용접 변수값을 검색하고, 상기 수신된 용접 변수값 및 상기 최적화된 용접 변수값을 사용하여 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성하고 작성된 용접 절차 시방서(WPS)를 상기 사용자에게 제공하도록 구성된다. 특히, 상기 WPS 서버는, 용접 대상인 시험편에 상기 적용 코드 및 고객 사용을 적용하여 수행된 용접 절차 검증 시험의 결과를 분석하여, 용접 결과가 설계 요구 사양을 만족할 경우 절차 검증 기록(Procedure Qualification Record; PQR)을 작성하도록 더욱 구성된다. 상기 적용 코드는, 미국 기계 기술자 협회(American Society of Mechanical Engineers; ASME) IX 및 미국 용접 협회(American Welding Society; AWS) D1.1 중 하나를 포함하고, 상기 용접 변수는 절차 재검증 시험의 필요 여부에 따라 필수 변수, 비필수 변수, 및 추가 필수 변수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 상기 WPS 서버에 의하여 작성된 용접 절차 시방서(WPS)는 절차 검증 시험(PQ-test)에서 사전 용접 절차 시방서(draft WPS)로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 WPS 서버는 인터넷 네트워크, 웹 기반 네트워크, 및 모바일 네트워크 중 적어도 하나를 통하여 사용자 단말기로부터 연결가능한다.
본 발명에 의한 개발 중인 용접 절차 시방서(welding procedure specification; WPS) 작성 소프트웨어에 따르면, 중소 기자재 제작사들이 절차 검증 시험(PQ-Test)을 직접 수행하고 적용 코드와 고객이 요구하는 사양에 준하여 용접 절차 시방서(WPS)를 직접 작성할 수 있는 능력을 배양할 수 있다. 따라서, 시험에 대한 실패 비용을 절감하고 궁극적으로 용접에 대한 기술 수준을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하여, 최종 출력된 용접 절차 시방서(WPS)의 용접 변수들을 절차 검증 시험(PQ-Test)의 사전 용접 절차 시방서(Draft WPS 또는 Preliminary WPS)로 활용할 수 있다. 이를 통해 절차 검증 시험(PQ-Test)의 실패 확률을 최소화하여 시험 실패로 인해 추가로 소요되는 비용(자재비, 가공비, 용접 인건비, 선급 입회비, 시험/검사비 등)을 절감하고 소요 업무시간을 단축시킬 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 의하여, WPS 작성 소프트웨어에 수록된 도움말 컨텐츠와 웹상에서 작성할 수 있는 질의 응답을 통해 본 소프트웨어를 운용할 용접, 품질 담당자들의 역량을 강화하는 교육에 활용할 수 있다.
특히, 본 발명에 다르면, 웹 기반의 용접 절차 시방서 작성 소프트웨어의 활용을 통해, 승인을 득한 기존의 절차 검증 시험(PQ-Test)과 용접 절차 시방서(WPS)들의 신규 데이터 값을 입력하여, 데이터베이스를 지속적으로 유지 관리하고 빅 데이터를 구축하여 기술 표준화에 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 용접 절차 시방서 작성 기술에 따르면 중소 기업에서 WPS/PQR 작성시 시간 및 인적 자원을 효율적으로 투입하여 경제적인 효과를 극대화 할 수 있으며, 조선 해양 플랜트 국제 용접 규격에 익숙하지 않은 종사자도 용접 절차 시방서 작성 소프트웨어를 이용하여 전문가처럼 WPS/PQR 작성이 가능하기 때문에 중소 기업과 대기업과의 기술적인 차이 극복 할 수 있다.
추가적으로, 본 발명에 의한 용접 절차 시방서 작성 시스템에 따르면 궁극적으로 해양 플랜트 산업의 중소 기자재 제작사에서 자립적인 용접 절차 시방서 작성 기술을 보유할 수 있기 때문에, 제품의 용접 품질 향상을 향상시키고 역량을 강화함을 통해 고객사의 신뢰도를 얻고 기자재의 국산화에도 이바지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 면에 의한 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 일 면에 의하여 작성된 용접 절차 시방서가 현장에 적용되는 과정을 예시하는 도면이다.
도 3 은 도 1 의 흐름도에서 변수값을 입력하는 화면을 예시하는 스크린샷이다.
도 4 는 도 1 의 흐름도에서 데이터베이스로부터 검색된, ASME IX 코드에 대해 최적화된 용접 변수값을 예시하는 표이다.
도 5 는 본 발명의 일 면에 의하여 작성된 용접 절차 시방서를 예시하는 도면들이다.
도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 일 면에 의한 절차 검증 기록(Procedure Qualification Record; PQR)을 작성 단계를 예시하는 도면이다.
도 7 은 본 발명 다른 면에 의한 용접 절차 시방서 작성 시스템의 동작 환경을 예시하는 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 일 면에 의한 웹 기반 용접 절차 시방서 작성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 웹 기반 용접 절차 시방서(welding procedure specification; WPS) 작성 방법에 따르면, 우선 네트워크에 연결되는 용접 절차 시방서(WPS) 서버가, 조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접 작업에 적용되는 용접 변수들에 대한 데이터베이스를 구축한다(S110).
본 명세서에서 용접 절차 시방서(WPS)란 용접 작업을 수행하는 데 필요한 준수 사항 등을 명시한 문서를 말하며, 특히, 공사에 필요한 재료의 종류와 품질, 사용처, 시공 방법 등 설계 도면에 나타내기 어려운 사항을 기재한 문서를 말한다.
즉, 용접 절차 시방서란 용접 작업을 수행하는 데 필요한 시공 기준을 명시한 문서로서, 적용 범위와 적용 규준 등을 비롯하여 용접봉의 운반, 보관 및 취급 등에 관한 사항 등을 상세히 기재해야 한다. 또 용접기, 용접봉 홀더 등의 자재 사용 방법을 명시하고, 강관 용접 및 강관 용접 등의 시공 방법 등을 정확히 기재하도록 한다. 그 밖에 용접 절차 시방서는 용접 결함 및 보수 방법, 용접 검사에 관한 내용 등도 역시 포함한다.
모든 용접 작업은 생산하기 전에 계획되어야 있어야 하며 용접계획은 모든 용접 이음들에 대한 WPS를 포함해야 한다. 시방서의 수준은 선택된 인정 방법과 상용되어야 하며 인정되기 전의 WPS는 예비 용접 절차 시방서(이하 PWPS)로 분류될 수 있다.
WPS는 용접 작업이 어떻게 이루어져야 하는가에 대한 상세 내용을 제공해야 하며 용접 업무와 관련된 모든 정보를 포함해야 하는데, 특히 WPS는 이음부들의 두께 범위외 모재 및 용가재들의 종류 범위를 포함할 수 있다. WPS와 별도로 제작자는 실제 생산에 사용할 상세 작업 지시서를 준비할 수도 있지만, 이러한 작업 지시서는 용접 절차 시방서와 달리 제작자가 요구하지 않는다면 필수 요건이 아니다. 용접 절차 시방서와 별도로 작업 지시서가 준비된다면, 이러한 작업 지시서는 인정된 WPS에 기초하여 작성해야 하며, 용접사가 직접 관리하는 용접 절차의 모든 필수 변수들에 대한 값을 지정해야 한다.
즉, WPS 작성 소프트웨어의 데이터베이스는 협약 회사나 공인된 외부 전문가가 직접 수행한 절차 검증 시험(PQ-Test)를 바탕으로 선급이나 고객사에 기승인된 다양한 변수 조건별로 소프트웨어에 축적된 용접 절차 시방서(WPS) 자료들을 저장한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 WPS 데이터베이스 구축 및 표준화를 통하여 시스템을 일원화 시키고, 구축된 데이터를 고객이 사용하기 쉽게 표준화하여 정보를 활용할 수 있도록 한다. 더 나아가, 모바일 환경에서도 이용할 수 있는 웹 접근성 및 웹 표준을 준수하는 웹 서비스 지원 시스템을 구축한다.
구축된 WPS 정보 또한 매우 중요하며 서버 보안을 위하여 서버 방화벽을 도입하며, 인터넷과 내부 인트라넷 사이에 물리적인 보안을 적용하며 SSL 인증 서버를 통하여 외부 보안을 고려하고, 구축된 데이터베이스의 WPS 입력 항목은 암호화 알고리즘을 이용하여 저장되며 복호화를 거쳐 데이터를 독출할 수 있도록 구축한다.
데이터베이스가 구축되면, 네트워크를 통해 WPS 서버에 접속한 사용자로부터, 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 적용 코드를 선택받는다(S130). 적용 코드는 미국 기계 기술자 협회(American Society of Mechanical Engineers; ASME) IX 및 미국 용접 협회(American Welding Society; AWS) D1.1와 같은 기존의 코드일 수 있으며, 이러한 코드가 선택되면 적용되는 용접 변수의 포맷 또한 코드에 따라 변경된다.
적용 코드가 결정되면, WPS 서버가, 선택된 적용 코드에 따라 용접 절차와 관련된 용접 변수의 값인 용접 변수값을 사용자로부터 수신받거나(S150), WPS 서버가 데이터베이스에서 적용 코드와 관련된 최적화된 용접 변수값을 검색한다(S170).
도 2 는 본 발명의 일 면에 의하여 작성된 용접 절차 시방서가 현장에 적용되는 과정을 예시하는 도면이다.
도 2 를 참조하면, 예비 용접 절차 시방서가 제작되면, 이에 따라서 품질 테스트(PQ-TEST)가 수행된다. 품질 테스트 결과 불합격되는 경우, 해당 내용을 바탕으로 용접 절차 시방서를 수정하며, 이에 따라 데이터베이스에 저장된 변수 값들도 수정된다.
품질 테스트가 통과되었다면, 테스트에 사용된 변수 값들을 바탕으로 용접 절차 시방서를 작성하고, 이를 검사 기관의 검토를 거쳐 승인받게 된다. 따라서, 최종적으로 자동으로 생성된 용접 절차 시방서를 현장에 적용하는 것이 가능해진다.
이 과정에서, WPS 서버는 국내 중소 기업 현장에서 누구나 쉽게 접근하여 이용할 수 있도록 웹 기반으로 운영되는 지원 시스템으로서 구현된다.
특히 WPS 서버는 용접 절차 시방서(WPS)에 근거한 용접 절차 인증시험 결과서(PQR)에 대한 데이터 입력 및 출력이 가능하도록 제작이 가능하다.
중소 기업의 여건상 체계적인 기초 교육 제공이 어려우나, 도 2 와 같이 사용되는 용접 절차 시방서가 자동으로 생성되면 이를 바탕으로 용접 절차 시방서 작성에 필요한 용접 엔지니어링 및 용접 품질관리 등 기초 교육 훈련을 온라인으로 제공하는 것이 가능해진다.
더 나아가, 개발된 소프트웨어를 현장에 적용한다면, 국가에서 지원하는 해양 플랜트 국제 공인 품질 전문가, 특수 용접 품질 인력 양성 사업에 본 소프트웨어 활용 교육을 병행하여 빠른 시일 내로 숙련된 양질의 인력 운용이 가능하도록 중소기업의 신입직원 교육을 지원할 수도 있게 된다.
다시 도 1 을 참조하면, WPS 서버는 사용자로부터 입력 받거나, 데이터베이스로부터 검색한 최적 용접 변수값들을 조합하여 용접 절차 시방서를 작성할 수 있다.
즉, 중소 기자재 제작사(이하 사용자)는 발주 받은 제품을 제작하기 위해서 해당 용접에 적용될 변수 값들을 그들이 알고 있는 범위 내에서 입력 화면에 입력할 수 있고(도 3 참조), WPS 작성 소프트웨어에서는 입력된 변수 값들을 바탕으로 가장 근접한 데이터베이스 목록을 출력할 수 있다(도 4 참조).
도 3 은 도 1 의 흐름도에서 변수값을 입력하는 화면을 예시하는 스크린샷이며, 도 4 는 도 1 의 흐름도에서 데이터베이스로부터 검색된, ASME IX 코드에 대해 최적화된 용접 변수값을 예시하는 표이다.
ASME는 미국 기계 기술자 학회의 약칭으로서, 보일러 및 압력 용기의 설계, 제작, 검사에 관한 기술 기준, 소위 ASME 코드(code)가 작성되어 있다. 또한, 미국 용접협회(AWS)는 다양한 시험편에 대한 용접에 대해 기술하고 있다.
예를 들어, 특수 용접에 사용되는 용접 절차 시방서는 다음의 변수들을 포함할 수 있다.
1. 제작자 관련 사항 : 제작자 신원 확인, WPS 확인
2. 모재 관련 사항 : 모재의 확인(가능하면 관련 규격을 참조로 표시함), 재료 치수
3. 모든 용접 절차에 공통적 사항 : 용접법, 이음부 형상, 용접 자세, 이음부 홈 가공, 용접 방법, 이면 가우징 방법, 받침, 용가재 명칭, 용가재 치수, 용가재와 후럭스 및 취급 방법, 전기적 변수, 기계적 용접, 예열 온도, 패스간 온도, 용접후 열처리(PWHT)
조금 더 상세히 설명하면, 적용 코드가 ASME일 경우, 용접 변수들에는 용접 일반 사항, 용접 공정 검증, 용접 성능 검증, 용접 데이터, 표준 용접 공정 사양, 경납땜(brazing), 소성 융해(plastic fusing) 등을 포함할 수 있고, 적용 코드가 AWS인 경우, 용접 연결 부위 형상, 용접 사전 검증, 검증, 제작, 검사, 스터드 용접(stud welding), 강화 및 보수(strengthening and repairing) 등의 용접 변수들이 포함될 수 있다.
이와 같이 변수값들이 구해지면, WPS 서버는 수신된 용접 변수값 및 최적화된 용접 변수값을 사용하여 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성하고 작성된 용접 절차 시방서(WPS)를 상기 사용자에게 제공한다(S190).
즉, 출력된 데이터베이스 목록에서 사용자가 절차 검증 시험(PQ-Test)에 적용할 최적화된 데이터를 선정하여 클릭하면 해당 데이터의 용접 절차 시방서(WPS)가 화면에 출력된다.
도 5 는 본 발명의 일 면에 의하여 작성된 용접 절차 시방서를 예시하는 도면들이고, 도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 일 면에 의한 절차 검증 기록(Procedure Qualification Record; PQR)을 작성 단계를 예시하는 도면이다.
특히, 도 6a 및 6b 를 참조하면 각각의 변수 항목에 대한 적용 코드가 명시되어 있으며, 특히 실제 제품에 대해 용접부의 두께가 용접 절차 시방서의 두께 범위 내에 속하는지 코드 확인이 가능해진다.
이와 같이, 본 발명에 의한 WPS 서버에서 작성한 용접 절차 시방서는 출력된 데이터를 실제 절차 검증 시험 (PQ-Test)을 수행할 때 시험항목을 참고 자료로 표시하여 검증받아야 될 시험내용과 수량을 명시하며, 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 때, 각 용접 변수 항목별로 도움말을 제공하여 사용자의 업무 효율 극대화를 지향한다.
도 7 은 본 발명 다른 면에 의한 용접 절차 시방서 작성 시스템의 동작 환경을 예시하는 도면이다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 온라인 WPS 작성 시스템은 네트워크 환경에서 동작하며, 웹을 기반으로 개발된다. WPS 서버는 공공 기관 홈페이지의 구축 운영 지침에 따라 작성되며 웹 표준을 만족하기 때문에 다양한 플랫폼에서 접근 가능하다.
특히, 멀티 플랫폼을 지원함으로써 온라인 환경은 물론 모바일 환경에서도 역시 지원된다.
더 나아가, 다양한 보안 솔루션을 지원함으로써 개인 정보를 보호한다. 그러므로, 본 발명에 의한 용접 절차 시방서 작성 시스템을 사용하면, 사용자가 언제, 어디서나 WPS 작성 소프트웨어를 활용할 수 있도록 웹(Web)을 기반(그림. 6)으로 활용할 수 있기에 스마트폰이나 노트북으로도 쉽게 접근할 수 있다.
특히, 현재 개발 중인 WPS 작성 소트프웨어의 기능을 다양한 용접 산업분야에서 효과적으로 활용하기 위해 현재 적용된 코드(AWS D1.1, ASME Section IX) 외에 다양한 코드를 적용하고 데이터베이스를 확대하는 것이 가능하며, 기존 데이터베이스를 거치지 않고 사용자가 직접 작성해서 코드 위배 여부를 확인 할 수 있는 기능을 도입하는 등 소프트웨어의 자유도를 높여서 용접 기술 연구 개발에 활용될 수 있게 하는 것도 가능하다.
도 7 에 도시된 바와 같은 용접 절차 시방서 작성 시스템을 사용하면, 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 각 기업에서 개별적으로 보유하고 있는 용접 절차 시방서가 많이 모이게 되면 국내 용접 기술에 대한 백과사전을 구성할 수 있고, 용접에 관련된 기술 참고서를 언제 어디서든 활용하여 국내 중소 기업이 경쟁력을 향상시킬 수 있는 밑거름이 될 수 있으며, 장기적으로는 대기업과 중소 기업이 상생할 수 있는 기반이 조성된다.
둘째, 최종 출력된 용접 절차 시방서(WPS)의 용접 변수들을 절차 검증 시험(PQ-Test)의 사전 용접 절차 시방서(Draft or Preliminary WPS)로 활용할 수 있기 때문에 절차 검증 시험(PQ-Test)의 실패 확률을 최소화하여 시험 실패로 인해 추가로 소요되는 비용을 절감하고 소요 업무 시간을 단축시키는 것이 가능해진다.
셋째, WPS 작성 소프트웨어에 수록된 도움말 컨텐츠와 웹상에서 작성할 수 있는 질의 응답을 통해 본 소프트웨어를 운용할 용접, 품질 담당자들의 역량을 강화하는 교육에 활용할 수 있고, 본 소프트웨어의 활용으로 승인을 득한 절차 검증시험(PQ-Test)과 용접 절차 시방서(WPS)들의 신규 데이터 값을 입력하여 지속적인 데이터베이스의 보완이 가능해진다.
넷째, 해양플랜트산업의 중소 기자재 제작사에서 자립적인 용접 절차 시방서 작성 기술을 보유하게 되기 때문에 제품의 용접 품질 향상을 향상시킬 수 있고 기자재의 국산화에도 이바지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명에 적용되는 코드는 AWS D1.1 및 ASME Section IX 두 가지가 예시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 작업 코드가 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에 따르는 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 분산 컴퓨터 시스템에 의하여 분산 방식으로 실행될 수 있는 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드를 저장할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
따라서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
본 발명은 해양 플랜트 건설과 같은 특수 용접 분양의 용접 공정을 관리하기 위한 용접 절차 시방서를 웹 기반으로 작성하기 위한 방법 및 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 웹 기반 용접 절차 시방서(welding procedure specification; WPS) 작성 방법으로서,
    네트워크에 연결되는 용접 절차 시방서(WPS) 서버가, 조선 해양 플랜트 산업에 적용되는 용접 작업에 적용되는 용접 변수들에 대한 데이터베이스를 구축하는 단계;
    네트워크를 통해 상기 WPS 서버에 접속한 사용자로부터, 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성할 적용 코드를 선택받는 단계;
    상기 WPS 서버가, 선택된 상기 적용 코드에 따라 용접 절차와 관련된 용접 변수의 값인 용접 변수값을 상기 사용자로부터 수신하는 단계;
    상기 WPS 서버가 상기 데이터베이스에서 상기 적용 코드와 관련된 최적화된 용접 변수값을 검색하는 단계;
    상기 WPS 서버가 상기 수신된 용접 변수값 및 상기 최적화된 용접 변수값을 사용하여 상기 용접 절차 시방서(WPS)를 작성하고 작성된 용접 절차 시방서(WPS)를 상기 사용자에게 제공하되,
    적용 코드가 ASME일 경우, 용접 변수들에는 용접 일반 사항, 용접 공정 검증, 용접 성능 검증, 용접 데이터, 표준 용접 공정 사양, 경납땜(brazing), 소성 융해(plastic fusing)을 포함할 수 있고, 적용 코드가 AWS인 경우, 용접 연결 부위 형상, 용접 사전 검증, 검증, 제작, 검사, 스터드 용접(stud welding), 강화 및 보수(strengthening and repairing)의 용접 변수들이 포함되어 상기 사용자에게 제공하는 단계; 및
    상기 WPS 서버가, 용접 대상인 시험편에 상기 적용 코드 및 고객 사용을 적용하여 수행된 용접 절차 검증 시험의 결과를 분석하여, 용접 결과가 설계 요구 사양을 만족할 경우 절차 검증 기록(Procedure Qualification Record; PQR)을 작성하는 단계;를 포함하여 구성되고,
    상기 적용 코드는, 미국 기계 기술자 협회(American Society of Mechanical Engineers; ASME) IX 및 미국 용접 협회(American Welding Society; AWS) D1.1 중 하나를 포함하고,
    상기 용접 변수는 절차 재검증 시험의 필요 여부에 따라 필수 변수, 비필수 변수, 및 추가 필수 변수 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 WPS 서버에 의하여 작성된 용접 절차 시방서(WPS)는 절차 검증 시험(PQ-test)에서 사전 용접 절차 시방서(draft WPS)로서 사용되고,
    상기 WPS 서버는 인터넷 네트워크, 웹 기반 네트워크, 및 모바일 네트워크 중 적어도 하나를 통하여 사용자 단말기로부터 연결가능한 것을 특징으로 하는 웹 기반 용접 절차 시방서(WPS) 작성 방법.
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