Ich präsentiere Ihnen einen Artikel zum Thema Digitalisierung von Produktion und Produktion einer neuen Generation. In dem Artikel wird das CAD-CAM-System als wichtiger Bestandteil einer wettbewerbsfähigen Produktion erörtert. Als Beispiel werde ich über eines dieser Systeme sprechen - Solid Edge + Solid Edge CAM Pro.
Ist eine signifikante Steigerung der Effizienz, Reduzierung des Designs + Produktionszeit für Sie relevant? Ist der Artikel ausreichend entwickelt oder ist es besser, näher auf etwas einzugehen? Für das Feedback wäre ich dankbar.
Metallbearbeitung im 21. Jahrhundert - Herausforderungen und Chancen
Dem
Analysebericht zufolge zeichnen sich russische Maschinenbauprodukte durch eine geringe Wettbewerbsfähigkeit auf dem Weltmarkt aus. Die Erklärung liegt in den Problemen, mit denen die Branche konfrontiert ist. Wir listen die wichtigsten auf:
- Rückgang des Inlandsverbrauchs, der 2014 einsetzte;
- Erhöhung des Anteils abgenutzter Maschinen;
- beim Anteil der CNC-Maschinen hinter den Industrieländern zurückbleiben;
- Geringer Optimierungs- und Automatisierungsgrad von Produktions- und Geschäftsprozessen von Unternehmen.
Gleichzeitig zielen technologische Initiativen der Industrieländer, wie im
selben Bericht angegeben , in erster Linie darauf ab, den Übergang zur Produktion einer neuen Generation von Produkten auf der Grundlage der Internet-of-Things-Technologie (IoT), die Einführung von Automatisierungssystemen und die Big-Data-Analyse zu beschleunigen .
Führende Unternehmen der Branche investieren in Technologie - fortschrittliche Geräte und Verarbeitungstechnologie - und in Prozessleitsysteme (MES-Systeme).
In den letzten drei Jahren waren die effektivsten Investitionen im Industriesektor Investitionen in:
- multifunktionale Bearbeitungszentren;
- Fünfachsen- / Universalbearbeitung für den Präzisionsbearbeitungsmarkt;
- Schnellwechselwerkzeug / Vorrichtung;
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSM);
- Software (Software) zum Erstellen, Simulieren und Überprüfen von Steuerprogrammen für CNC-Maschinen (im Folgenden - UP).
Durch die Digitalisierung des Ingenieurwesens und den Übergang zu Lebenszyklusverträgen können Unternehmen das Problem der Erhöhung des Anteils wettbewerbsfähiger Produkte besser lösen.
Es wird geschätzt, dass mit einem neuen Ansatz die Produktion solcher Produkte von derzeit 16% auf 30% bis 2025 und auf mindestens 50% bis 2030 steigen wird.
Hochautomatisiertes CAD-CAM-System zur Lösung technischer Probleme
Der globale Industriekonzern Siemens AG setzt seine Digitalisierungsstrategie mit Software von Siemens PLM Software um. Nach Ansicht von Experten des letzteren sollte ein Maschinenbauunternehmen die folgenden Probleme lösen, um die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern:
- Gewährleistung einer maximalen Auslastung der Geräte und Verkürzung der Rüstzeit;
- Implementierung der Sammlung von Informationen über Produkte und Prozesse zur Überwachung und Verwaltung von Werkzeugen und Zubehör in Verbindung mit Produktteilen auf der Grundlage von Vorlagen;
- Implementierung einer Simulation des 3D-Modellverarbeitungspfads zur Simulation der Kinematik der Maschine und Modellierung des Werkzeugpfads;
- Verkürzung der Programmierzeit, Einführung der Automatisierung der Erstellungsphasen von UP für die Verarbeitung von Standardelementen (wie z. B. Löchern);
- Verarbeitungszeit reduzieren, neue Verarbeitungsstrategien einführen.
Wie die Praxis der führenden Unternehmen der Branche gezeigt hat, ist die konsequente Lösung dieser Probleme ein ineffizienter und langer Prozess. Ein integrierter Ansatz und die Implementierung eines CAD-CAM-Systems sind erforderlich, das alle Phasen der Produktherstellung steuert - vom Entwurf bis zum fertigen Teil.
Ein wesentliches Merkmal der Digitalisierung des Produktionsprozesses ist die Fähigkeit, nicht nur die technischen und funktionalen Merkmale des Produkts an die Marktanforderungen anzupassen, sondern auch die Produktions- und Betriebsprozesse. Hierzu wird Folgendes entwickelt: ein physikalisches Produkt, sein mathematisches (Software-) Modell (der sogenannte digitale Zwilling, digitaler Zwilling) zur Verwaltung der Produktproduktion und zur automatischen Überwachung.
Durch die Einführung des Systems wird der Entwicklungsprozess flexibler: Konstrukteure verbessern Produkte, Spezialisten optimieren Steuerungsprozesse, Programmierer überprüfen Strategien und wählen den besten Weg zur Herstellung von Produkten.
Vorteile der Verwendung des CAD-CAM-Systems
Berücksichtigen Sie die Haupttreiber, die die Komplexität der Programmierung verringern, die Verarbeitungszeit und den Verschleiß von CNC-Maschinen verringern und infolgedessen zu einer Leistungssteigerung führen.
Werttreiber in der gesamten Prozesskette:
Die wichtigsten Ergebnisse der Verwendung eines effektiven CAD-CAM-Systems:
- Erhöhte Produktivität und Arbeitseffizienz durch:
- Prozess- und Automatisierungsvorlagen;
- Wiederverwendung von Werkzeugen und Verarbeitungstechnologien;
- Rückverfolgbarkeit "Detail> Prozess> Herstellung".
- Erhöhte Auslastung der Vermögenswerte aufgrund von:
- Verkürzung der Rüstzeit;
- Einsatz multifunktionaler Bearbeitungszentren, Simulation in G-Codes, Interaktion mit dem CNC-Rack.
- Optimierung der Betriebskosten aufgrund von:
- Bestandsreduzierung durch Werkzeugverwaltung;
- Reduzierung der Werkzeugkosten;
- Anwendung des Werkzeugs im CAM-System, Verfolgung der Lebensdauer des Werkzeugs.
- Automatisierung und Flexibilität der Produktion durch:
- Unterstützung unbewohnter Industrien;
- die Verwendung von Produktionsdatenanalysesystemen.
Solid Edge + Solid Edge CAM Pro: CAD-CAM-System von Siemens PLM Software
In den nächsten Webinaren erfahren Sie, wie Sie Steuerprogramme zum
Drehen und
Fräsen in Solid Edge CAM Pro erstellen.
Als nächstes werde ich allgemein auf die Merkmale und Vorteile des CAM-Systems eingehen.
Solid Edge CAM Pro, basierend auf NX CAM, ist Teil der Siemens PLM Software-Produktlinie mit
Solid Edge . Die Softwarelösung bietet eine breite Palette von Funktionen - von zweiachsigem Fräsen und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung bis hin zur Programmierung von Multifunktionsmaschinen und fünfachsigem Fräsen.
CNC-Maschinenprogrammierer können Solid Edge CAM Pro verwenden, um Probleme mit unterschiedlichen Verarbeitungsanforderungen zu lösen - Fräsen, Bohren, Drehen und Erodieren.
Mithilfe der Synchrontechnologie können Sie Teilemodelle direkt bearbeiten und für die Erstellung von Programmen für CNC-Maschinen vorbereiten, einschließlich der Bearbeitung von Sacklöchern und Lücken, versetzten Oberflächen und der Größenänderung von Teilelementen.
Solid Edge CAM Pro verwendet das Konzept eines Master-Modells, um das End-to-End-Design und die Entwicklung von NC-Programmen zu ermöglichen, indem alle CAM-Funktionen mit einem einzigen Modell verknüpft werden, das die Teilegeometrie definiert. Infolgedessen kann ein Programmierer mit der Entwicklung eines Programms für eine CNC-Maschine beginnen, ohne darauf zu warten, dass der Konstrukteur die Arbeit beendet. Die vollständige Assoziativität ermöglicht die anschließende Aktualisierung der Steuerprogrammoperationen für die CNC-Maschine, wenn sich die Modellgeometrie ändert.
Hauptmerkmale von Solid Edge CAM Pro
- Arbeiten Sie mit PMI - Design und technologischen Informationen eines 3D-Modells.
Product Manufacturing Information, PMI - Produktionsdaten für ein dreidimensionales Produktmodell in CAD. Zu den PMI-Daten gehören geometrische Abmessungen und Toleranzen (GD & T), dreidimensionale Anmerkungen (Textmarkierungen), Qualitätsanforderungen für die Oberflächenbehandlung und Materialspezifikationen. PMI-Daten werden in vielen Dateiformaten unterstützt, die zum Teilen und Visualisieren von Produktdaten (wie PDF und JT) verwendet werden. Wenn diese Daten vom Konstrukteur in das Modell eingebettet werden, werden sie zusammen mit den Geometriedaten von Solid Edge nach Solid Edge CAM Pro übersetzt. Somit erhält der Programmierer der CNC-Maschine alle notwendigen Informationen vom Konstrukteur. Auf diese Weise können Sie Fehler und Verzögerungen bei der Verwendung von 2D-Zeichnungen vermeiden, Produktionsprozesse mithilfe einer durchgängigen Produktbeschreibung optimieren und die Erstellung eines Steuerungsprogramms auf der Grundlage dieser Daten automatisieren.
- Feature-basierte Bearbeitung.
Das elementbasierte Verarbeitungsmodul ermöglicht die Erkennung von Löchern, Taschen, flachen Flächen (einschließlich aus anderen CAD-Systemen importierter Modelle) und die Erstellung einer Strategie für deren Verarbeitung. Die Erkennung erfolgt sowohl anhand der Parameter der Konstruktionselemente als auch anhand ihrer Topologie. Dieses Modul beschleunigt die Programmierung prismatischer Teile erheblich, optimiert die Verarbeitung und erfordert weniger Bedienerkenntnisse. Das Modul erkennt automatisch Design- und technologische Produktinformationen (PMI) - Toleranzen, 3D-Anmerkungen, Parameter für die Oberflächenreinheit bei der Zuweisung der Verarbeitungstechnologie. Zum Beispiel werden für präzise Löcher zusätzlich zu Bohr-, Bohr- oder Reibvorgängen automatisch hinzugefügt (außerdem können Sie die bevorzugte Art des Vorgangs konfigurieren).
Die elementbasierte Verarbeitung ist ein Paradebeispiel für die Programmierautomatisierung, die zu einer erheblichen Verkürzung des Zeitaufwands für die Erstellung eines Steuerungsprogramms führen kann.
- Nachbearbeitung und Simulation.
Solid Edge CAM Pro enthält ein eigenes Nachbearbeitungssystem, das eng mit dem Kern des CAM-Systems zusammenarbeitet. Dies macht es einfach, den erforderlichen Steuerprogrammcode für die meisten Arten von Maschinen- und Steuerungskonfigurationen zu generieren.
Das Programm enthält das Dienstprogramm PostBuilder, mit dem Sie Postprozessoren erstellen und bearbeiten können. Über die grafische Benutzeroberfläche des Dienstprogramms kann der Benutzer die Parameter des erforderlichen Programmcodes für die CNC-Maschine einstellen.
Die Postprozessorbibliothek ist eine Internetressource, die viele Prozesse enthält, die eine große Anzahl verschiedener Maschinen und Werkzeuge unterstützen. Solid Edge CAM Pro enthält auch einen optimierten Sinumerik-Postprozessor, der automatisch die grundlegenden Controller-Einstellungen entsprechend den Prozessbetriebsdaten auswählt.
- Modellierungsverarbeitung an der Maschine.
Einer der Hauptvorteile des Solid Edge CAM Pro-Systems sind die integrierten Simulations- und Verarbeitungsüberprüfungsfunktionen, mit denen Spezialisten den Werkzeugweg während der Programmierung von CNC-Maschinen überprüfen können. Gleichzeitig steht ein mehrstufiger Überprüfungsprozess zur Verfügung. Beispielsweise zeigt eine auf dem G-Code basierende Simulation die Bewegung, die durch die Ausgabe des Programmcodes der CNC-Maschine auf dem eingebauten NX-Postprozessor gesteuert wird. Das 3D-Modell der Maschine bewegt sich zusammen mit dem Teil, den Vorrichtungen und den Werkzeugen entsprechend den Bewegungen des Werkzeugs basierend auf dem G-Code.
- Fünf-Achsen-Verarbeitung.
Hauptvorteile: Fortgeschrittene Bearbeitungsstrategien mit flexiblen Optionen zur Steuerung der Werkzeugachsen, Profilierung mit variablen Achsen verarbeitet automatisch komplexe Wände basierend auf der Bodengeometrie. Die Z-Profil-Bearbeitung mit einem geneigten Werkzeug kann die Durchbiegung des Werkzeugs reduzieren, um eine bessere Oberflächengüte zu erzielen. Für komplexe Teile in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energiebranche bietet Solid Edge CAM Pro einen flexiblen Ansatz und eine Reihe von Optionen zur Steuerung der Werkzeugachsen für die fünfachsige Bearbeitung. Wenn Sie beispielsweise ein Teil mit mehreren Taschen mit entworfenen Wänden programmieren, müssen Sie den Boden der Tasche einmal auswählen, und das System erstellt Endbearbeitungspfade für die Wände.
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung-HSM.
Das Hochgeschwindigkeits-Schruppen in Solid Edge CAM Pro unterstützt das schnelle Entfernen von Material beim Verwalten der Werkzeuglasten. Effektive HSM-Strategien zum Fräsen mit hoher Geschwindigkeit können die Verarbeitungszeit verkürzen und die Qualität der bearbeiteten Oberflächen von Formen und Matrizen, prismatischen und komplexen Teilen verbessern. Der Benutzer hat Zugriff auf eine große Auswahl an Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsstrategien zum effizienten Fräsen von gehärteten Teilen, um eine reibungslose Werkzeugbewegung und eine konstante Schnittkraft zu gewährleisten.
- Angewandte Programmierung. Fräsen von Turbokomponenten.
Das Turbomaschinen-Fräsmodul ist für die Programmierung von CNC-Maschinen konzipiert, die mehrflügelige und mehrachsige Drehteile verarbeiten. Es besteht die Möglichkeit, Klingen mit Hinterschneidungen zu bearbeiten. Darüber hinaus wird die Verarbeitung mehrerer Teiler unterstützt, was eine effizientere Arbeit mit CAD-Daten ermöglicht, unabhängig davon, in welchem System sie erstellt wurden. Klingen können aus einer oder mehreren Oberflächen bestehen. Lücken zwischen Oberflächen und Oberflächenüberlagerungen werden automatisch korrigiert. Mit dem System können Sie glatte Werkzeugwege auf benachbarten Flächen mit inkompatiblen Parameterlinien erstellen. Definiert Bearbeitungsvorgänge für ein Element eines Einrads oder Laufrads und wendet sie dann automatisch auf den Rest des Teils an.
Digitaler Workshop mit Solid Edge CAM Pro
Solid Edge CAM Pro ist ein Tool für Hersteller, die eine digitale Werkstatt „bauen“ oder Geräte aufrüsten möchten. Mit diesem System kann der Benutzer auf CNC-Maschinen optimale Verarbeitungsprogramme für in Solid Edge erstellte Modelle und Modelle in CAD-Formaten von Drittanbietern erstellen, die Produktionskosten senken und die Qualität der Produkte verbessern.
Die Einführung von Solid Edge + Solid Edge CAM Pro ist ein wichtiger Schritt zur Digitalisierung von Geschäftsprozessen und zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Produkten.
Während des
Webinars am 19. März erfahren Sie,
wie Sie schnell mit Solid Edge CAM Pro beginnen können (nach Abschluss steht die Aufzeichnung zum Download zur Verfügung).