Je vous présente un article sur le thème de la numérisation de la production et de la production d'une nouvelle génération. L'article discutera du système CAD-CAM en tant qu'élément important d'une production compétitive. Par exemple, je vais parler de l'un de ces systèmes - Solid Edge + Solid Edge CAM Pro.
Une augmentation significative de l'efficacité, une réduction de la conception et du temps de production sont-elles pertinentes pour vous? L'article est-il suffisamment développé ou vaut-il mieux s'attarder sur quelque chose de plus détaillé? Je serais reconnaissant pour la rétroaction.
Le travail des métaux au 21e siècle - défis et opportunités
Selon le
rapport analytique , les produits d'ingénierie russes se caractérisent par un faible niveau de compétitivité sur le marché mondial. L'explication réside dans les problèmes que connaît l'industrie. Nous listons les principaux:
- baisse de la consommation intérieure, amorcée en 2014;
- augmentation de la proportion de machines usées;
- retard par rapport aux pays développés dans la part des machines CNC;
- faible niveau d'optimisation et d'automatisation de la production et des processus commerciaux des entreprises.
Dans le même temps, les initiatives technologiques des pays industrialisés, comme indiqué dans
le même rapport , visent principalement à accélérer la transition vers la production d'une nouvelle génération de produits basés sur la technologie de l'Internet des objets (IoT), l'introduction de systèmes d'automatisation et l'analyse des mégadonnées .
Les grandes entreprises de l'industrie investissent dans la technologie - équipements de pointe et technologie de traitement - et dans les systèmes de contrôle des processus (systèmes MES).
Au cours des trois dernières années, les investissements les plus efficaces dans le secteur industriel ont été des investissements dans:
- centres d'usinage multifonctionnels;
- usinage cinq axes / universel utilisé sur le marché de l'usinage de précision;
- outil / dispositif de changement rapide;
- usinage à grande vitesse (HSM);
- logiciel (logiciel) pour créer, simuler et vérifier des programmes de commande pour machines CNC (ci-après - UP).
La numérisation de l'ingénierie et la transition vers les contrats de cycle de vie permettront aux entreprises de progresser dans la résolution du problème de l'augmentation de la part des produits compétitifs.
On estime qu'avec une nouvelle approche, la production de ces produits passera de 16% actuellement à 30% d'ici 2025 et à au moins 50% d'ici 2030.
Système CAD-CAM hautement automatisé pour résoudre les problèmes d'ingénierie
L'entreprise industrielle mondiale Siemens AG met en œuvre sa stratégie de numérisation avec un logiciel de Siemens PLM Software. Selon les experts de ce dernier, une entreprise de construction de machines devrait résoudre les problèmes suivants pour accroître sa compétitivité:
- assurer une charge maximale de l'équipement et réduire le temps d'installation;
- mettre en œuvre la collecte d'informations sur les produits et les processus de surveillance et de gestion des outils et des accessoires conjointement avec les pièces de produits sur la base de modèles;
- mettre en œuvre la simulation du chemin de traitement du modèle 3D pour simuler la cinématique de la machine et modéliser le chemin de l'outil;
- réduire le temps de programmation, introduire l'automatisation des étapes de création de l'UP pour le traitement des éléments standard (tels que, par exemple, les trous);
- réduire le temps de traitement, introduire de nouvelles stratégies de traitement.
Comme l'a montré la pratique des principales entreprises de l'industrie, résoudre systématiquement ces problèmes est un processus inefficace et long. Une approche intégrée et la mise en œuvre d'un système CAD-CAM sont nécessaires, qui contrôlent toutes les étapes de la fabrication du produit - de la conception à la pièce finie.
Une caractéristique clé de la numérisation du processus de production est la capacité de concevoir non seulement les caractéristiques techniques et fonctionnelles du produit selon les exigences du marché, mais également les processus de production et de fonctionnement. Pour cela, les éléments suivants sont en cours de développement: un produit physique, son modèle mathématique (logiciel) (le soi-disant jumeau numérique, jumeau numérique) pour gérer la production du produit et la surveillance automatique.
Grâce à l'introduction du système, le processus de développement devient plus flexible: les ingénieurs de conception améliorent les produits, les spécialistes optimisent les processus de contrôle, les programmeurs vérifient les stratégies et choisissent la meilleure façon de fabriquer les produits.
Avantages de l'utilisation du système CAD-CAM
Considérez les principaux moteurs qui réduisent la complexité de la programmation, réduisent le temps de traitement et l'usure des machines CNC et, par conséquent, entraînent une augmentation de la production.
Facteurs de valeur tout au long de la chaîne de processus:
Les principaux résultats de l'utilisation d'un système CAD-CAM efficace:
- Augmentation de la productivité et de l'efficacité du travail grâce à:
- modèles de processus et d'automatisation;
- réutilisation d'outils et de technologies de traitement;
- traçabilité "détail> procédé> fabrication".
- Utilisation accrue des actifs grâce à:
- réduction du temps d'installation;
- l'utilisation de centres d'usinage multifonctionnels, simulation en codes G, interaction avec le rack CNC.
- Optimisation des charges d'exploitation grâce à:
- réduction des stocks grâce à la gestion des outils;
- réduction des coûts des outils;
- application de l'outil dans le système FAO, suivi de la durée de vie de l'outil.
- Automatisation et flexibilité de production grâce à:
- soutenir les industries inhabitées;
- l'utilisation de systèmes d'analyse des données de production.
Solid Edge + Solid Edge CAM Pro: système CAD-CAM de Siemens PLM Software
Vous pourrez voir comment créer des programmes de contrôle pour le
tournage et le
fraisage dans Solid Edge CAM Pro lors des prochains webinaires.
Ensuite, je décrirai en termes généraux les caractéristiques et les avantages du système CAM.
Solid Edge CAM Pro, basé sur NX CAM, fait partie de la gamme de produits Siemens PLM Software avec
Solid Edge . La solution logicielle offre une large gamme de fonctionnalités - du fraisage à deux axes et traitement à grande vitesse à la programmation de machines multifonctions et au fraisage à cinq axes.
Les programmeurs de machines CNC peuvent utiliser Solid Edge CAM Pro pour résoudre des problèmes avec différentes exigences de traitement - fraisage, perçage, tournage et EDM.
Grâce à la technologie synchrone, vous pouvez modifier directement les modèles de pièces et les préparer pour la création de programmes pour les machines CNC, y compris le traitement des trous borgnes et des espaces, les surfaces décalées et également le redimensionnement des éléments de pièce.
Solid Edge CAM Pro utilise le concept d'un modèle maître pour fournir une conception et un développement de bout en bout des programmes CN en reliant toutes les fonctions CAM à un modèle unique qui définit la géométrie des pièces. En conséquence, un programmeur peut commencer à développer un programme pour une machine CNC sans attendre que le concepteur ait fini de travailler. L'associativité complète permet la mise à jour ultérieure des opérations du programme de commande pour la machine CNC lorsque la géométrie du modèle change.
Caractéristiques clés de Solid Edge CAM Pro
- Travailler avec PMI - conception et informations technologiques d'un modèle 3D.
Product Manufacturing Information, PMI - données de production associées à un modèle de produit tridimensionnel en CAO. Les données PMI incluent les dimensions et tolérances géométriques (GD&T), les annotations tridimensionnelles (marques de texte), les exigences de qualité du traitement de surface et les spécifications des matériaux. Les données PMI sont prises en charge dans de nombreux formats de fichiers utilisés pour partager et visualiser les données produit (telles que PDF et JT). Ces données, si elles sont intégrées dans le modèle par l'ingénieur concepteur, sont traduites avec les données de géométrie de Solid Edge vers Solid Edge CAM Pro. Ainsi, le programmeur de la machine CNC reçoit toutes les informations nécessaires de l'ingénieur d'études. Cela vous permet d'éviter les erreurs et les retards associés à l'utilisation de dessins 2D, d'optimiser les processus de production à l'aide d'une description de produit de bout en bout et d'automatiser la création d'un programme de contrôle basé sur ces données.
- Usinage basé sur les fonctionnalités.
Le module de traitement par éléments permet de reconnaître les trous, les poches, les faces planes (y compris les modèles importés d'autres systèmes de CAO) et de créer une stratégie pour les traiter. La reconnaissance est effectuée à la fois par les paramètres des éléments de construction et par leur topologie. Ce module accélère considérablement la programmation des pièces prismatiques, optimise le traitement et nécessite moins de compétences de l'opérateur. Le module reconnaît automatiquement la conception et les informations technologiques sur le produit (PMI) - tolérances, annotations 3D, paramètres de propreté de la surface lors de l'attribution de la technologie de traitement. Par exemple, pour des trous précis, en plus des opérations de perçage, d'alésage ou d'alésage seront automatiquement ajoutées (de plus, vous pouvez configurer le type d'opération préféré).
Le traitement basé sur les éléments est un excellent exemple d'automatisation de la programmation, ce qui peut entraîner une réduction significative du temps requis pour créer un programme de contrôle.
- Post-traitement et simulation.
Solid Edge CAM Pro comprend son propre système de post-traitement, qui travaille en étroite collaboration avec le cœur du système CAM. Cela facilite la génération du code de programme de commande requis pour la plupart des types de configurations de machine et de contrôleur.
Le programme comprend l'utilitaire PostBuilder, qui vous permet de créer et de modifier des post-processeurs. À l'aide de l'interface utilisateur graphique de l'utilitaire, l'utilisateur peut définir les paramètres du code de programme requis pour la machine CNC.
La bibliothèque de post-processeur est une ressource Internet qui contient de nombreux processus qui prennent en charge un grand nombre de machines et d'outils différents. Solid Edge CAM Pro comprend également un post-processeur Sinumerik optimisé, qui sélectionne automatiquement les paramètres de base du contrôleur en fonction des données de fonctionnement du processus.
- Modélisation du traitement sur la machine.
L'un des principaux avantages du système Solid Edge CAM Pro est les fonctions intégrées de simulation et de traitement, qui permettent aux spécialistes de vérifier la trajectoire de l'outil lors de la programmation des machines CNC. Dans le même temps, un processus de vérification à plusieurs niveaux est disponible. Par exemple, une simulation basée sur le code G montre le mouvement contrôlé par la sortie du code de programme de la machine CNC sur le post-processeur NX intégré. Le modèle 3D de la machine ainsi que la pièce, les fixations et les outils se déplacent en fonction des mouvements de l'outil basés sur le G-code.
- Traitement cinq axes.
Principaux avantages: stratégies d'usinage avancées avec des options flexibles pour contrôler les axes d'outils, le profilage d'axe variable traite automatiquement les murs complexes en fonction de la géométrie du fond, l'usinage de profil Z avec un outil incliné peut réduire la déflexion de l'outil pour une meilleure finition de surface. Pour les pièces complexes utilisées dans les industries de l'aérospatiale et de l'énergie, Solid Edge CAM Pro offre une approche flexible et une gamme d'options pour contrôler les axes d'outils pour l'usinage à cinq axes. Par exemple, lors de la programmation d'une pièce avec plusieurs poches avec des murs conçus, vous devez sélectionner une fois le bas de la poche et le système créera des chemins de finition pour les murs.
- Usinage à grande vitesse-HSM.
L'ébauche à grande vitesse dans Solid Edge CAM Pro prend en charge l'enlèvement de matière à grande vitesse tout en gérant les charges d'outils. Des stratégies HSM efficaces pour le fraisage à grande vitesse peuvent réduire le temps de traitement et améliorer la qualité des surfaces usinées des moules et des matrices, des pièces prismatiques et complexes. L'utilisateur a accès à une large sélection de stratégies d'usinage à grande vitesse pour un fraisage efficace des pièces trempées afin de garantir un mouvement fluide de l'outil et une force de coupe constante.
- Programmation appliquée. Fraisage des composants turbo.
Le module de fraisage de turbomachines est conçu pour la programmation de machines CNC qui traitent des pièces rotatives à plusieurs palettes et multi-axes. La possibilité de traiter des lames avec des contre-dépouilles est prévue. De plus, le traitement de plusieurs séparateurs est pris en charge, ce qui permet un travail plus efficace avec les données CAO, quel que soit le système dans lequel elles ont été créées. Les lames peuvent consister en une ou plusieurs surfaces. Les écarts entre les surfaces et les superpositions de surface sont corrigés automatiquement. Le système vous permet de créer des trajectoires d'outil lisses sur des surfaces adjacentes avec des lignes paramétriques incompatibles. Définit les opérations d'usinage pour un élément d'une monoroue ou d'une roue, puis les applique automatiquement au reste de la pièce.
Atelier numérique avec Solid Edge CAM Pro
Solid Edge CAM Pro est un outil pour les fabricants qui «construisent» un atelier numérique ou prévoient de mettre à niveau leur équipement. Grâce à ce système, l'utilisateur peut créer des programmes de traitement optimaux sur des machines CNC pour les modèles créés dans Solid Edge et les modèles créés dans des formats CAO tiers, réduire les coûts de production et améliorer la qualité des produits.
L'introduction de Solid Edge + Solid Edge CAM Pro est une étape importante vers la numérisation des processus commerciaux et l'augmentation de la compétitivité des produits.
Lors du
webinaire du 19 mars, vous pourrez apprendre
à démarrer rapidement dans Solid Edge CAM Pro (une fois terminé, l'enregistrement sera disponible en téléchargement).