Apresento a você um artigo sobre o tema da digitalização da produção e saída de uma nova geração. O artigo discutirá o sistema CAD-CAM como um componente importante da produção competitiva. Como exemplo, falarei sobre um desses sistemas - o Solid Edge + o Solid Edge CAM Pro.
Um aumento significativo na eficiência, redução no design + tempo de produção são relevantes para você? O artigo está suficientemente desenvolvido ou é melhor insistir em algo com mais detalhes? Ficaria muito grato pelo feedback.
Metalurgia no século 21 - Desafios e oportunidades
Segundo o
relatório analítico , os produtos de engenharia russos são caracterizados por um baixo nível de competitividade no mercado mundial. A explicação está nos problemas que o setor está enfrentando. Listamos os principais:
- queda no consumo interno, iniciado em 2014;
- aumento na proporção de máquinas gastas;
- ficar para trás dos países desenvolvidos na participação de máquinas CNC;
- baixo nível de otimização e automação dos processos de produção e negócios das empresas.
Ao mesmo tempo, as iniciativas tecnológicas dos países industrializados, conforme indicado no
mesmo relatório , visam principalmente acelerar a transição para a produção de uma nova geração de produtos baseados na tecnologia Internet of Things (IoT), a introdução de sistemas de automação e análise de big data .
As empresas líderes do setor estão investindo em tecnologia - equipamentos avançados e tecnologia de processamento - e em sistemas de controle de processo (sistemas MES).
Nos últimos três anos, os investimentos mais eficazes no setor industrial foram investimentos em:
- centros de usinagem multifuncionais;
- usinagem de cinco eixos / universal usada no mercado de usinagem de precisão;
- ferramenta / dispositivo de troca rápida;
- usinagem de alta velocidade (HSM);
- Software (software) para criação, simulação e verificação de programas de controle de máquinas CNC (doravante, UP).
A digitalização da engenharia e a transição para contratos de ciclo de vida permitirão que as empresas avancem na solução do problema de aumentar a participação de produtos competitivos.
Estima-se que, com uma nova abordagem, a produção desses produtos aumentará dos atuais 16% para 30% até 2025 e para pelo menos 50% até 2030.
Sistema CAD-CAM altamente automatizado para resolver problemas de engenharia
A preocupação industrial global da Siemens AG está implementando sua estratégia de digitalização com software da Siemens PLM Software. Segundo especialistas deste último, uma empresa de construção de máquinas deve resolver os seguintes problemas para aumentar a competitividade:
- garantir carga máxima de equipamento e reduzir o tempo de configuração;
- implementar a coleta de informações sobre produtos e processos para monitorar e gerenciar ferramentas e acessórios em conjunto com peças do produto com base em modelos;
- implementar simulação do caminho de processamento do modelo 3D para simular a cinemática da máquina e modelar o caminho da ferramenta;
- reduzir o tempo de programação, introduzir a automação dos estágios de criação da UP para processar elementos padrão (como, por exemplo, furos);
- reduza o tempo de processamento, introduza novas estratégias de processamento.
Como demonstrou a prática das principais empresas do setor, a solução consistente desses problemas é um processo ineficiente e longo. É necessária uma abordagem e implementação integradas de um sistema CAD-CAM, que controla todas as etapas da fabricação do produto - desde o projeto até a peça acabada.
Uma característica fundamental da digitalização do processo de produção é a capacidade de projetar não apenas as características técnicas e funcionais do produto para atender às exigências do mercado, mas também os processos de produção e operação. Para isso, estão sendo desenvolvidos: um produto físico, seu modelo matemático (software) (o chamado gêmeo digital, gêmeo digital) para gerenciar a produção do produto e o monitoramento automático.
Como resultado da introdução do sistema, o processo de desenvolvimento se torna mais flexível: engenheiros de projeto aprimoram produtos, especialistas otimizam processos de controle, programadores verificam estratégias e escolhem a melhor maneira de fabricar produtos.
Vantagens de usar o sistema CAD-CAM
Considere os principais fatores que reduzem a complexidade da programação, reduzem o tempo de processamento e o desgaste das máquinas CNC e, como resultado, levam a um aumento na produção.
Drivers de valor em toda a cadeia de processos:
Os principais resultados do uso de um sistema CAD-CAM eficaz:
- Maior produtividade e eficiência do trabalho devido a:
- modelos de processo e automação;
- reutilização de ferramentas e tecnologias de processamento;
- rastreabilidade "detalhe> processo> fabricação".
- Maior utilização de ativos devido a:
- redução no tempo de instalação;
- uso de centros de usinagem multifuncionais, simulação em códigos G, interação com o rack CNC.
- Otimização de despesas operacionais devido a:
- redução de estoque através do gerenciamento de ferramentas;
- redução de custos de ferramentas;
- aplicação da ferramenta no sistema CAM, rastreando a vida útil da ferramenta.
- Automação e flexibilidade de produção devido a:
- apoiar indústrias desabitadas;
- o uso de sistemas de análise de dados de produção.
Solid Edge + Solid Edge CAM Pro: sistema CAD-CAM da Siemens PLM Software
Você poderá ver como criar programas de controle para
torneamento e
fresamento no Solid Edge CAM Pro nos próximos seminários on-line.
A seguir, descreverei em termos gerais os recursos e vantagens do sistema CAM.
O Solid Edge CAM Pro, baseado no NX CAM, faz parte da linha de produtos Siemens PLM Software com o
Solid Edge . A solução de software oferece uma ampla gama de funcionalidades - desde fresamento em dois eixos e processamento em alta velocidade até programação de máquinas multifuncionais e fresamento em cinco eixos.
Os programadores de máquinas CNC podem usar o Solid Edge CAM Pro para resolver problemas com diferentes requisitos de processamento - fresamento, perfuração, torneamento e EDM.
Usando a tecnologia síncrona, você pode editar diretamente os modelos de peças e prepará-los para a criação de programas para máquinas CNC, incluindo o processamento de furos e lacunas, superfícies deslocadas e também redimensionar elementos de peças.
O Solid Edge CAM Pro usa o conceito de um modelo mestre para fornecer design e desenvolvimento de ponta a ponta de programas NC, vinculando todas as funções CAM a um único modelo que define a geometria da peça. Como resultado, um programador pode começar a desenvolver um programa para uma máquina CNC sem esperar que o projetista termine de trabalhar. A associação total fornece a atualização subsequente das operações do programa de controle para a máquina CNC quando a geometria do modelo é alterada.
Principais recursos do Solid Edge CAM Pro
- Trabalhar com PMI - design e informações tecnológicas de um modelo 3D.
Product Manufacturing Information, PMI - dados de produção associados a um modelo tridimensional de produto em CAD. Os dados do PMI incluem dimensões e tolerâncias geométricas (GD&T), anotações tridimensionais (marcas de texto), requisitos de qualidade do tratamento de superfície e especificações do material. Os dados do PMI são suportados em muitos formatos de arquivo usados para compartilhar e visualizar dados do produto (como PDF e JT). Esses dados, se incorporados ao modelo pelo engenheiro de design, são traduzidos juntamente com os dados de geometria do Solid Edge para o Solid Edge CAM Pro. Assim, o programador da máquina CNC recebe todas as informações necessárias do engenheiro de projeto. Isso permite evitar erros e atrasos associados ao uso de desenhos 2D, otimizar os processos de produção usando uma descrição de ponta a ponta do produto e automatizar a criação de um programa de controle com base nesses dados.
- Usinagem baseada em recursos.
O módulo de processamento baseado em elementos fornece reconhecimento de furos, bolsos, faces planas (incluindo modelos importados de outros sistemas CAD) e a criação de uma estratégia para processá-los. O reconhecimento é realizado pelos parâmetros dos elementos de construção e por sua topologia. Este módulo acelera significativamente a programação de peças prismáticas, fornece otimização do processamento, requer menos habilidade do operador. O módulo reconhece automaticamente informações de projeto e tecnologia do produto (PMI) - tolerâncias, anotações em 3D, parâmetros de limpeza de superfície ao atribuir tecnologia de processamento. Por exemplo, para furos precisos, além das operações de perfuração, mandrilamento ou alargamento, serão adicionadas automaticamente (além disso, você pode configurar o tipo preferido de operação).
O processamento baseado em elementos é um excelente exemplo de automação de programação, que pode levar a uma redução significativa no tempo necessário para criar um programa de controle.
- Pós-processamento e simulação.
O Solid Edge CAM Pro inclui seu próprio sistema de pós-processamento, que trabalha em estreita colaboração com o núcleo do sistema CAM. Isso facilita a geração do código do programa de controle necessário para a maioria dos tipos de configurações de máquina e controlador.
O programa inclui o utilitário PostBuilder, que permite criar e editar pós-processadores. Usando a interface gráfica do usuário do utilitário, o usuário pode definir os parâmetros do código de programa necessário para a máquina CNC.
A biblioteca pós-processador é um recurso da Internet que contém muitos processos que suportam um grande número de máquinas e ferramentas diferentes. O Solid Edge CAM Pro também inclui um pós-processador Sinumerik otimizado, que seleciona automaticamente as configurações básicas do controlador de acordo com os dados de operação do processo.
- Modelagem de processamento na máquina.
Uma das principais vantagens do sistema Solid Edge CAM Pro são as funções integradas de simulação e processamento, que permitem aos especialistas verificar o caminho da ferramenta durante a programação de máquinas CNC. Ao mesmo tempo, um processo de verificação em vários níveis está disponível. Por exemplo, uma simulação baseada no código G mostra o movimento controlado pela saída do código do programa da máquina CNC no pós-processador NX embutido. O modelo 3D da máquina, juntamente com a peça, acessórios e ferramentas, se move de acordo com os movimentos da ferramenta com base no código G.
- Processamento de cinco eixos.
Principais benefícios: estratégias avançadas de usinagem com opções flexíveis para controle de eixos de ferramenta, perfil de eixo variável processa automaticamente paredes complexas com base na geometria inferior, usinagem de perfil Z com uma ferramenta inclinada pode reduzir a deflexão da ferramenta para obter um melhor acabamento da superfície. Para peças complexas usadas nas indústrias aeroespacial e de energia, o Solid Edge CAM Pro oferece uma abordagem flexível e uma variedade de opções para gerenciar eixos de ferramentas para usinagem em cinco eixos. Por exemplo, ao programar uma peça com vários bolsos com paredes projetadas, é necessário selecionar a parte inferior do bolso uma vez e o sistema criará caminhos de acabamento para as paredes.
- Usinagem de alta velocidade - HSM.
O desbaste de alta velocidade no Solid Edge CAM Pro suporta remoção de material em alta velocidade enquanto gerencia cargas de ferramentas. Estratégias eficazes de HSM para fresamento em alta velocidade podem reduzir o tempo de processamento e melhorar a qualidade das superfícies usinadas de moldes e matrizes, peças prismáticas e complexas. O usuário tem acesso a uma ampla seleção de estratégias de usinagem de alta velocidade para fresamento eficiente de peças endurecidas, para garantir um movimento suave da ferramenta e força de corte constante.
- Programação aplicada. Fresagem de componentes turbo.
O módulo Turbomachinery Milling foi projetado para programar máquinas CNC que processam peças rotativas de vários e vários eixos. É fornecida a possibilidade de processar lâminas com rebaixos. Além disso, o processamento de vários divisores é suportado, o que permite um trabalho mais eficiente com dados CAD, independentemente do sistema em que foram criados. As lâminas podem consistir em uma ou mais superfícies. Os espaços entre as superfícies e as sobreposições de superfície são corrigidos automaticamente. O sistema permite criar caminhos de ferramenta suaves em superfícies adjacentes com linhas paramétricas incompatíveis. Define as operações de usinagem para um elemento de uma roda dentada ou impulsor e as aplica automaticamente ao restante da peça.
Workshop digital com o Solid Edge CAM Pro
O Solid Edge CAM Pro é uma ferramenta para fabricantes que “constroem” uma oficina digital ou planejam atualizar equipamentos. Usando esse sistema, o usuário pode criar programas ideais de processamento em máquinas CNC para modelos criados no Solid Edge e modelos criados em formatos CAD de terceiros, reduzir custos de produção e melhorar a qualidade dos produtos.
A introdução do Solid Edge + Solid Edge CAM Pro é um passo significativo para digitalizar os processos de negócios e aumentar a competitividade do produto.
No
webinar de 19 de março, você poderá aprender
como começar rapidamente no Solid Edge CAM Pro (após a conclusão, a gravação estará disponível para download).