Témata
Reklama

Automatizace návrhu technologie

11. 05. 2011

Od té doby, co ZF Passau nasadila Edgecam, došlo k dalšímu mimořádnému využití 3D technologií ve výrobě. Edgecam ve spolupráci s FATool dokáže automatizovat velmi složitou a náročnou výrobu na stávajících 3D datech.

Skupina ZF je s ročním obratem přes 12 bilionů eur a 120 výrobními závody v 25 zemích globálním dodavatelem převodovek a podvozkových součástí pro celou řadu předních dodavatelů automobilů a zemědělských strojů a zařízení. Pobočka ZF Passau GmbH vyrábí převodovky a nápravy pro zemědělské stroje, automobily a vysokozdvižné vozíky. Výroba probíhá v malých dávkách od 1 do 250 jednotek přesně podle zadání zákazníků v rámci systému just in time. Výroba má k dispozici na 600 CNC obráběcích center a díky různým variantám produktů je nutno mít přes 800 různých seřízení s každodenní variabilitou polotovarů, nářadí, strojů a NC programů.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Výroba převodovek v ZF Passau

Implementace Edgecam

Společnost se přitom musí vypořádat s rostoucím množstvím a variantností modelů a stále kratším vývojovým a výrobním cyklem. Zvládnutí tohoto náročného úkolu začíná u 3D CAD systému Pro/Engineer, který je používán pro návrh a konstrukci v celé skupině. Rozhodnutí nasadit CAM systém Edgecam padlo v roce 2007, což posunulo 3D technologii do výrobního prostředí. Následná implementace byla podporována německým distributorem společnosti Planit, firmou Wecomp GmbH. Plánem bylo dokončit automatické programování složitých 3D součástí pro všechny CNC soustruhy a obráběcí centra do konce roku 2010. Současně byl pro 3D správu nářadí nasazen systém řízení zdrojů FATool od firmy FASys GmbH. Celý procesní řetězec uzavírá využití 3D NC simulace, která slouží k ověření NC programů pro výrobu a k zajištění výroby bez kolizí.

Sekundárním přínosem nasazení 3D technologie je zrychlení procesů a zlepšení workflow mezi konstrukcí, plánováním výroby a NC programováním. Před nasazením systému Edgecam bylo nutné pro tvorbu technologie používat 2D výkresy, protože předcházející 2D CAM systém nebyl schopen zpracovat data z 3D CAD systému. Nyní je načtení nativních CAD dat ze systému Pro/Engineer otázkou jednoho kliknutí myší v prostředí Edgecam Obráběče solidů. Díky plné asociativitě s CAD modelem je možný bezchybný přenos dat do Edgecamu. Všechny informace související s procesem, které konstruktér uložil, tak mohou být přečteny a interpretovány v následujících výrobních operacích.

Obr. 2a, b. Frézování odlitku skříně v Edgecamu a v reálu

Přínosy

Peter Robl, odpovědný za implementaci Edgecamu ve výrobních závodech ZF po celém Německu, uvádí, že Edgecam byl jediným systémem z 10 dalších konkurenčních řešení, který nabízel takovou míru automatizace a hlubokou funkcionalitu, jakou firma požadovala. Stupeň integrace a spolupráce CAM systému Edgecam a CAD systému Pro/Engineer umožňuje převzít 3D modely a automaticky na ně aplikovat nejefektivnější optimalizované dráhy nástrojů. Dalším klíčovým aspektem Edgecam je jeho snadná kompatibilita se systémem pro správu nářadí FATool. Výsledná produktivita dosažená díky Edgecamu je významným přínosem a znamená velké zhodnocení celé investice pro celou skupinu ZF.

Různé komponenty jsou při tvorbě technologie zatříděny do jednotlivých skupin, které mohou být programovány s využitím makrojazyka a standardního vzorového modelu. Tvorba technologie pro nové součásti je také zjednodušena tím, že stávající součásti a jejich již vytvořená technologie slouží jako vzor, který se automaticky aplikuje a modifikuje na nové modely. Výkresy v oddělení plánování výroby již dnes díky tomu nemají místo. Potenciál pro další růst efektivity tím ovšem nekončí. Potřebné nářadí pro každou zakázku je vedeno v systému řízení NC programování a správy nářadí FATool a současně je dostupné v Edgecamu. Přímý přenos kompletního skladu nářadí, který čítá 10 000 položek, je zajištěn prostřednictvím samostatného rozhraní.

Obr. 3. Systému řízení NC programování a správy nářadí FATool

Vysoký stupeň automatizace

Oddělení technologie spouští systémy Edgecam a FATool s tím, že velmi intuitivní rozhraní pro uživatele definuje parametry výroby a automaticky vyhledává všechny dostupné zdroje v databázi strojů, nářadí, upínek. Integrace Edgecamu a FATool zjednodušuje programování a simulaci sestav nářadí včetně upínání. Uložené vzory - tzv. Master modely čili řídicí modely - jsou klasifikovány a zatříděny podle jejich hlavních charakteristik. V plánování není nutné, aby pracovníci znali CAD systémy - simulace a NC programování se dějí plně automaticky.

FATool systém integrující všechny součásti výrobního řetězce je nasazen v ZF Passau od roku 2005. Systém neuchovává pouze všechny relevantní položky, které jsou nutné pro výrobu (hardwarové i softwarové), ale současně komunikuje s firemním ERP systémem SAP a PDM systémem Axalant. Každý záznam NC programu - a těch je nyní přes 90 000 - je uložen v systému FATool. To samé platí i pro jakékoliv úpravy programu na stroji - pokud dojde k jakékoliv změně, je vše zpětně uloženo a zapsáno v systému FATool.

Přestože nový systém dosahuje vysokého stupně automatizace, je návrh všech výrobních procesů plně v kompetenci technologů, kteří jsou v novém systému osvobozeni od rutinní práce a mohou se plně soustředit na optimalizaci samotných procesů výroby. Oddělení konstrukce a technologie je dnes velmi těsně spjato, protože technologickou náročnost výroby a případná úzká místa ve výrobě lze otestovat přímo v prvních stadiích návrhu.

David Emler

d.emler@nexnet.cz

Nexnet 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete nově zakoupit v digitální trafice PUBLERO.

Reklama
Související články
Zvyšte potenciál svého 2D CAD softwaru!

Stále příliš mnoho firem přichází o své finanční prostředky tím, že sice využívají nové technologie, ale ty nezvyšují jejich celkový potenciál. V takovém případě pomůže aplikace DraftSight od Dassault Syst?mes. Pomocí tohoto softwaru lze spouštět stávající DWG soubory a vytvářet nové za zlomek nákladů oproti jiným CAD řešením.

Aerospace - vlajkový průmysl s extrémními nároky

Letecký průmysl je ve Francii významným oborem, a tak není divu, že společnost Missler Software získala v této oblasti jedinečné zkušenosti díky spolupráci s většinou subdodavatelů v oboru. To ji spolu s tisíci díly obráběnými pomocí TopSolidCam řadí mezi špičky v leteckých technologiích.

Zlepšení produktivity navrhování a obrábění

O něco málo více než po roce je tu opět nová verze parametrického 3D modeláře Creo. Jak se povedlo vývojářům do již páté verze Creo zakomponovat požadavky trhu a jaké jsou hlavní směry inovací?

Související články
Příprava CAD modelu součásti pro výrobu

NC programátoři se velmi často potýkají s problémy týkajícími se různé kvality trojrozměrných modelů potřebné pro programování obrábění. Úpravy mohou být obtížné, protože 3D modely součástí často pocházejí z různých zdrojů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Letadlo poháněné sluneční energií vyrazilo na cestu kolem světa

Solar Impulse je projekt mající za cíl vyrobit letadlo poháněné sluneční energií, které dokáže obletět Zemi. Letoun je dílem švýcarského psychiatra a vzduchoplavce Bertranda Piccarda, jednoho z pilotů prvního balonu, který obletěl celý svět bez jediné přestávky, a švýcarského inženýra a podnikatele Andrého Borschberga. Vývoj zastřešuje polytechnika v Lausanne a podílí se na něm několik desítek specialistů.

Setkávání

Setkávání uživatelů konstrukčních a technologických softwarů má již dlouholetou tradici. Informace o novinkách, představení nejrůznějších tipů a triků, někdy i možnost si zasoutěžit a v neposlední řadě rovněž výměna zkušeností v neformální atmosféře patří k hlavním bodům programu takovýchto akcí.

Konstrukce i technologie snadno, rychle a bezpečně

CAD/CAM systém TopSolid verze 7.9 přináší v návaznosti na technologickou část další rozšíření možností v oblasti obecné konstrukce.

Softwarový simulátor stavebního stroje nahrazuje nákladné prototypy

Vývoj stavebních strojů bývá spojen se stavbou fyzických prototypů nových zařízení. Ty však vyžadují vysoké finanční náklady a množství času. Efektivní řešení dnes nabízejí softwarové simulátory. Společnost Volvo Construction Equipment zařadila do vývoje simulátor „human-in-the-loop“, který vyvinula v nástrojích Matlab a Simulink firmy MathWorks.

Softwarové řešení pro přípravu NC programů

Firma FANUC nabízí možnost rozšíření svých CNC řídicích systémů o grafické programovací prostředí nazvané Manual Guide i.

Od správy nástrojů po simulaci NC programů

V oblasti integrované správy nástrojů u společnosti KHS hraje software pro správu nástrojových dat TDM zásadní úlohu. Tento software zde byl zaveden před čtyřmi lety a v současné době poskytuje 3D modely nástrojů a nástrojová a technologická data pro NC programování, simulaci výroby, seřizování nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.

CAM pro CMM

V posledních letech se ve strojírenství stále více dbá na přesnost výroby a tím i na kvalitu a efektivnost měřicího procesu. Měřicí proces dnes zasahuje i do různých stadií výroby, nejen do závěrečného procesu kontroly výrobku.

Racionalizace obráběcích operací s podporou CAD/CAM systému

V roce 2010 společnost Montupet zahájila výrobu na nové obráběcí lince v Laigneville ve Francii s cílem optimalizovat výrobu hlav spalovacích motorů a dalších slévárenských dílců pro automobilový průmysl. Mladý tým zkušebního centra pro podporu a vývoj technologií, který se v průběhu let rozrostl ze dvou na deset lidí, si vybral Missler Software jako ideálního partnera na pomoc při racionalizaci pracovních procesů ve svých závodech. TopSolid CAD a CAM jsou velmi vhodné pro systemizaci procesů obrábění a přesné zdokumentování jednoho každého výrobního postupu.

Komplexní CAM systém s metrologickými nástroji

Je tomu již několik let, kdy se systém Surfcam zařadil do portfolia produktů společnosti Vero Software, která je součástí nadnárodního technologického koncernu Hexagon. Takováto součinnost softwarových gigantů zaručuje optimální kombinaci nejmodernějších technologií v oblasti výroby a špičkových metrologických nástrojů.

Nové funkce pro automatizaci obráběcího procesu

Nová verze CAD/CAM softwaru TopSolidAM V7.13 přináší především jednodušší programování s funkcemi, které se velmi snadno používají. Výsledkem je úspora času, které lze dosáhnout díky novému vysoce výkonnému režimu analýzy kolizí a možnosti provádět řadu úloh zcela automaticky, což přináší celkově vyšší úrovně automatizace obráběcích procesů. V nové verzi najdeme i novou strategii najíždění, která zajistí vyšší životnost obráběcích nástrojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit