Témata
Reklama

Automatizace výroby v nástrojárnách

16. 11. 2004

Andiamo je koncept podpory procesu výroby nástrojů a forem, který využívá propojení softwaru WorkPlan a Winstat při současné automatizaci výroby.

Ve dnech 9. až 10. září 2004 byl v prostorách firmy Cimatech v rakouském Mattighofenu uspořádán seminář Andiamo, na němž se sešli zástupci předních českých a moravských nástrojáren. Na pozvání společnosti Zwicker Systems se jej zúčastnila i naše redakce. Tyto semináře jsou v Mattighofenu pravidelně pořádány pro nástrojárny prakticky z celé Evropy.
Reklama
Reklama
Reklama

Co je Andiamo?

Andiamo je koncept podpory celého procesu výroby nástrojů a forem, počínaje vypracováním nabídky přes výrobu až po expedici zakázky. Prakticky je založen na organizaci a správě dat a jejich automatizovaném propojování s reálným světem. Konkrétně se jedná o následující procesy:
    1. kalkulaci zakázky s integrovaným využitím CAD dat
    2. plánování nové zakázky
    3. import CAD/CAM dat
    4. identifikaci dílů přiřazením identifikačního čipu k materiálu
    5. automatizovanou CNC výrobu
    6. automatizované měření
    7. sledování zakázky
Cílem konceptu Andiamo je redukce nákladů a zkrácení výrobního času. V projektu jsou zapojeny firmy Zwicker Systems (software Winstat), Cimatech (nástrojárna a školicí středisko), Sescoi (software WorkPlan) a Erowa (standardizace, paletizace a automatizace výrobního procesu).

Kalkulace a plánování zakázky

Ke kalkulaci a plánování zakázky slouží software WorkPlan. Podkladem pro vypracování nabídky jsou CAD data převzatá od zákazníka. Po zavedení nabídky do systému je tedy nejprve provedena jejich analýza, během níž software zjistí, zda již v databázi není uložena podobná nabídka, na jejímž základě lze vypracovat novou. Obsluha tak má okamžitě k dispozici potřebné informace z minulých projektů, jako například údaje o plánovaných a skutečných výrobních časech, o materiálu, kooperacích aj. Pomocí CAD modulu lze provést velmi podrobnou analýzu modelu výrobku, zkontrolovat jeho korektnost, vést řezy v různých rovinách atd. Na základě získaných informací lze provést velmi přesné odhady pro nabídku. Potenciální zakázku lze i zkušebně zaplánovat do systému, zohlednit tak výrobní kapacity a následně zjistit možné termíny nebo nutnost kooperace. Samozřejmostí je možnost ukládání různých verzí nabídky. Pokud zákazník na nabídku reaguje kladně, data není třeba opakovaně zadávat, stačí jedním kliknutím nabídku převést na skutečnou zakázku. WorkPlan rovněž může spolupracovat s nadřazenými podnikovými informačními systémy, jako je například SAP.

Automatizovaná výroba

Průběh zakázky výrobou řídí software Winstat, resp. GMS Pro, což je jeho obchodní název u firmy Erowa. Jednotlivé fáze výrobního procesu jsou přehledně zobrazeny ve stromové struktuře, která umožňuje rychlou orientaci a zjištění stavu rozpracovanosti zakázky.
Prvním krokem je obvykle konstrukce (forem, elektrod, ...). Konstruktér pracuje s daty zadanými do systému ve fázi plánování zakázky a po dokončení své práce opět hotová CAD data stisknutím tlačítka zadá do systému. Podobně jsou v průběhu procesu veškeré informace předávány do systému, což umožňuje pracovat bez jakéhokoliv "papírování". Předpokládá to samozřejmě vybavení výroby dostatečným množstvím prohlížečů. Výkresy se případně tisknou až při dokončení zakázky, pokud je zákazník vyžaduje. Obdobně se pokračuje při přípravě CAM dat pro obrábění.
Winstat na základě druhu zakázky ve stromové struktuře "inteligentně" předem připraví pozice pro operace, které se při výrobě vždy provádějí. Při výrobě formy jsou například předem připraveny pozice pro její jednotlivé části i s předpokládanými postupy, k nimž lze podle potřeby přidávat další operace. Výroba každého dílu začíná identifikací, což představuje opatření polotovaru identifikačním čipem a jeho přiřazení konkrétní zakázce pomocí čtečky. S tímto čipovým "občanským průkazem" pak dotyčný díl prochází celým výrobním procesem. Podle údajů z čipu potom například řídicí systém obráběcího stroje pozná, o který díl se jedná, a automaticky si stáhne odpovídající program pro obrábění tohoto dílu. Zpět do systému nahlásí provádění či dokončení dané operace. Pokud je třeba, lze současně zajistit automatické zasílání SMS zpráv o stavu výroby. Obdobně jako obrobky jsou čipem opatřeny i jednotlivé nástroje, což usnadňuje jejich průběžnou kontrolu a vylučuje možnost záměny. Vyloučením lidského činitele z procesu je eliminováno riziko chyb a jsou vytvořeny předpoklady pro vyšší automatizaci výroby a využití strojního parku.
Do systému lze zaplánovat i takové operace, jako je například nutná porada před další fází výroby, ruční výroba s následným proměřením apod. Winstat hlídá pořadí stanovených operací a nepřipustí vynechání některé z nich.

Proces výroby

Do systému lze přistupovat z různých úrovní, resp. pracovišť, podle příslušného oprávnění. Účelem je kromě jiného předložení přesně těch informací, které konkrétní zaměstnanec ke své práci potřebuje. Obsluha ve výrobě může například nechat načíst čip obrobku a pomocí prohlížeče zjistit vše potřebné o následující operaci. Systém se po načtení informací z čipu automaticky přesune na odpovídající pozici, takže obsluha nemusí nic složitě vyhledávat. Vedoucí pracovník zase může sledovat stav rozpracovanosti či aktuální stav strojů ve výrobě. Rychlou orientaci v tomto případě usnadňují barevné ikonky u jednotlivých operací či strojů. Jelikož každý pracovník se musí do systému přihlásit, je současně dokumentováno, kdo kdy na čem pracoval.
Winstat umožňuje pružně reagovat na případné změny. Pokud je třeba například změnit elektrodu, může ji konstruktér zablokovat. V případě požadavku výroby stroj hlásí obsluze, že nemá přístup k datům.
Data pro obrábění jsou v systému uložena v neutrálním formátu, a teprve poté, kdy je díl přiřazen konkrétnímu stroji, se přetransformují pro tento stroj. Současně se pracuje vždy s názvy obrobku a nástrojů. Program je tak možné připravit s předstihem a obrobky či nástroje lze uložit na libovolné místo v zásobníku stroje.
Při započetí a ukončení práce na zakázce odesílá Winstat hlášení do WorkPlanu. Skutečná data z výroby se pak mohou porovnat s plánovanými, lze provádět i podrobnější analýzy strojních časů, pracovníků, případně data zpracovávat v dalším softwaru.

Andiamo v praxi

Velkou předností konceptu Andiamo je právě propojení Winstatu a WorkPlanu. WorkPlan slouží k plánování zakázky a analýze nákladů, Winstat ke správě technických informací. V tabulce jsou shrnuty zkušenosti s nasazením tohoto softwaru a robotizace při výrobě elektrod ve firmě Cimatech. Zakoupením "holého" obráběcího centra lze sice ušetřit na investičních nákladech, ale vysoké provozní náklady posunují návratnost této investice až za hranici šestileté životnosti stroje. Situace se podstatně zlepší zavedením paletizace s upínáním obrobků mimo pracovní prostor stroje. Nasazení robota společně se softwarem představuje další stupeň a také více než trojnásobnou počáteční investici, ale zato s mimořádně krátkou dobou návratnosti. Investice do automatizace výroby samozřejmě předpokládá změnu dosavadního způsobu práce, není myslitelné, aby zůstal stejný počet pracovníků na stejných místech. Těžiště práce se přesunuje směrem k předvýrobním etapám: firma Cimatech zaměstnává více pracovníků v konstrukci, v přípravě programů pro obrábění a v řízení než ve vlastní výrobě a obsluze strojů. Při investicích je proto třeba snažit se o komplexní pohled na celou činnost nástrojárny, stanovit kritéria pro vybavení pracovišť a následně tento koncept dodržovat.
Pavel Marek
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 41136
Datum: 16. 11. 2004
Rubrika: Informační technologie / CAD/CAM/CAE
Autor:
Firmy
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
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.

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.

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.

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.

Softwarové řešení pro přípravu NC programů

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

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.

Simulace v konstrukci - klíč k inovacím

Dlouho zažitým paradigmatem v průmyslových společnostech je striktní rozdělení konstrukčního a výpočtářského oddělení. To je sice určeno pevnými historicky danými důvody, ale ty v současné době začínají pomíjet. Ve stále více společnostech mají konstruktéři možnost provádět průběžně již během konstrukce jednoduché analýzy a vývojový proces tím zefektivnit. Jak tento trend zachytit a být úspěšní v inovativních řešeních?

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