Podzimní pecky v oblasti digitalizace

Letošního veletrhu EMO Milano se společnost Siemens zúčastní ve jménu sloganu „Digitalization in Machine Tool Manufacturing – Infinite opportunities from infinite data“ neboli „Digitalizace v oblasti obráběcích strojů – nekonečná data nabízejí neomezené možnosti“. Ve stejnou dobu se bude konat i virtuální přehlídka Siemens Machine Tool Days 2021, během níž firma představí nejrůznější možnosti využití kompletního potenciálu dat vedoucí k vyšší produktivitě. Spojení reálného a digitálního světa totiž nabízí výrobcům a obsluze obráběcích strojů další příležitosti ke zvyšování flexibility a udržitelnosti výroby.

Dnešní doba staví celé odvětví před obrovské výzvy: pandemie onemocnění covid-19 výrazně urychlila tempo změn na příslušných trzích a s nimi související požadavky. K nim se přidává stále rostoucí individualizace výroby a naléhavá potřeba dále zvyšovat její udržitelnost. Reakcí na to jsou digitalizace a automatizace. Díky kombinaci velkých objemů dat, které vznikají během tohoto procesu, a vytvořením kontinuálního cyklu mezi reálným a digitálním světem Siemens pomáhá pracovníkům průmyslových podniků lépe a kvalifikovaněji se rozhodovat podle dostupných dat, a tak rychleji reagovat na nové trendy a změny.

V rámci veletrhu EMO Milano i virtuální přehlídky Siemens Machine Tool Days 2021 Siemens představí CNC systém Sinumerik One, který byl v roce 2019 uveden na trh jako digitálně nativní řešení. Ústředním bodem ukázky bude výrobní jednotka se dvěma stroji řízenými s pomocí tohoto systému – pětiosé obráběcí centrum a robotický stroj zaměřený na aditivní výrobu. Tyto stroje dokážou například opravit převody velkých převodovek namísto jejich výměny. Velké převodovky se používají zejména ve větrné energetice, kde musí odolat nadměrnému opotřebení v důsledku významných třecích sil a je nutné je v určitých časových intervalech vyměňovat.

Součástí ukázky bude předvedení způsobu, jakým jsou převody nejprve ofrézovány ve frézovacím centru. S pomocí robota dojde k obnovení převodových zubů během procesu aditivní výroby. Nakonec přichází na řadu finální obroušení a přesné zabroušení, opět v pětiosém frézovacím centru. Oprava namísto nového výrobku nejenže šetří materiálové zdroje, ale i zhruba 60 % energie.

První digitálně nativní CNC systém Sinumerik One tak představuje klíčový prvek digitální transformace ve světě obráběcích strojů. Digitální dvojče vytvořené v aplikaci Create MyVirtual Machine umožnilo paralelní vývoj, testování a funkční schválení obou strojů dlouho před jejich faktickým zprovozněním. Výrobci strojů tak získávají rychlejší přístup k lepším strojům a jejich uživatelé se rychleji dostanou k tomu správnému produktu.

Portfolio řešení pro digitální podnik – Siemens Digital Enterprise – nabízí průmyslovým firmám přesně tu pomoc, kterou aktuálně potřebují: s využitím digitálního dvojčete, jako je Sinumerik One, a budoucích technologií, například umělé inteligence nebo průmyslového edge computingu, mohou shromažďovat a analyzovat data, porozumět jim a smysluplně je dále aplikovat. Pak mohou rychle a flexibilně reagovat na nové výzvy a přizpůsobovat produkty a výrobní procesy novým požadavkům a šetřit zdroje.

Během obou výše zmíněných akcí budou představeny i nové funkce a technologické aktualizace systému Sinumerik One zaměřené na větší výkon, flexibilitu a modularitu. Návštěvníci budou mít příležitost se seznámit s novými ovládacími panely Sinumerik One Machine Control Panels (MCP). Ty otevírají další možnosti v oblasti intuitivní obsluhy CNC strojů a nabízejí jejich operátorům větší komfort, efektivitu a flexibilitu.

Nový ergonomický kovový design v provedení Blackline plus lze začlenit do stávajících provozních konceptů a je vhodný pro 19 a 24palcové panely. Nabízí individuální konfiguraci podle specifických požadavků zákazníka. Obsluhu usnadňují i další nové funkce, například Powerride je kombinací korekčního spínače a NC spouštěcího tlačítka pro snadné a účelné nastavení. Vizualizaci hodnot Actual zajistí integrovaná škála LED diod. Díky této funkci dojde na konci sady k automatickému resetu posunu, což usnadní a zefektivní celý proces. Powerride nabízí i haptickou zpětnou vazbu v podobě krátké vibrace v případě překročení stanovené mezní hodnoty, čímž zvyšuje možnosti vnímání hodnot a podporuje slepou obsluhu stroje. Standardní součástí panelů v provedení 22 a 24 palců je Qwerty klávesnice, takže jejich uživatelé již nepotřebují instalovat žádnou další. S možností integrovaného RGB LED podsvícení klávesnice si uživatelé mohou upravit barevné nastavení podle svých potřeb. Ovládací panely pro Sinumerik One jsou díky robustnímu provedení vhodné i pro náročná provozní prostředí. Přední strana splňuje požadavky na stupeň krytí IP65.

Koncept Siemens Industrial Edge nabízí výrobcům a uživatelům strojů libovolné a flexibilní využití výhod vyplývajících ze zpracování dat s pomocí edge nebo cloud computingu. Společnost Siemens nově rozšířila toto portfolio i pro obráběcí stroje, jimž otevírá nové možnosti v oblasti analýzy dat v místě výroby a v reálném čase a jejich inteligentního využití. Součástí veletrhu EMO Milano i virtuální přehlídky Siemens Machine Tool Days 2021 tak bude předvedení škálovatelnosti edge hardwaru s využitím nových hardwarových verzí IPC 127E a IPC 427E. Siemens rovněž představí další nové aplikace pro nejrůznější možnosti využití.

Revoluční průlom v průmyslových výrobních procesech dnes představuje robotické kladení spojitých vláken a 3D tisk. Je to možné díky výhodám digitálního dvojčete, vyšší robotické inteligenci a komplexnímu řízení polohy a pohybu.

Společnost Ingersoll Machine Tools navrhla svou gigantickou průmyslovou 3D tiskárnu MasterPrint™ s pomocí systému Sinumerik One. Jedná se o největší zařízení na světě využívající tisk s pomocí termoplastických materiálů. Tiskárna vytiskne velké díly a stejný stroj je následně opracuje do finálního tvaru. Výrobní náklady se snížily o 75 % a lhůty plnění se zkrátily z měsíců na dny.

Zmíněná tiskárna dokáže zároveň frézovat, aplikovat spojitá vlákna, pokládat pásky, provádět kontrolu či ořezávat: Řada MasterPrint společnosti Ingersoll Machine Tools představuje skutečně univerzální řešení. „Například nejprve přidá materiál a hned za minutu ho již opracovává s pomocí frézovací hlavy,“ říká Jason Melcher, obchodní viceprezident firmy Ingersoll. Po celou dobu zůstávají zároveň zachovány vysoce přesné tolerance. Není divu, že si společnost vybudovala jméno především v leteckém a kosmickém průmyslu, vojenském průmyslu, energetice a dalších odvětvích těžkého průmyslu.

Při komplexních procesech obrábění jsou využity nejmodernější hardwarové a softwarové technologie firmy Siemens. V oblasti softwaru vsadil Ingersoll na modulární, rozšiřitelný a otevřený CNC systém Sinumerik 840D sl, který je v náročných oblastech obrábění, s nimiž společnost Ingersoll Machine Tools pracuje, považován za naprostou špičku.

„Ve firmě Siemens jsme nalezli spolehlivého partnera a dodavatele CNC hardwaru a softwaru, který dokáže vyvíjet a do svých produktů začlenit pokročilé funkce. Pomáhá nám tak nejen dosahovat našich strategických cílů, ale i plnit potřeby zákazníků tím, že se jim výrazně zkrátí doba pro uvedení na trh a zvýší ziskovost,“ konstatuje Piergiorgio Assandri, obchodní ředitel, Ingersoll Machine Tools.

Řídicí systém Sinumerik 840D sl je nasazen v základní verzi robotických platforem MasterPrint Robotic a MasterPrint Continuous Filament i v největší průmyslové 3D tiskárně pro tisk z termoplastů na světě – MasterPrint. Tiskárna vytiskne velké díly, které jsou následně opracovány do konečného tvaru přímo na stejném zařízení. Výrobní náklady tak lze snížit o 75 % a lhůty plnění zkrátit z měsíců na dny.

Největší MasterPrint je v současné době instalován v evropském technologickém centru firmy Innse Milano, která je stejně jako Ingersoll dceřinou společností koncernu Camozzi Group. Vyrábí především nástroje pro letecký, kosmický a námořní průmysl.

Kromě nasazení systému Sinumerik v oblasti řízení využívá tento obří MasterPrint i digitálně nativní řešení Sinumerik One. S pomocí digitálního dvojčete pomáhá simulovat a testovat pracovní procesy kompletně ve virtuálním prostředí.

Důležitou součástí řešení je počítačové jádro Siemens Virtual NC Kernel (VNCK). Ve společnosti Ingersoll ho využívají k vložení skutečného CNC jádra do virtuálního zařízení, což jim umožní zcela napodobit řízení reálného obráběcího stroje a přímo do něho importovat archiv pro účely zprovoznění. Tímto způsobem ušetří čas díky rychlejšímu uvedení do provozu a zároveň se stroj dostane i k zákazníkům mnohem rychleji. Koncový zákazník tak získává další výhody v podobě možnosti simulovat výrobu vlastních produktů, zkrátit dobu pro jejich uvedení na trh a zvýšit kvalitu výroby.

Nabídkou digitálního dvojčete svých produktů zlepšuje firma Ingersoll mj. i služby zákazníkům.

„Zákazníci oceňují možnost vytvořit si digitální dvojče již ve fázi návrhu, protože se tím ujistí i o realizovatelnosti projektu a šancích na splnění stanovených cílů s ohledem na návratnost investic,“ vysvětluje Jason Melcher.

Zřejmě i díky nasazení softwarových a digitálních nástrojů Siemens v rámci jednotlivých procesů může Ingersoll dále expandovat na nové trhy a rychleji se přizpůsobit případným tržním změnám. S využitím digitalizačních technologií od firmy Siemens je tak Ingersoll dobře připravený na budoucnost.