CAD, tervezés
3D nyomtatás
CAM, CNC
3D méréstechnika
PDM, MES
Építészet, építőipar
Mechatronika, robotika
Képfeldolgozás
Hardver
CAD, tervezés
3D nyomtatás
3D méréstechnika
CAD, tervezés
3D-nyomtatás
CAM, CNC
3D-mérési technika
Építészet, építőipar
Mechatronika, robotika
Képfeldolgozás
Az ütközések elkerülése, a gépidő hatékonyabb kihasználása és a gyártási folyamatok biztonságosabbá tétele.
„Egy új alkatrész, egy frissen megírt NC program és egy 5 tengelyes gép. A programozó a vezérlőpultnál áll, és az első próbafutásra vár. Remélhetőleg minden ütközés nélkül fog menni.”
A kihívás
Pontosan ilyen helyzetek tartoznak a mindennapokhoz számos gyártóüzemben. A legjobb esetben egy hiba csupán némi gépi üzemidőt és egy szerszámot jelent. A legrosszabb esetben a befogóeszközök, az orsó vagy a gép megsérül, és a megrendelés késedelmet szenved.
Az NC kódon alapuló szimuláció pontosan itt jön képbe: a programot virtuálisan tesztelik azoknak a feltételeknek megfelelően, amelyek mellett később a gépen is futnia kell. Így felismerhetők a hibák, mielőtt azok időt és pénzt vesztenének a gyártás során.
Az NC kódon alapuló szimuláció nem csupán a programozást érinti
Számos vállalatnál az NC kód alapú szimulációra elsősorban a programozás kiegészítő, ellenőrzési lépéseként tekintenek. Pedig ez közvetlenül kihat a gyártásra. A komplexebb alkatrészek, az 5 tengelyes megmunkálás, valamint a szállítási határidőkkel és a minőséggel szemben támasztott egyre szigorúbb követelmények miatt a programok megbízható ellenőrzése egyre fontosabbá válik.
Ha egy esetleges ütközést már a virtuális ellenőrzés során felismernek, akkor ezt a hibát nem csak a gépre való felhelyezéskor fedezik fel. Ebben a tekintetben fontos különbség van a CAM rendszerben végzett szerszámpálya-ellenőrzés és az NC kód alapú szimuláció között. Az NC kód alapú szimuláció során a ténylegesen kimenő szerszámpályát ellenőrzik – beleértve a biztonsági pozicionálásokat, a szerszámcserét és a forgómozgásokat is.
Mennyibe kerülhet egy gép meghibásodása
Egy hibás NC program jóval többet okozhat, mint csupán selejtet. A legrosszabb esetben a szerszám, a befogóeszközök vagy akár maga a gép is megsérülhet. Ehhez jönnek még a javítási költségek, az állásidő és esetleg a szállítási határidő csúszása. Magas gépi kihasználtság mellett egy ilyen leállás különösen súlyos következményekkel jár, mivel az érintett megrendeléseket nem lehet egyszerűen átirányítani egy másik gépre.
A vezetőség számára ezért egy dolog a legfontosabb: mennyire megbízhatóan működik az egész gyártási folyamat, és milyen költségek merülnek fel, ha valami nem úgy alakul, ahogy kellene?
A gyártás egyre összetettebbé válik
A modern gyártóvállalatokban már alig használnak egyszerű háromtengelyes gépeket. Manapság számos vállalatnál a következők dominálnak:
- 5 tengelyes megmunkáló központok
- eszterga-maró és maró-eszterga központok
- multifunkciós szeszámgépek
- automatizált gyártócellák
- emberi felügyelet nélküli műszakok
A gép minden további tengelyével és minden további funkciójával együtt a gyártási folyamat összetettsége is növekszik. Előfordulhat, hogy egy szerszámpálya a CAM rendszerben helyesnek tűnik, de a gép valós működési körülményei között mégis kritikus helyzetet okozhat. Minél összetettebb a megmunkálás, annál fontosabb ezért a kész NC program virtuális ellenőrzése.
A gépidő pénzbe kerül
Sok szó esik a szakképzett munkaerőhiányról. Ugyanakkor sok vállalatnál a rendelkezésre álló gépi üzemidő is korlátozó tényező. Ha egy új programot közvetlenül a gépen tesztelnek, akkor ez az idő nem áll rendelkezésre a tényleges gyártáshoz.
Különösen nagy kihasználtság esetén ez gyorsan problémává válhat. Az NC kód alapú szimuláció segítségével ennek az ellenőrzésnek egy része már az előkészítés során elvégezhető. Ez csökkenti a beállítási munkát, és több időt biztosít a tényleges gyártásra. Különösen a jól kihasznált gépek esetében ez további kapacitást teremthet anélkül, hogy ehhez azonnal szükség lenne egy újabb gépre.
Az NC kód alapú szimuláció az automatizált gyártásban
Az automatizált palettacsere, a robotok általi munkadarabcsere és a személyzet nélküli műszakok szintén megnövelik a programozással szemben támasztott követelményeket. Ha egy személyzet nélküli műszak során hibás NC program fut, senki sem tud azonnal beavatkozni. A jóváhagyás előtti szimuláció segít az ilyen hibák előzetes felismerésében.
Nem csupán az ütközések elkerülése – a gyártás optimalizálása
Az NC kód szimuláció azonban nem csupán az ütközéseket képes felismerni. A teljes megmunkálási folyamat elemzése során például felismerhetők a felesleges mozgási útvonalak, a hosszú mellékidők vagy a nem megfelelő szerszámcserék. Ezeket a szempontokat később optimalizálni lehet.
Így a szimulációt nem csupán a program ellenőrzésére használják. Segíthet a megmunkálási idők csökkentésében és a gép teljes kapacitásának jobb kihasználásában is.
Következtetés: A biztonság már a gép előtt kezdődik
Az NC kód alapú szimuláció manapság már jóval több, mint csupán egy kiegészítő ellenőrzés a CAM programozó számára. A hibákat még azelőtt fel lehet ismerni, hogy a program a gépre kerülne, és ott időveszteséget vagy károkat okozna. Az ellenőrzés így ott történik, ahol a javítások a legegyszerűbben és a legolcsóbban elvégezhetők – a munkatervezés során.
A gyártásvezetés és az ügyvezetés számára elsősorban a folyamatban lévő üzemeltetésre gyakorolt hatások relevánsak: kevesebb leállás és selejt, rövidebb bejáratási idők, valamint jobb gépkihasználtság. Különösen a komplex 5 tengelyes megmunkálások és az automatizált folyamatok esetében jelenthet a virtuális ellenőrzés jelentős különbséget.
Gazdasági értékelés
| Vállalati cél | Az NC kód alapú szimuláció hozzájárulása |
| A gépek rendelkezésre állása | Kevesebb nem tervezett leállás a hibák korai felismerésének köszönhetően |
| Kockázatcsökkentés | A gép beindítása előtt felismerni az ütközéseket és a helytelen mozdulatokat |
| Automatizálás | Fokozott biztonság a személyzet nélküli és automatizált folyamatok során |
| Kapacitásnövelés | Rövidített bejállási és tesztelési idők |
| Minőségbiztosítás | Kevesebb selejt és utómunka |
| Szállítási képesség | Stabilabb folyamatok és kevesebb nem tervezett késedelem |
