Цифровые двойники дают заводские преимущества и прирост эффективности

Одним из базовых аспектов протоколов Индустрии 4.0 является создание электронных моделей «цифровых двойников» данных продукта и производственных процессов. Это включает точную реплику всех станков, в том числе сложные рабочие объемы, показывающие конкретные шпиндели, приспособления и режущие инструменты. Виртуальные модели соответствуют физическим цеховым процессам и позволяют моделировать, тестировать и изменять производственные операции, чтобы избежать возможных проблем и простоев, а также облегчать оптимизацию процессов. Такие кибер-физические системы преодолевают разрыв между реальной и виртуальной производственной средой.

Последнее поколение передовых программ для имитации обработки работает непосредственно с ISO NC-кодами обработки для имитации, верификации и оптимизации программ обработки на основе конкретных деталей, инструментов и характеристик станков. Трехмерная графика помогает предотвратить столкновения, в то время как сложные алгоритмы и встроенные знания на основе процессов позволяют оптимизировать условия резания. Использование ПО сокращает время отладки программ, устраняет риск столкновения шпинделя, поломки инструмента и брака, и улучшает циклы, эффективность процессов и OEE (общая эффективность оборудования).

ПО обеспечивает верификацию обработки в три этапа: оно исследует и исправляет ошибки кодирования, имитирует для обнаружения столкновений и исправления ошибок движения, и валидирует результаты обработки. Оно также мониторит производственные передачи, управление инструментами и статус станка. Его использование может помочь производителям соблюдать графики поставок, поддерживать качество продукта и сократить подготовительное время до 70 процентов, снижая затраты на 20 процентов.

Когда программисты имитируют и просматривают процесс в цифровом двойнике, они видят ускорение и замедление станков, макропрограммы и так далее. У них гораздо более точная оценка того, сколько времени займет обработка задания, тем самым улучшая планирование на этом конкретном станке или в конкретной ячейке. Более точное планирование приводит к улучшению поставок и более высокой удовлетворенности клиентов.

Кроме того, устранение неисправностей G-кода на компьютере — гораздо более умный и эффективный подход, чем отработка заданий на станках. Это не совсем новость. Производители понимают, что станки должны работать, а не играть.

Однако ново то, как всё, что происходит на заднем плане этих программ, становится более точным, более надежным и действительно хорошо работает с большинством основных CAD и CAM систем. Лучшая интеграция через API ведет к лучшему моделированию, кодированию и коммуникации между инженерными и технологическими отделами.

Конечно, даже если большая часть работы по отработке может быть выполнена на компьютере, оператору иногда может потребоваться сделать корректировку на реальном станке. Мы называем это «автоматизацией», которая позволяет загрузить модификацию, чтобы она применялась к будущим запускам этого конкретного задания.

Ключевое преимущество имитации, по словам наших клиентов, — возможность экспериментировать с цифровым двойником. Например, они могут немного изменить ускорение/замедление и посмотреть, что случится. Часто они обнаруживают в цифровой среде, что его можно немного подтолкнуть без проблем, и реальное циклическое время сокращается на несколько минут. Умножьте это на большую партию деталей, повторяющуюся несколько раз в год, и это тестирование становится очень прибыльным.

Не слишком далекое в будущем достижение будет предоставлять сообщения на этом этапе тестирования, предупреждая, что программист выходит за границы станка, по сути говоря: «прекратите тратить время».

Мы чувствуем себя удачливыми, что находимся в гуще революции с продуктом и возможностями, которые нужны пользователям сейчас и, конечно, еще больше, по мере того как Индустрия 4.0 продолжает эволюционировать.