Революция в дизайне и производстве с гибридными аддитивными/вычитательными технологиями

Manufacturing Engineering: Каковы ключевые тренды в CAD/CAM и смежном производственном ПО, таких как генеративный дизайн, аддитивное и гибридное производство?

Санджай Такоре: Некоторые ключевые тренды в производстве вызваны конвергенцией индустрий дизайна и производства. Под давлением производить лучшие продукты быстрее и дешевле, необходимость связать и автоматизировать процессы проектирования и производства для сокращения итераций, ошибок и сроков поставки становится критической.

Облачные вычисления и мобильные технологии в сочетании с автоматизацией привносят новые средства гибкой, коллаборативной работы в производство. Эти тренды будут доминировать в будущие годы. Также новые технологии вроде аддитивного производства создали больше гибкости для производственного процесса через свободу дизайна. Аддитивное производство часто дополняется вычитательной обработкой для достижения проектных спецификаций в гибридном процессе.

Сочетание конвергенции отраслей и новых производственных технологий создает новые возможности автоматизации. Сложные задачи проектирования и инженерии могут быть решены за долю стоимости [традиционных процессов проектирования] с технологией генеративного дизайна, представленной в Autodesk Fusion 360. Генеративный дизайн — это инструмент исследования дизайна, который одновременно генерирует множество CAD-готовых решений на основе реальных производственных ограничений, требований к производительности продукта и стоимости. Инженеры могут поэтому исследовать пространство дизайна через рассмотрение множества материалов и производственных методов и выбирать вариант, который лучше всего балансирует требования производительности и стоимости.

ME: Что нового в этих областях от производственного машиностроения Autodesk?

Такоре: Fusion 360 продолжает расти как облачная производственная экосистема, и команда была занята значительными недавними обновлениями. Основные моменты включают улучшения для токарной обработки как с точки зрения определения инструмента, так и операций, и функцию NC-программ для помощи в перечислении, упорядочивании и оптимизации установок и их соответствующих операций перед постобработкой.

Мы также запустили новое производственное расширение, которое является пакетом изощренных технологий производства Autodesk, переосмысленных и доставленных в Fusion 360 для повышения производственной эффективности. При активации оно действует как среда гибридного производства, позволяя пользователям выполнять передовые процессы вроде сложной финишной обработки поверхностей, автоматизированного сверления, аддитивного производства и автоматизированных рабочих процессов верификации.

Для более специализированных приложений PowerMill — это экспертная CAM-система Autodesk для высокоскоростной и пятиосевой обработки, предлагающая всеобъемлющий набор инструментов для производства формовочного инструмента, штампов и других сложных форм. Предыдущие релизы PowerMill улучшили надежность и безопасность с технологиями вроде предотвращения столкновений с использованием автоматического наклона оси инструмента. Недавно PowerMill 2020 был сфокусирован на скорости, значительно улучшая времена для расчета траекторий, симуляции траекторий и верификации NC-программ. Эти улучшения помогут сократить время программирования для более быстрых сроков выполнения.

ME: Насколько критичен элемент аддитивного производства становится для современных производственных цехов?

Такоре: Появление аддитивного производства как основного аспекта изготовления деталей открыло новые способы для цехов решения существующих вызовов и дифференциации своего бизнеса. Во-первых, аддитивное производство строит детали слой за слоем — из-за этого детали со сложными внутренними структурами могут быть произведены, что невозможно сделать конвенционально. Поскольку детали строятся напрямую из CAD-дизайна, время на производство деталей в малых объемах значительно сокращается и без затрат, связанных с оснасткой. Это может быть особенно полезно для прототипирования.

Если современные цехи имеют дизайн в доме и поддерживают аддитивное производство, они уполномочены переосмыслить эффективность своих существующих дизайнов с быстрыми итерациями через аддитивное прототипирование, а если нет — могут претендовать на более широкий спектр деталей.

Еще одно ключевое применение аддитивного — оснастка. Возьмем Matsuura UK, который дистрибутирует станки Matsuura CNC и аддитивное оборудование HP. Через использование генеративного дизайна в Fusion 360 они смогли сократить время ожидания на кастомных оснастках с недель до часов. Этот процесс дал их клиентам уникальное конкурентное преимущество помимо облегчения их повседневной работы за счет автоматического создания кастомных приспособлений для закрепления деталей и печати этих оснасток из высокопрочного полимера за ночь. Это позволяет станкам начать резку через 24 часа и доставлять детали за дни!

ME: Каковы важные вещи, которые CAD/CAM наладчики должны выучить при решении задач гибридного производства?

Такоре: Гибридные технологии могут значительно сократить отходы материала, занять меньше времени на производство детали, чем вычитательное только, и дать гибкость аддитивного, сохраняя возможность финишной обработки поверхностей для итоговой детали.

Хотя многие станки выигрывают от in-process верификации, для гибридных станков это обязательно. Поскольку гибриды печатают формы, которые должны быть обработаны, они должны выполнить множество операционных шагов в последовательности — и критически важно управлять накоплением допусков через разные операции. Наладчики должны сначала верифицировать, что достаточно материала произведено перед началом любой обработки. Следующий шаг — оптимизировать расположение материала для каждого прохода обработки, и финальный шаг — верифицировать, что достаточно материала удалено перед переходом к следующему шагу.

Планирование гибридного производства может включать смещение модели для технологических допусков, оптимизацию решеток, ориентацию детали и моделирование или генерацию поддерживающих структур, программирование лазерных траекторий, симуляцию сборки, программирование вычитательных операций обработки и инспекцию.

ME: Как техники метрологии/инспекции становятся более переплетенными и критичными для CAM-наладчиков, работающих на типичном цехе или производственной среде?

Такоре: Использование автоматизированных рутин инспекции в ЧПУ обработке предоставляет множество выгод, сокращающих брак и улучшающих производительность:

Наладка: Наладка рабочих координат через инспекцию может верифицировать размещение и размеры заготовки, гарантируя, что NC-программа не сбивается из-за незначительных различий при наладке станка. Верификация правильного позиционирования деталей, загруженных паллетами, роботами или другими автоматизированными системами, критична для точной обработки.

Установка инструмента: Неточности в позиции инструмента могут привести к повреждению инструмента, заготовки и станка. Иметь правильное позиционирование инструмента так же важно, как правильное позиционирование заготовки, чтобы избежать дорогостоящих ошибок.

В процессе: Наладчики могут мониторить обработанные признаки в процессе для выявления ошибок. Этот процесс может выявить, когда деталь выходит за допуск, позволяя станку предупредить наладчика или даже автоматически корректировать резец для компенсации. Способность верифицировать успех данного прохода делает in-process инспекцию отличным инструментом для автоматизации и бесконтактной обработки.

ME: Как выглядит текущий производственный бизнес-климат для многих производственных цехов?

Такоре: Для удовлетворения растущего спроса мы полагаемся на автоматизацию, новые технологии и новые материалы. Мы видели это материализоваться как парадигмальный сдвиг с обсуждениями вокруг Индустрии 4.0. Одновременно, беспокойная природа продуктов движется потребительским спросом на кастомные продукты.

Императивно, чтобы компании в производственном пространстве нашли способы удерживать темп с быстро меняющимся рынком, чтобы продолжать быть прибыльными, а также развить рабочую силу, способную работать рядом с и с технологиями следующего поколения вроде Fusion 360 в комбинации с avancements в железе и процессах. Эти тренды толкают производителей переосмыслить свою стратегию и то, как они проектируют и производят продукты.

Siemens запускает портфолио Opcenter Manufacturing Operations

Siemens Digital Industries Software, подразделение Берлина и Мюнхена Siemens AG, выпустило программное обеспечение Siemens Opcenter, портфолио программных решений для управления производственными операциями (MOM). Siemens Opcenter расширяет решения Siemens MOM ПО, объединяя эти продукты в едином, связанном, готовом к облаку портфолио с гармонизированным пользовательским опытом, которое может помочь производителям соответствовать требованиям производственной эффективности, качества, видимости и сокращенного времени до производства, по словам Siemens.

Opcenter интегрирует возможности MOM, включая продвинутое планирование и расписание, исполнение производства, управление качеством, производственную интеллектуальность и производительность, и управление формулировками, спецификациями и лабораториями. Новое портфолио объединяет продукты, включая ПО Camstar, набор SIMATIC IT, Preactor, R&D Suite и QMS Professional в единое портфолио, объединяющее эти продукты и использующее синергии между ними. Полностью веб-ориентированный, современный, согласованный и адаптивный пользовательский интерфейс, реализованный во всем портфолио Siemens Opcenter, предлагает ситуационно адаптированный пользовательский опыт и облегчает внедрение новых возможностей и дополнительных компонентов, сокращая усилия по обучению, говорит Siemens.

«Siemens Opcenter — это следующий логический шаг, учитывая нашу обширную технологическую инновацию и эволюцию портфолио MOM», — говорит Рене Вольф, старший вице-президент, программное обеспечение управления производственными операциями, в Siemens Digital Industries Software. «Объединяя эти компоненты как Siemens Opcenter и гармонизируя конечный пользовательский опыт с другими частями нашей платформы Digital Innovation, мы сделаем намного проще для производителей управлять своим процессом цифровой трансформации».

Помимо запуска Siemens Opcenter, Siemens также выпустила новую версию своего портфолио систем исполнения производства (MES), Siemens Opcenter Execution, ранее SIMATIC IT и Camstar. Новые функции в этих релизах фокусируются на умных устройствах, мобильности и возможностях интеграции для оптимизации потоков данных и доступности.

CNC Software выпускает Mastercam 2020 CAM ПО

CNC Software Inc., разработчик Mastercam из Толланда, Коннектикут, выпустил Mastercam 2020, свою последнюю версию наиболее устанавливаемой в отрасли CAM-системы. Mastercam 2020 повышает продуктивность обработки и снижает общие производственные затраты с новыми функциями автоматизации 2D через многоосевую фрезеровку, улучшениями CAD и подготовки модели, улучшенной конфигурацией станка и 3D-инструментом, по словам компании.

Mastercam 2020 повышает продуктивность и эффективность программирования, снижая производственные затраты с рядом автоматизированных улучшений траекторий 2D через пятиосевые, по словам CNC Software. Говорят, новая траектория 3D Blend доставляет гладкое, точное качество поверхности и обеспечивает проверку заготовки и держателя. Улучшения удобства использования 3D-инструмента включают 3D-иконки инструментов в списках инструментов, функционал stop-on-contact при соединении вставки с держателем, и автозаполнение точки компенсации при определении 3D-инструментов.

Новое ПО повышает эффективность и сокращает время наладки работы и подготовку, необходимую для обработки и программирования деталей, с возможностью фильтрации вставок и держателей по атрибутам, а также способностью отслеживать ассоциативность. Улучшения чейнинга включают более быстрый, более легкий чейнинг для Wireframe и Solids, и улучшения отображения и поведения цепочек.

С улучшениями траекторий инструментов и симуляции станка, графики траекторий и других инструментов верификации и анализа, Mastercam 2020 предоставляет большую уверенность в программировании и позволяет принимать лучшие, более информированные решения перед запуском работы, по словам CNC Software. Эти улучшения включают go to home position on tool plane change, который перемещает инструмент в домашнюю позицию между операциями при смене плоскости. Позиционирование вращательной оси позволяет пользователю симулировать и визуализировать многоосевое движение станка, а Skip Drill Cycle Pecking улучшает оценки цикловых времен, по словам компании.

Hexagon выпускает QUINDOS 2019.2

Hexagon AB, Стокгольм, Швеция, сказала, что ее подразделение Hexagon Manufacturing Intelligence выпустило вторую полную версию QUINDOS 2019, ее ПО для специальных геометрий, предлагающее гибкий пакет решений от стандартной инспекции до пауэртрейна.

Версия 2019.2 включает опцию QUINDOS Virtual CMM — VCMM II для определения конкретной неопределенности измерения тестовых признаков. Модель, верифицированная Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), основана на последних математических моделях и технологических стандартах. Влияющие факторы и их корреляции могут быть определены автоматически для каждого измерения с использованием компьютерной симуляции согласно VDI/VDE 2617 Лист 7 — либо в настройке станка с удаленной средой, либо на отдельном компьютере симуляции. Количество запусков симуляции и время симуляции могут быть скорректированы согласно индивидуальным измерительным задачам для гибкой реакции на требования точности и эффективности.

QUINDOS 2019 предоставляет структурированный пользовательский интерфейс для руководства пользователей через шаги от определения задачи до финального отчета. Неопределенность измерения может быть выведена как значение индивидуально для каждого признака в отчете и также графически. Графический вывод может быть дифференцирован для входного или выходного контроля, или согласно обычной графике QUINDOS.

Определение смещения режущего/шлифовального инструмента добавлено в решения для режущих инструментов зубчатых колес. Опция может быть использована для определения корректирующих значений для резака/шлифовального станка в производственном процессе на основе оценки нормальных, боковых и радиальных смещений.

QUINDOS 2019 также включает решение для инспекции стратегии шлифования для Broaches (DIN 1415) с кольцевыми желобами. ПО оценивает лидирование постепенно сужающейся формы зуба в направлении торца. Стиснение материала и напряжение сжатия, которые могут привести к отказу, могут быть распознаны и снижены через инспекцию свободной поверхности.

QUINDOS также теперь включает дополнительную оценку для зубчатых колес с новым графическим отчетом. Все-в-одном график графически визуализирует оценки спирали и профиля для зубчатого колеса в сжатом формате.

IBM завершает приобретение Red Hat Software

IBM Corp., Армонк, Н.Й., завершила свое $34-миллиардное приобретение Red Hat Software из Роли, Н.К., разработчика технологий открытого гибридного облака. IBM приобрела все выпущенные и находящиеся в обращении обыкновенные акции Red Hat за $190.00 за акцию в наличных, представляя общую стоимость собственного капитала примерно $34 миллиарда. Компании планируют предложить платформу следующего поколения гибридного мультиоблака на базе открытых технологий таких как Linux и Kubernetes, которая позволит бизнесам безопасно развертывать, запускать и управлять данными и приложениями on-premise и в частных и множественных публичных облаках.

Red Hat продолжит возглавляться CEO Джимом Уайтхерстом и его текущей командой управления. Уайтхерст присоединяется к старшей команде управления IBM, отчитываясь перед Джинни Рометти. IBM сохранит штаб-квартиру Red Hat в Роли, его объекты, бренды и практики. Red Hat будет работать как отдельное подразделение внутри IBM и будет отчитываться как часть сегмента Cloud and Cognitive Software IBM.

Hexagon приобретает немецкий стартап AMendate для формирования генеративного дизайна

Дивизион Manufacturing Intelligence Hexagon анонсировал, что Hexagon заключил окончательное соглашение о приобретении AMendate, немецкого стартапа, предоставляющего программные решения симуляции, поддерживающие генерацию и оптимизацию дизайнов для аддитивного производства (AM). AMendate присоединится к бизнесу MSC Software Hexagon, который предоставляет ПО и услуги компьютерно-инженерного анализа (CAE) симуляции.

С этим приобретением MSC может предложить парадигмальный сдвиг от технологий оптимизации общего назначения к целевому программному решению для AM, обеспечивая эффективное производство сложных компонентов и предоставляя выгоды, включающие экономию материала, снижение веса и эффективное, рентабельное производство, по словам Hexagon. Технология AMendate устраняет ручной труд, замедляющий современные рабочие процессы, позволяя рабочим шагам завершаться за дни, которые иначе заняли бы несколько недель.

AMendate была основана в 2018 году исследователями Падерборнского университета и Центра исследований прямого производства (DMRC) в Падерборне, промышленно-академическим консорциумом, начатым в 2008 году Boeing, EOS и другими коммерческими партнерами. Сделка ожидается к закрытию в третьем квартале и подлежит обычным условиям закрытия.

Wind River Linux теперь включает технологию контейнеров

Wind River Linux, Аламеда, Калифорния, разработчик встроенного системного ПО, анонсировал улучшения Wind River Linux, которые доставляют технологию для облегчения внедрения контейнеров во встроенные системы. Он предоставляет ресурсы вроде предварительно построенных контейнеров, инструментов и документации, а также поддержку фреймворков вроде Docker и Kubernetes, все это может помочь разработчикам встроенных систем использовать или развертывать облачно-ориентированные подходы разработки, особенно релевантные для приборов на краю сети.

Хотя контейнеры могут доставлять мощные выгоды вроде большей масштабируемости и гибкости, большинство текущих фреймворков не имеют правильного дизайна или поддержки для миссионно-критических отраслей, которые обычно используют устройства с крайне длительными жизненными циклами.

Встроенные устройства в сфере операционной технологии (OT), такие как для промышленного, медицинского оборудования и автомобильных систем, также часто требуют легковесного, надежного ПО с длительными жизненными циклами. Однако существующие контейнерные технологии и платформы, такие как в enterprise Linux, часто раздуты или требуют обновлений слишком часто для эффективной работы на этих встроенных системах, по словам Wind River. Компания заявляет, что с этим релизом Wind River Linux устраняет трудности и снижает барьер входа для использования контейнеров в проектах встроенного ПО для широкого спектра приложений.

Software Update редактируется Contributing Editor Патриком Ваурзыняком; связаться с ним можно по pwaurzyniak@gmail.com.