С интелигентни 3D-модели към по-голяма продуктивност

nuremberg

Изследователите на Siemens разработват напълно нов метод за обогатяване на 3D-CAD-моделите с допълнителна информация. Тези модели дават възможност за интелигентно производство с непрекъсната интегрирана верига в създаването на продукти.

В халето на нюрнбергския моторен завод фрезова машина се „врязва“ в повърхността на статор, висок колкото човешки ръст. Особеното тук е, че информацията относно геометрията, допустимите отклонения и повърхностите е прехвърлена автоматично към програмата за фрезовата машина от модерен (виртуален) 3D-модел. По този начин скъпите програмирания на фрезовата машина, които досега бяха необходими, отпадат. Отговорникът за производството Себастиян Грим заявява: „Според мен новият метод, базиран на 3D-модели, ще повиши нашата продуктивност в цялата производствена верига с 20% до 30%.“

Това е възможно заради непрекъснатия поток от данни, който дигитализира планирането в производството и по този начин го опростява и ускорява. Последната част от пъзела беше разработена наскоро от изследователите на Siemens, които помагат на производствата, предлагайки им решения както за малки партиди, така и за индивидуални поръчки и едновременно с това изпълняват все по-високите изисквания за качество и ефективност.

Функционален информационен модел ...

Експертът на Siemens по машинно програмиране Александър Новичков споделя: „Нашата цел е да обогатим с информация 3D-CAD-модела, с който работят много фирми, така че 2D-чертежите (които все още се използват в много области) да станат напълно излишни. Този 3D-модел (ние го наричаме „Функционален информационен модел“ или за по-кратко FIM) включва не само цялата геометрична информация, както обикновено, но и допълнителни данни като допустими отклонения, данни за качеството на обработените повърхности или свойствата на материала.“

„Експертите поставят тази допълнителна информация във FIM-модела директно в съответния геометричен елемент, като например в някое отверстие, във фрезов джоб или прорез. Инженерите технолози без затруднения могат да използват изработения по този метод 3D-модел в програмирането на цифрови програмни управления, на измервателни уреди, също така и в планирането на монтажа“ – продължава Новичков.

... пренася данните автоматично

Освен това има и други предимства: технолозите, програмистите на ЦПУ-машини или  специалистите по планиране на качеството получават точно отчитане на необходимата за всяка отделна технологична операция информация за продуктите и процесите. В допълнение има възможности за автоматизация. Функционалният информационен модел пренася информацията си автоматично в следващите системи като  CAM (CNC-3D-програмиране) и CMM (програмиране на 3D координатни измервателни машини), където тя се интегрира директно.

Така функционалният информационен модел може да се чете машинно и транспортира данни в пълен обем през цялата технологична верига. Освен това промените в дизайна директно се отразяват върху всички 3D-модели на следващите технологични стъпки, тъй като моделът може да се извика в реално време от системата за управление на жизнения цикъл на изделията Teamcenter. 

След фрезоването Грим проверява дали корпусът на мотора е с необходимото качество. Измервателният уред вече е получил правилната програма с помощта на функционалния информационен модел и веднага запаметява измерените стойности обратно в първоначалния конструкционен модел. След това експертът по качеството може много лесно да види дали всички предписания относно качеството са спазени.

Новичков казва: „Нашите изследователски резултати от производството на газови турбини, редуктори за вятърни генератори или електромотори показват, че с метода на функционалните информационни модели можем да реализираме цялостен процес, базиран на 3D-модел. По този начин получаваме постоянни данни, непрекъснато управление на промените и единна комуникация между логистика, качество, производство и  използваните в него системи.“

В бъдеще в този модел трябва да бъдат включени също така данни от 3D-сканиране (напр. на монтажни елементи, подлежащи на техническо обслужване) и от тях автоматично да се генерират триизмерни CAD-файлове. По този начин ще бъде изобразен целият жизнен цикъл на изделието, което ще доведе до по-лесното му разбиране.