„Digitale Zwillinge“ wirken sich positiv auf das gesamte Werk aus

Einer der grundlegenden Aspekte von Industrie 4.0-Protokollen ist die Erstellung elektronischer „digitaler Zwillinge“ von Produktdaten und Produktionsprozessen. Dazu gehört eine exakte Nachbildung aller Werkzeugmaschinen, einschließlich komplexer Arbeitsräume, die die jeweiligen Spindeln, Vorrichtungen und Schneidwerkzeuge zeigen. Die virtuellen Modelle entsprechen den physischen Fertigungsabläufen und ermöglichen es, Fertigungsabläufe zu simulieren, zu testen und zu ändern, um mögliche Probleme und Ausfallzeiten zu vermeiden und gleichzeitig die Prozessoptimierung zu erleichtern. Solche cyber-physischen Systeme schließen die Lücke zwischen der realen und der virtuellen Fertigungsumgebung.

Die neueste Generation fortschrittlicher Bearbeitungssimulationssoftware arbeitet direkt mit ISO-NC-Bearbeitungscodes, um Bearbeitungsprogramme basierend auf bestimmten Teilen, Werkzeugen und Werkzeugmaschineneigenschaften zu simulieren, zu überprüfen und zu optimieren. Dreidimensionale Grafiken helfen dabei, Unfälle zu vermeiden, während komplexe Algorithmen und eingebettetes prozessbasiertes Wissen die Optimierung der Schnittbedingungen ermöglichen. Die Verwendung der Software reduziert den Zeitaufwand für das Debuggen von Programmen, eliminiert das Risiko von Spindelkollisionen, Werkzeugbruch und Ausschuss und verbessert Zykluszeiten, Prozesseffizienz und Maschinen-OEE (Gesamtanlageneffektivität).

Die Software bietet Bearbeitungsüberprüfung in drei Schritten:Sie untersucht und korrigiert Codierungsfehler, simuliert Kollisionen und korrigiert Bewegungsfehler und validiert die Bearbeitungsergebnisse. Es überwacht auch Produktionstransfers, Werkzeugverwaltung und Maschinenstatus. Seine Verwendung kann Herstellern helfen, Lieferpläne einzuhalten, die Produktqualität aufrechtzuerhalten und die Vorbereitungszeiten um bis zu 70 % zu verkürzen, während gleichzeitig die Kosten um 20 % gesenkt werden.

Wenn Programmierer den Prozess in einem digitalen Zwilling simulieren und anzeigen, sehen sie die Beschleunigung und Verzögerung der Maschinen, die Routinen der Makroprogrammierung und so weiter. Sie können viel genauer abschätzen, wie viel Zeit die Bearbeitung eines Auftrags in Anspruch nehmen wird, und dadurch die Planung auf dieser bestimmten Maschine oder in dieser bestimmten Zelle verbessern. Eine genauere Planung führt zu verbesserten Lieferungen und höherer Kundenzufriedenheit.

Darüber hinaus ist die Fehlerbehebung des G-Codes auf dem Computer ein viel klügerer und effizienterer Ansatz als die Prüfung von Jobs auf Maschinen. Das ist nicht gerade neu. Hersteller verstehen, dass Maschinen funktionieren und nicht spielen sollten.

Neu ist jedoch, dass alles, was im Hintergrund dieser Programme vor sich geht, genauer und robuster wird und sich wirklich gut mit den meisten großen CAD- und CAM-Programmen verträgt. Bessere Integration über API führt zu besserer Modellierung, Codierung und Kommunikation zwischen den Konstruktions- und Bearbeitungsabteilungen.

Obwohl ein Großteil der Prüfarbeit am Computer durchgeführt werden kann, muss ein Bediener natürlich manchmal eine Einstellung an der tatsächlichen Maschine vornehmen. Wir nennen es „Automatisierung“, die es ermöglicht, die Änderung hochzuladen, sodass sie auch auf die zukünftigen Läufe dieses bestimmten Jobs angewendet wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Simulation ist laut unseren Kunden die Möglichkeit, mit dem digitalen Zwilling zu experimentieren. Beispielsweise können sie die Beschleunigung/Verzögerung anstoßen und sehen, was passiert. Oft stellen sie im digitalen Bereich fest, dass es problemlos ein wenig geschoben werden kann und die reale Zykluszeit um einige Minuten verkürzt wird. Multiplizieren Sie das mit einer großen Anzahl von Teilen, die mehrmals im Jahr wiederholt werden, und das Testen wird sehr profitabel.

Eine nicht allzu weit in der Zukunft liegende Weiterentwicklung wird während dieser Testphase Meldungen liefern, die warnen, dass der Programmierer die Grenzen der Maschine überschreitet, im Wesentlichen sagen:„Hören Sie auf, Ihre Zeit zu verschwenden.“

Wir fühlen uns glücklich, mitten in der Revolution mit einem Produkt und Funktionen zu stehen, die Benutzer jetzt und sicherlich noch mehr benötigen, da sich Industrie 4.0 weiter entwickelt.