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        Tebis智能自動化解決方案在大眾公司的實施經(jīng)驗

        2018-12-11 12:39:48
        智能制造 2018年5期
        關鍵詞:模面曲面刀具

        現(xiàn)如今,世界各地的設備制造商都在使用Tebis提供的軟件和流程解決方案,例如大眾集團從1992年,德國沃爾夫斯堡總部開始使用3D曲面加工技術,到現(xiàn)在采用MES控制多班制造作業(yè),使技術和物流結合在一個高效流程中。通過MES可規(guī)劃和了解制造過程中的所有環(huán)節(jié)。這一戰(zhàn)略非常成功,以至于大眾在德國的奧斯納布呂克和葡萄牙的帕爾梅拉工廠都使用了相似的流程。目前,大眾墨西哥工廠正在加入其中——沃爾夫斯堡流程解決方案于2018年中期在墨西哥實施。至今,大眾集團在全球均實施了Tebis軟件和流程解決方案,在設計、工程、制造和車間均有安裝Tebis軟件。

        1992年:合作始于3D曲面加工和NC編程

        由于零件的曲面質量需要改進。大眾位于沃爾夫斯堡的制造工廠的負責人尋找合適的CAD/CAM應用程序。Tebis總部位于德國南部的領先CAD/CAM軟件供應商,可為沃爾夫斯堡提供合適的解決方案。Tebis能夠實現(xiàn)一流的曲面質量、以標準方式劃分銑削區(qū)域、將單個區(qū)域與最佳策略和加工JJ具連接起來。目前,大眾集團總部只使用Tebis進行NC編程。Horst Spanner是Tebis的戰(zhàn)略客戶經(jīng)理,他從最開始到現(xiàn)在一直在為大眾提供支持。他回憶說:“決策者和Tebis用戶都對卓越的曲面質量感到振奮。使用Tebis進行NC編程可達到令人難以置信的效率,而此前這些必須在控制系統(tǒng)上完成?!?/p>

        2000年:專注于制造流程標準化和2.5D流程

        模具制造領域存在一些問題,如編程和制造過于緩慢、刀具成本過高、機床閑置時間過長。

        以及在操作過程中刀具的選擇和更換的一系列問題,Tebis和大眾一起分析所有制造流程,并根據(jù)分析結果得出具體措施:將這些刀具登記、標準化并存儲在Tebis流程庫中?;谀0宓牧鞒虡嫵闪?.5D自動化制造的基礎。與此同時,Tebis仿真技術也開始投入使用——這些方法可以提前在虛擬機床上實現(xiàn)加工規(guī)劃,其中包括刀軸空間傾斜角度和合適的刀具的選擇,在Nc編程之后檢查是否與機床的其他部件碰撞。此外,還集成了多工位加工的使用。Tebis不僅是軟件提供商,同時也是服務提供商。最終軟件中標準、模板和流程庫帶來了更高效的制造。專家的知識是透明的,虛擬系統(tǒng)中的每個人都可以訪問。

        2008年:數(shù)字化解決方案小零件流程

        在2008年,大眾位于沃爾夫斯堡的模具制造商每年可生產(chǎn)8000個小零件,其中約80%為鑄造零件。多工位加工可實現(xiàn)在一塊裝夾板上定位多達8個修邊刀塊和鑲塊。但是,如何在不發(fā)生碰撞的情況下加工小零件,并且可靠地確定鑄坯余量?Tebis軟件將上游CAD/CAM流程更加緊密的結合。裝夾情況(包括裝夾板和鑄坯)實現(xiàn)數(shù)字化并在虛擬世界中呈現(xiàn)。因此,機床操作人員在任何時候都可以通過TebisViewer系統(tǒng)清楚地了解具體情況。此外,標準化模板也簡化了NC編程?,F(xiàn)在,制造商可以更快、更可靠地制造小零件。Roland Sch bel是沃爾夫斯堡模具事業(yè)部負責人,在2010年的Tebis開放日,他以使用DMU 125 P加工中心制造小零件為例對此進行了非常清晰的解釋:“在2009年6月1日,這臺機床的正常運行時間比例還只有60%。約有25%的故障可能歸因于CNC錯誤。而在同年的10月5日,結果完全不同:正常運行時間約為90%,同時CNC故障降為零?!?/p>

        2009年:不僅僅是CAM逆向工程

        設計變更是這一時期的重點重點:零件數(shù)據(jù)被修正,實際模具被再次加工——這不僅是沃爾夫斯堡的需要,也是所有相關制造商和供應商的需要。因為一些CAD數(shù)據(jù)或者已經(jīng)過時,或者不再可用。通過掃描實際模具,使用逆向工程模塊可以快速準確地將之傳輸?shù)教摂M世界。經(jīng)過競標,Tebis被選為模具制造領域中最合適的逆向工程軟件。在公司內部建立“數(shù)字化和逆向工程”團隊,專門負責這項任務。新流程可快速高效地制造出完全相同的模具,并且可同時在多個地點進行。Roland Sch bel表示:“我們在全球的模具制造商已經(jīng)從中受益。這甚至使我們能夠在標準化流程中為墨西哥工廠快速生產(chǎn)模具”。沃爾夫斯堡成為“逆向工程的中心”。

        2011年:更高級別的流程組織曲面變形

        大眾公司需要合適的軟件工具來對所模擬和測量的板料進行回彈補償。在調試方面的反復修模以及協(xié)調會導致嚴重的延遲。即使復雜的曲面模型也可根據(jù)各種變形規(guī)則在Tebis中實現(xiàn)自動變形。高尺寸精度可確保變形后的模面和結構面無縫結合在一起。在2011年Tebis開放日之后,Roland Sch bel的結論變得更加明確:Tebis曲面變形解決方案將有助于減少打磨修正時間和設計成本。同時,與逆向工程和數(shù)字化一樣,未來將由“使用Tebis的CAD”團隊負責變更數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。Florian Schulze是加工數(shù)據(jù)中心負責人,在2012年Tebis開放日,他為熱情的觀眾總結了這些變更帶來的好處:“我們全新的部門結構以及Tebis模面變形解決方案和Tebis分析和優(yōu)化功能使我們能夠掌控磨具打磨修正環(huán)節(jié)。我們在所有領域都取得了進步:零件進入機床加工的速度更快、CAD數(shù)據(jù)和NC程序的更新更快、曲面質量更好?!?/p>

        2013年:可優(yōu)化制造的精確曲面模面設計

        模面設計具有進一步優(yōu)化的潛力,但是調試中的手動返工仍然需要很長時間,使用高進給刀具(HFC)能加工出精確曲面產(chǎn)生最佳效果。因此,在Tebis應用實施部門的幫助下模面設計流程被重新構造。Tebis可用于直接將強壓面和避空面、偏置面以及圓角避空結合在一起,而不是定義虛擬壁厚余量,因此可顯著簡化模面數(shù)據(jù)。因此,從那時開始,模面設計只使用Tebis進行。此任務被劃分為制造任務而不是設計任務,由“加工數(shù)據(jù)中心”這個全新的部門來負責。為了充分利用高進給刀具的優(yōu)點,Tebis專門研發(fā)了相應的解決方案,其中虛擬刀具的輪廓與實際刀具的輪廓完全一致。因此,材料接觸的計算更加準確。預設計模面的方法顯著加快了NC編程的速度,并將調試中的手動返工降至最低。模具修正可在Nc編程中快速實施。Sch bel表示:“如果在此流程中只有一個強壓區(qū)域由于疏忽被忽略,修模費用就高達10000歐元。例如,我們今天裝配的車門模具,我們之前必須在壓機上直接修模大約160個小時?!笔褂脧姶蟮母哌M給刀具,不但可以獲得很高的曲面質量,還可以在粗加工、二次粗加工和半精加工過程中節(jié)約高達50%的時間。

        2015年:Tebis和Proleis MES 完美協(xié)調

        盡管大眾汽車公司使用ProLeiS MES解決方案已經(jīng)取得了非常好的成果,但是更高的要求是建立一個端對端流程,將全新結構與密切交互的CAD及CAM結合在一起。由此,可以規(guī)劃所有流程,方便管理數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)變更,從首個模面數(shù)據(jù)到生產(chǎn)制造,不受具體位置限制。這一目標于2015年實現(xiàn):所有環(huán)節(jié)均可在Tebis和ProLeiS MES的虛擬世界中呈現(xiàn)。兩個系統(tǒng)完美結合。這使得動態(tài)和靈活的制造規(guī)劃得以實現(xiàn),其中包括完整的數(shù)據(jù)管理。Sch bel總結道:“我們現(xiàn)在可以從模具上自動快速拆分出100多個零件,并且可以直接使用其模面數(shù)據(jù)。如果我們需要修正該模具相應區(qū)域,那么相應區(qū)域都會被凍結并停止加工,其他所有區(qū)域不受絲毫影響。從工業(yè)4.0的意義上說,我們在這里建立起一個互聯(lián)的網(wǎng)絡?!?/p>

        新研發(fā)的功能在被持續(xù)地嵌入到Tebis現(xiàn)有流程:2叭7年8月至12月的進一步流程分析表明,模具上的工件生產(chǎn)還能被進一步自動化,新的功能正在研發(fā)中。

        制造準備的一個關鍵突破是擴展的設計技術,通過這項技術,可實現(xiàn)參數(shù)化和關聯(lián)性的設計曲面和實體:如果要進行后續(xù)修改,則整個零件會自動更新。這使得幾何體的變更能夠更快速、更輕松、更靈活。Tebis將從4.1版開始提供這項創(chuàng)新技術。

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