Optymalizacja unikania kolizji

Strona główna / Tebis / Optymalizacja unikania kolizji

1. Dlaczego nie należy czekać, aż detal zostanie ustawiony w obrabiarce, aby skorygować potencjalne kolizje?

Główne powody są następujące:

• zbyt mocno opiera się to na doświadczeniu, uwadze i czujności poszczególnych pracowników;
• przestoje maszyn opóźniają całą produkcję i generują „wąskie gardła” w dostawach – bez względu na to, czy są spowodowane manualną interwencją, czy automatycznymi mechanizmami ochrony obrabiarki;
• przebieg procesu zostaje zakłócony, co prowadzi do dalszego generowania błędów i zwiększenia kosztów: np. program NC musi zostać poprawiony w oprogramowaniu CAM, zatem konieczne są dodatkowe translacje danych;
• procesy są trudniejsze do zaplanowania, a maszyny nie są optymalnie wykorzystywane;
• wdrożenie automatyzacji i produkcji przy okrojonej załodze jest prawie niemożliwe.

2. Jakie są możliwości wykrywania kolizji przed rozpoczęciem produkcji?

Obecnie różni dostawcy oprogramowania CAD/CAM i oprogramowania do symulacji oferują dwa różne podejścia.

3. Które z tych dwóch podejść gwarantuje największe bezpieczeństwo?

Oba podejścia wykorzystują cyfrowe bliźniaki rzeczywistego środowiska produkcyjnego do weryfikacji ścieżek narzędzi. Jednakże drugie podejście (w pełni zintegrowane rozwiązanie) ma wiele zalet, zwłaszcza w zakresie oszczędności czasu i eliminacji przyszłych, potencjalnych źródeł błędów. Główne zalety to:

• Nie są potrzebne żadne dodatkowe translacje danych ani pętle korekcyjne.
• W zależności od potrzeb potencjalne kolizje są wykrywane podczas przygotowania pracy, programowania lub symulacji – zawsze mając dostęp do tej samej „cyfrowej puli zasobów produkcyjnych” przechowywanej w systemie.
• Procesy produkcyjne można łatwiej zautomatyzować, a potencjał sprzętu produkcyjnego lepiej wykorzystać – zarówno dla poszczególnych maszyn, jak i całej produkcji.

Aby było to możliwe, światy wirtualne i rzeczywisty muszą być identyczne. Tylko to pozwala na stworzenie „cyfrowego bliźniaka” kodu NC. Uproszczone geometrie zastępcze nie spełniają tej samej funkcji!

4. Które zasoby produkcyjne powinny zostać odwzorowane w środowisku CAM i uwzględnione przy sprawdzaniu kolizji?

Wszystkie zasoby produkcyjne (bez wyjątków), z których korzysta firma:

• wszystkie obrabiarki, a także geometrie ich dodatkowego oprzyrządowania, np. laserowe systemy pomiarowe, stałe podtrzymki w wierceniu lufowym czy konik do toczenia;
• wszystkie komponenty narzędzi skrawających, łącznie z rzeczywistymi konturami narzędzia, oprawkami, oprawkami pośrednimi, z uwzględnieniem zalecanych parametrów skrawania;
• wszystkie urządzenia mocujące, od prostych imadeł do złożonych systemów mocowania z punktem zerowym.

Są one uzupełnione o informacje na temat kinematyki, tj. punkty referencyjne czy pozycje wymiany narzędzia. Przykładowo, jeśli kontrola kolizji obejmuje tylko głowice, zostaną uwzględnione tylko ruchy głowicy, a nie całe ruchy maszynowe.

5. Jakie są dostępne możliwości unikania kolizji w całkowicie zintegrowanym rozwiązaniu?

Kolizji można uniknąć na etapie przygotowania i planowania pracy, w obliczeniach NC podczas programowania CAM lub w symulacji NC. Obowiązuje tu zasada: jak najwięcej automatyzacji, przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności.

6. W jaki sposób strategie automatycznego unikania kolizji są wykorzystywane w programowaniu?

Wnioski

Wirtualne biblioteki procesowe są podstawą wydajnej i bezpiecznej produkcji. Korzystanie z cyfrowych bliźniaków pozwala nie tylko na unikanie kolizji, przygotowanie i planowanie pracy oraz programowanie CAM, lecz także przechowywanie dynamicznych parametrów maszyny, co umożliwia automatyczne obliczanie czasu obróbki i pracy maszyny.

Biblioteka urządzeń mocujących umożliwia znaczne uproszczenie procesów ustawiania, a dane skrawania przechowywane w bibliotece narzędzi zapewniają uzyskanie optymalnych warunków skrawania. Jak widać, cyfrowe bliźniaki służą jako podstawa do zautomatyzowanego programowania CAM z wykorzystaniem ustandaryzowanych szablonów NC.