Skapa den perfekta digitala tvillingen
Förutom att skapa effektivitet vid själva bearbetningen med hjälp av avancerade verktygsteknologier och strategier finns det stora vinster att göra tidigare i processen, på design- och planeringsstadiet. Här kan digitaliseringen av tidigare manuella processer som verktygsval och verktygskonfigurering hjälpa till att öka effektiviteten och bearbetningssäkerheten rejält. Skärverktygsdata kan samlas in på ett mer exakt sätt och användas för att skapa exakta avbildningar i form av digitala tvillingar – en funktion som har blivit avgörande i det moderna arbetsflödet för att förhindra fel på bearbetningsstadiet. Idag kan sådana processer integreras helt i användarens CAM-programvara och kompletteras med några få, enkla klick som en del av den användarvänliga menydrivna processen.
Vid bearbetningsapplikationer är det inte enskilda verktygsartiklar som verktygshållare, fräsar och skär som används i maskiner, utan verktygsuppsättningar. I många fall skapar detta rätt mycket arbete för CAM-programmeraren eftersom det finns flera möjligheter att göra fel, inte minst när det gäller att välja bästa möjliga verktyg i det första skedet. Dessutom kan det ta upp till en timme att skapa många av de typiska verktygsuppsättningarna. Eftersom vissa komponenter kräver att man använder 25 eller flera olika verktygsuppsättningar skapar det enorma indirekta kostnader för verksamheten, i termer av både tid och pengar.
Utmaningen är inte att skapa själva uppsättningen – idag kan de skapas på några få sekunder genom att man lägger till en beskrivning och relevanta parametrar, t.ex. diameter och längd, i ett CAM-system utan extern hjälp. Men att skapa en avbildning i form av en digital tvilling för att simulera verktygsuppsättningar är långt ifrån en enkel uppgift. För att skapa den mest exakta avbildningen av en verktygsuppsättning som möjligt i ett CAM-system, måste utföraren först söka i flera återförsäljares kataloger, ladda ner 3D-modellfilerna och konfigurera dem i ett CAD-program. Det är först efter detta som verktygsuppsättningen kan skapas i CAM-systemet, inklusive de tekniska parametrarna.
Strömlinjeformad process
Det finns en möjlighet att strömlinjeforma förbearbetningsprocessen och göra den smidigare. Detta kan man åstadkomma genom att integrera verktygsrekommendationer och skapande av verktygsuppsättningar i CAM-programplattformen. På så sätt kan man kapa tiden och öka säkerheten i design- och planeringsprocesserna.
Vad gäller verktygsrekommendationer och val kan en optimerad och integrerad lösning låta CAM-programmerarna välja bland t.ex. hållare, verktyg och skär för fräsning. Här kan användarna välja en önskad källa, t.ex. en digital katalog som har sparats lokalt, eller ett sortiment i molnet vars data hela tiden uppdateras automatiskt. När data som komponent, typ av bearbetningsoperation och material har matats in, kan användarna helt enkelt klicka på ”Resultat” för att få de hastigheter och de matningar som krävs för det valda verktyget.
En sådan lösning är CoroPlus® ToolGuide från Sandvik Coromant, som använder ett öppet API (Application Programming Interface) för att ansluta till CAM-prorgamvaran. Kort sagt gör CoroPlus ToolGuide det möjligt för användare att hitta ett lämpligt skärverktyg för en given uppgift. Den skapar en strukturerad lista över alla lämpliga verktyg, med de mest ekonomiska alternativen överst. Den visar även förslag på bearbetningsprocesser och skärdata.
Listan skapas av en algoritm som kopplar samman den arbetsuppgift och de förhållanden som du angivit med verktyg från Sandvik Coromant. Algoritmen innehåller information om vilka bearbetningsprocesser som kan användas till olika arbetsuppgifter, medan verktygens produktdata anger vilka bearbetningsprocesser verktyget lämpar sig för. En viktig faktor är att alla data kan skickas till CoroPlus® ToolLibrary, där standardverktygsuppsättningar kan skapas och är redo för export till CAM- eller simuleringsprogramvaran.
Enkel åtkomst till verktygsdata
För en produktiv CAM-process måste programmeraren komma åt verktygsdata som normalt sett sparas i så kallade verktygsbibliotek. Men de flesta av dagens verktygsbibliotek är av olika skäl tomma, inte minst därför att det är svårt att hitta data och hålla dem uppdaterade. Fram till nyligen fanns det dessutom ingen branschstandard för kommunikation av verktygsdata.
Det finns cirka 1,2 miljoner tillverkningsenheter i världen idag och alla CAM-försäljare, maskinkonstruktörer och verktygsleverantörer har historiskt sett haft sina egna sätt att namnge och strukturera verktygsinformation. Därför skapades ISO 13399. Sandvik Coromant, KTH och andra aktörer inom den skärande bearbetningssektorn ligger bakom utvecklingen av ISO 13399, som nu är ett globalt erkänt sätt att beskriva verktygsdata.
Denna internationella standard definierar verktygsattribut – till exempel längd, bredd och radie – på ett standardiserat sätt. Innan standarden skrevs kunde tre olika leverantörer t.ex. kalla diametern D3, D1 eller DC2. I och med ISO 13399 kommer diametern däremot alltid att kallas DCX, oavsett leverantör.
ISO 13399 förenklar även datautbytet för skärverktyg. När alla verktyg i branschen har samma parametrar och definitioner blir det mycket enklare att kommunicera verktygsinformation mellan olika programvarusystem.
CoroPlus ToolLibrary bygger på ISO 13399-strukturen och är öppen för alla verktygsleverantörer, vilket säkerställer att man inte längre behöver kunna tolka data från papperskataloger och sedan manuellt mata in dem i systemet.
Felsäkert system
Med CoroPlus ToolLibrary kan CAM-programmerare arbeta med alla verktygsförsäljares kataloger så länge de uppfyller ISO 13399-kraven och tryggt skapa uppsättningar där man vet att alla föreslagna delar kommer att passa ihop. Resultaten kan visas på en gång i 2D och 3D, användarna kan även spara all information om verktygen digitalt. När allt har sparats importerar programmerarna helt enkelt verktygsuppsättningen till sin CAM- eller simuleringsprogramvara. Alla verktygsdata är förinställda och det ingår en 3D-modell.
Användarna rapporterar att detta är en effektiv och enkel process som gör det möjligt att kapa tiden från verktygsuppsättning till simulering med minst 50%. Dessutom är sannolikheten att man gör rätt verktygsval från början mycket större. Att ha korrekta verktygsdata innebär också att man kan upptäcka kollisioner och undvika dem tack vare simuleringsrutinerna, eftersom man använder den faktiska verktygsformen och en exakt avbildning i form av en digital tvilling.
Tillgängliga och exakta verktygsdata vid förbearbetning är avgörande för att CAM-programmerare ska kunna lösa de problem som de ställs inför varje dag.Tack vare de senaste digitala lösningarna som CoroPlus ToolGuide och CoroPlus ToolLibrary kan man demonstrera hur mycket enklare och snabbare förbearbetningsuppgifter kan utföras. Båda ingår i den bredare CoroPlus®-sviten av uppkopplade lösningar från Sandvik Coromant som är avsedda att hjälpa tillverkare att förbereda sig inför Industry 4.0.
