隨著3D標註、CAM、NC模擬驗證技術的不斷成熟,以及大量數控加工中心和機器人的使用,傳統以2D圖為主的研發製造模式,正快速轉型成在3D模型上表達設計以及表示製造資訊。此外,達梭系統透過縱向整合模式,使企業得以縮短研發週期,減少重複工作,提高準確率。
1. 2D到3D(MBD):有助於消除因解釋2D圖紙而引起的歧義,並促進更有效的信息流動。
*MBD名詞解釋:以模型為基礎定義(Model-Based Definition,MBD)是一種現代工程設計和製造的方法,其中3D模型本身被用作確定產品的幾何、尺寸、材料和其他相關特性的主要信息來源,而傳統的2D圖紙則通常被省略。MBD通常將所有的設計和製造信息嵌入到3D模型中,包括:
2. 結構化和關聯(PPR):整合結構化mBOM、工藝路線、工裝資源、與作業指導書,並構建它們之間的關聯關係,並且能連動性的更改。
3. 工藝工程規劃和工藝模擬一體化:構建基於工藝模擬的工藝優化體系,例如:CAM編程、機床模擬。
4. 與MES(製造執行系統)/DNC(分散式數控)的數據發放:工藝平臺可以直接生成井傳遞現場設備需要的NC/離線程式,例如:可以生成G代碼或直接對接DNC/MES。
*MES製造執行系統是智慧工廠規劃落地的關鍵點之一,上接ERP系統,下接現場的PLC程控器、資料採集器、條形碼、檢測儀器等裝置。
工藝工程師Machinist Operator:製程規劃(Process Planning),快速且容易地規劃生產流程,並創建工作指導。Process Planning
刀具路徑程式編程工程師Tool Path Programmer:自動化編成(Full Automation),能夠盡可能地自動化;快速编程(Reduce programming time),能夠盡快地進行刀具路徑設計(重複使用流程,快速計算刀具路徑);適用難切材料的加工策略,以減少加工時間,在鈦、鎳基合金、不鏽鋼等材料上盡快進行銑削,並且盡可能長時間使用我的刀具!
數控機床程式碼驗證專家NC Machine Code Validation Specialist:機床加工模擬,將機床帶到車間進行加工之前驗證G-Code。
以下以上述三種職務工程師,搭配七個協作流程場景,說明達梭系統基於MBD的機加工解決方案。
由於機加工的過程並非一次就能完成,往往是比較複雜的,可能需要需要多到加工或車間,才能完成加工,因此,如何定義這些過程中的模型?是業界的機加工的困擾點。達梭系統提供了兩種解決方案:
1. 自動計算IPM模型:較適用3軸或3軸以下的加工(較不需要繪製3D模型的加工),透過毛胚與成品3D模型,以特徵選取方式,對應mBOM的工作節點,在系統中自動計算生成出中間過程模型。
2. 特徵關聯建置IPE模型:不限於三軸、五軸、或車銑複合,只要透過複製關聯特徵的方式將成品模型與中間過程模型進行實體關聯關係,再透過逆向去參的方式,將中間過程模型中的成品模型特徵移除,例如:加工零件的孔,可以在成品模型中移除。
優點是成品3D模型與中間過程模型具有參數關聯關係,當成品模型修改後,系統會提醒您,中間過程模型哪些部份需要調整,一鍵參數重新抓取,即可完成中間過程模型的更新,大幅降低作業所需時間。
3D標註也可以透過特徵關聯進行成品模型與中間過程模型關聯性設定。
透過mBOM管控IPE毛胚、中間過程、與成品模型
以可視化(3D MBD模型)流程圖方式呈現,內容包含:mBOM與相對應的3D模型(中間過程模型)、加工規範與要求。透過條列式彙整,所標記的加工要求、尺寸註記、刀具建議、或機床使用建議等訊息
在任何階段的工藝流程中,都能夠將資訊進行特定的分配。這項分配可以歸納為三大類:物料信息、加工要求以及資源信息(例如所需工具、設備等)。透過將這些不同類別的資訊與特定工序節點關聯起來,我們確保了工作流程的透明度,也確保工程師們能夠準確遵循正確的流程,從而順利實現加工任務的目標。這種高效的資訊分配和關聯,為製造團隊帶來了更大的協同效能,確保整個製程的順利進行。
此外,加工要求的顯示方式會根據不同階段而有所不同。舉例來說,在我們的製造過程中,我們有三個特定的尺寸加工要求。當時間流逝,工藝工程師再次查看這些要求時,他們會發現相關圖示的顏色已經轉變為橙色。這種變化實際上是一種訊號,表示後端的CAM工程師在進行CAM編程時,已經考慮或選取了這三個加工要求。換句話說,當下一階段的CAM編程工程師確認這些加工要求後,前一階段的製程規劃工程師所分配的相關資訊將會自動轉變成橙色。這讓製程規劃工程師能夠迅速了解「CAM工程師已納入這些加工要求」。這種高效的資訊共享和回饋機制有助於整個製造團隊更協同合作,確保製程的順利進行。
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達梭系統CATIA / DELMIA代理商 青騰國際