Startseite > Neuigkeiten > Handelsnachrichten >

Die sich ändernde Rolle von CNC in der Fabrikautomation in der Luftfahrt

Die sich ändernde Rolle von CNC in der Fabrikautomation in der Luftfahrt
Ausgabezeit:2017-11-07
Bei der automatisierten Montage in der Luft- und Raumfahrt können computergesteuerte numerische Steuerungen (CNCs) besser komplexe interpolierte Bewegungen als speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) adressieren. CNC-Technologien finden zunehmend Anwendung in komplexen Flugzeugausrichtungswerkzeugen, Robotersteuerungen, additiven Bearbeitungen, Faseranordnungen und Bandverlegungen sowie in der 5-Achsen-Bearbeitung.

Mit zunehmendem Einsatz der CNC müssen Hersteller sie in Produktlebenszyklusmanagement (PLM), Fertigungsausführungssysteme (MES) und Fertigungsbetriebsmanagementumgebungen (MOM) integrieren. Um die Produktionsprozesse zu optimieren, konzentriert sich MOM-Software auf Effizienz, Flexibilität und Time-to-Market, einschließlich:
Integration in das Auftragsmanagement
Erweiterte Planung, Planung
Qualitätsmanagement
Verfolgen und überwachen
Überwachung und Datenerfassung (SCADA)
Forschung und Entwicklung (F & E) Management
Da CNC-Technologien und Software-Management-Tools individuell - oft kontraproduktiv - gewachsen sind, sind Herausforderungen entstanden:
Produktionsplanung, Betriebsführung einer Vielzahl von Maschinen
Leistungsoptimierung, Flexibilität von PLC-, CNC-basierten Produktionsmaschinen
Daten für die Überwachung extrahieren, die richtigen Informationen zurück in die Maschinen geben, richtige Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI)
Verwalten der Fähigkeiten des Bedieners auf verschiedenen Controllern
Aufrechterhaltung der Vielfalt der Maschinen, Ersatzteile
Eine Plattform, alle Technologien
Die Zerspanungs- und Montagetechnologien für Flugzeugteile können mit den heutigen CNC-Plattformen standardisiert werden. Mit Systemoffenheit kann die Technologie an die Werkzeugmaschine und andere Produktionsbearbeitungstechnologien angepasst werden - nicht nur für die traditionelle Metallzerspanung, sondern auch für die Produktion von Verbundwerkstoffen. In-Cavity-Faserform-, Composite-Bandlege-, Keramik- und Pulvermetalladditivprozesse verwenden CNC-Technologie mit adaptiven Modi und hoher Anpassung für Bewegungssteuerung und Datenübertragung.

Die Verwendung von CNC als ein Standard für verschiedene Produktionstechnologien ermöglicht:
Einheitliche Bedienung, Programmierung verschiedener Maschinen
Maschinendatenintegration auf einer Standard-Kommunikationsplattform; konsolidierte Informationen von verschiedenen Marken von Sensoren, Bewegungskomponenten
Konsistente, globale Programmierung, Betrieb, Wartungsschulung
Die offene Architektur der modernen CNC stammt von Standardsystemen, dem virtuellen numerischen Kontrollkernel (VNCK) für die virtuelle Simulation und einfachen Sprachbefehlen auf dem HMI, die alle auf der Steuerung auf NC-Sprachniveau basieren. SPS können über Standard-Engineering-Tools angepasst werden, und CNC-Anwendungen können mit Software-Tools von Drittanbietern ergänzt werden - Werkzeug- und Prozessüberwachungssysteme, Messsysteme, Teleservices und Videoüberwachungssysteme.

Hochleistungs-5-Achsen-Bearbeitung
Um komplexe Teile zu bearbeiten, kann die CNC-Software die Leistung und Präzision verbessern, da Maschinenkinematiken nicht mehr allein bei der Bearbeitung ausschlaggebend sind. Die CNC kann die Interpolation von Maschinenachsen anpassen, um sie mit Orientierungsvektoren in das Werkstück zu integrieren, wodurch die Qualität der Oberflächengüte erhöht, die Schnittgeschwindigkeit optimiert und die Effizienz erhöht wird.
Werkstücke können in kartesischen Koordinaten und systemspezifischen Zyklen programmiert werden, und Funktionsmakros können automatisch die Bewegung der Maschinenachse berechnen.

System Integration
Die Digitalisierung industrieller Prozesse wird schließlich jeden Schritt des Produktlebenszyklus umfassen - Design, Produktionsplanung, Engineering, Ausführung und ein Netzwerk globaler Dienstleistungen.
Der Arbeitsablauf bei der Mehrachsbearbeitung ist typischerweise durch die CNC-Prozesskette Computer-Aided Design (CAD), Computer-Aided Manufacturing (CAM) gekennzeichnet. Erweitertes CAM mit spezifischer Nachbearbeitung kombiniert realistische Maschinensimulationen, die von einem VNCK zur Erzeugung eines digitalen Zwillings angetrieben werden.
CNC-Einheiten können vernetzt werden, um Daten zur Überwachung und Korrekturmaßnahmen in die Cloud zu übertragen, Rückverfolgung von der Produktionsausgabe und Wartungswarnungen auf der Maschine bis zur Integration mit CAD-Dateien und Teileprototypen. Die Produktion von Komponenten und die Montage von fertigen Flugzeugen profitieren von den Kontrollen an den Maschinen. Aus den von den Maschinensteuerungen generierten Daten kristallisieren sich Kernelemente eines voll digitalen Unternehmenssystems heraus.

Simulation

Hochentwickelte Simulationssoftware und virtuelle Produktion unterzieht die Prozesskette einer simulativen Analyse vom CAD / CAM-System zur Werkstückoberfläche. Statt wiederholter Tests an einer realen Maschine können Programme in. Optimiert werden Computer Simulation, mit Ausnahme des numerischen Steuerungsprogramms, das auf einer realen Maschine simuliert wird.

Die virtuelle Produktion kann in drei Schritten durchgeführt werden:

  • Analyse der Datenqualität wie vom Teileprogramm bereitgestellt
  • Ausführen des Teileprogramms durch die NC (NC), wo die Sollpositionen am NC-Ausgang ausgewertet und die Geschwindigkeit optimiert und gesteuert werden kann
  • Simulation basiert zu charakteristischen Merkmalen von positionsgeregelten Antrieben einschließlich Maschinendynamik

Die virtuelle Produktion verkürzt die Bearbeitungszeiten, verbessert die Oberflächengüte und verkürzt die Anlaufzeiten für neue Werkstücke.

Der mechatronische Zwilling kann mit nur einem CNC-Simulator, durch Mechatronics Concept Designs ( MCD ), ein Siemens Design Tool. Produktionszeiten, Kollisionsvermeidung zwischen Spindel und Werkstück, Werkzeugbahnoptimierung und Maschinenkinematik können vor Testläufen virtualisiert und ausgewertet werden. Diese Simulation kann die Erstellung von G-Code-Programmen auf dem endgültigen Rechner steuern.

Motoren, Antriebe, Wellen, Schlitten, Kurvenscheiben, Spindeln usw. werden mit allen technischen Daten gespeichert und in der MCD . Positionen, Feeds und Geschwindigkeiten von der Central Processing Unit (CPU) können an den Design - Engineering - Computer in der MCD .

Das 3D-Modell kann wie eine Werkzeugmaschine über die CNC-Steuerung bedient werden. Im Handbetrieb können einzelne Achsen ausgelöst werden. Im Produktionsmodus können Achsen über elektrische Kurvenscheiben synchron aufeinander zu bewegt werden. Maschinenfunktionen können aktualisiert, überprüft und optimiert werden.

Die digitale Fabrik und das digitale Unternehmen bleiben wichtige Ziele für die Luft- und Raumfahrt, und die Leistungsfähigkeit der CNC auf allen Bewegungssteuerungs-, Datenerfassungs- und Kommunikationsebenen der Maschine wird diesen Prozess weiter vorantreiben und sich mit Lichtgeschwindigkeit entwickeln.