Digitale tweelingen leveren plant-brede voordelen en efficiëntiewinst

Een van de fundamentele aspecten van Industry 4.0-protocollen is de creatie van elektronische 'digitale tweeling'-modellen van productdata en productieprocessen. Dit omvat een exacte replica van alle werktuigmachines, inclusieve complexe werkhulpen die de specifieke spindels, vastzetten en snijgereedschappen tonen. De virtuele modellen corresponderen met fysieke shopfloor-processen en stellen productie-operaties in staat om te worden gesimuleerd, getest en aangepast om mogelijke problemen en downtime te vermijden, terwijl ook procesoptimalisatie wordt vergemakkelijkt. Dergelijke cyber-fysische systemen overbruggen de kloof tussen de echte en virtuele productieomgeving.

De nieuwste generatie geavanceerde bewerkings-simulatiesoftware werkt direct met ISO NC-bewerkingscodes om bewerkingsprogramma's te simuleren, verifiëren en optimaliseren op basis van specifieke delen, tooling en werktuigmachinekenmerken. Drie-dimensionale graphics helpen botsingen te voorkomen terwijl complexe algoritmen en ingebedde proces-gebaseerde kennis optimalisatie van snijvoorwaarden mogelijk maken. Het gebruik van de software vermindert de tijd die wordt besteed aan het debuggen van programma's, elimineert het risico op spindelbotsing, gereedschapsbreuk en schroot, en verbetert cyclus tijden, proces-efficiëntie en machine OEE (algehele apparateffectiviteit).

De software biedt bewerkingsverificatie in drie stappen: het onderzoekt en corrigeert coderingsfouten, simuleert om botsingen en bewegingsfouten te detecteren, en valideert de bewerkingsresultaten. Het monitort ook productieoverdrachten, gereedschapsbeheer en machinestatus. Het gebruik ervan kan fabrikanten helpen leveringsschema's te halen, productkwaliteit te behouden en voorbereidingstijden met tot 70 procent te verminderen, terwijl kosten met 20 procent worden geknipt.

Wanneer programmeurs het proces in een digitale tweeling simuleren en bekijken, zien ze de versnelling en vertraging van de machines, de macro-programmeerroutines, enzovoort. Ze hebben een veel nauwkeurigere schatting van hoeveel tijd het verwerken van een klus zal kosten, wat de planning op die specifieke machine of in die specifieke cel verbetert. Nauwkeurigere planning leidt tot betere leveringen en hogere klanttevredenheid.

Verder is het troubleshooten van de G-code op de computer een veel slimmere en efficiëntere benadering dan taken op machines te bewijzen. Dit is geen nieuws precies. Fabrikanten begrijpen dat machines moeten werken en niet 'spelen'.

Wat wel nieuw is, is hoe alles wat op de achtergrond van deze programma's gebeurt, nauwkeuriger, robuuster wordt en echt goed samenwerkt met de meeste grote CAD- en CAM-programma's. Betere integratie via API leidt tot betere modellering, codering en communicatie tussen de engineering- en bewerkingsafdelingen.

Natuurlijk, hoewel veel van het bewijswerk op de computer kan worden gedaan, moet een operator soms nog een aanpassing maken op de echte machine. We noemen het 'automatisering', wat het uploaden van de wijziging toestaat zodat het ook op toekomstige runs van die specifieke klus wordt toegepast.

Een belangrijk voordeel van simulatie, volgens onze klanten, is de mogelijkheid om te experimenteren met de digitale tweeling. Bijvoorbeeld, ze kunnen de accel/decel iets aanpassen en kijken wat er gebeurt. Vaak ontdekken ze in het digitale domein dat het een beetje harder kan zonder problemen, en de echte cyclus tijd wordt met een paar minuten verkort. Vermenigvuldig dat met een grote serie onderdelen, herhaald verschillende keren per jaar, en die testen wordt heel winstgevend.

Een vooruitgang niet ver in de toekomst zal berichten leveren tijdens deze testfase, waarschuwend dat de programmeur de grenzen van de machine overschrijdt, in essentie zeggend "stop met tijdverspilling".

We voelen ons gelukkig in het midden van de revolutie te zitten met een product en mogelijkheden die gebruikers nu nodig hebben en zeker nog meer naarmate Industry 4.0 zich blijft ontwikkelen.