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Saturday, 26 Maggio 2018

CAD/CAM processi digitali e MES

Tebis crede fortemente nelle potenzialità del piano Industria 4.0 come elemento di interconnessione intelligente tra sistemi finalizzata all’ottimizzazione funzionale degli impianti e all’eliminazione degli sprechi in termini di tempo e denaro.

di Alberto Marelli

Aprile 2018

Quando si parla di Industria 4.0 le aziende oscillano oggi fra uno spiccato interesse al tema determinato dalla volontà di trovare soluzioni affidabili a problemi di natura pratica, il timore di stravolgere pericolosamente le proprie consuetudini produttive e una certa confusione sulla strada più corretta da intraprendere.
Tebis crede fortemente nelle potenzialità del piano Industria 4.0 come elemento di interconnessione intelligente tra sistemi finalizzata all’ottimizzazione funzionale degli impianti e all’eliminazione degli sprechi in termini di tempo e denaro. Per un sistema CAD/CAM, le parole chiave per entrare di diritto nel mondo Industry 4.0 sono sostanzialmente quattro: efficienza, automazione, sicurezza e controllo. E proprio su questi quattro principi cardine Tebis ha costruito la propria risposta software ai bisogni della Fabbrica Intelligente.
Alla base di tutto vi è il processo. La soluzione software Tebis consente di creare - a partire da semplici dati di progettazione - componenti virtuali completi, con geometrie adattate alle condizioni di produzione e programmi CNC intelligenti e privi di collisioni. La composizione del processo varia in base al settore di applicazione e alle esigenze del cliente, ma il procedimento è sempre il medesimo: si utilizzano le funzioni CAD per preparare i dati per la produzione, si creano i programmi CNC con procedure ampiamente standardizzate e infine si ottimizza il risultato sulla base delle specifiche condizioni di lavorazione.

Come strutturare un processo Industria 4.0
Il primo degli elementi necessari a strutturare un processo 4.0 è la possibilità di usufruire di librerie virtuali articolate in grado di replicare l’intero know-how di produzione e di gestire il più ampio numero possibile di oggetti.
Il secondo è la capacità di replicare il processo nella sua totalità. Il Job Manager e le librerie di processo Tebis consentono di rappresentare realisticamente e simulare in ambiente virtuale macchine, utensili, controlli numerici e template CNC, e rappresentano la struttura nella quale si inseriscono l’ambiente di produzione reale, le competenze aziendali e le soluzioni di processo personalizzate.
Infine, i software devono garantire una simulazione realistica dell’intero processo e non limitarsi alla sola programmazione CAM.
In Tebis l’uso delle macchine virtuali permette infatti di pianificare con precisione le lavorazioni, di verificare preventivamente la fattibilità dei progetti, di calcolare con certezza i tempi di esecuzione e di programmare in ambiente virtuale macchine complesse. In fase di programmazione CNC, inoltre, la verifica dei percorsi permette di definire gli attrezzaggi e di prevenire eventuali collisioni e conflitti di finecorsa intervenendo sulle aree problematiche con funzioni di riduzione delle aree di fresatura, di trasformazione del percorso da 3 a 5 assi e di verifica delle collisioni sull’intera cinematica della macchina e su tutti gli assi, sia lineari che di rotazione.
Ma un’azienda manifatturiera che intenda affacciarsi all’Industria 4.0 ha bisogno anche di un ultimo elemento fondamentale e che funga da collante per tutti i precedenti: una soluzione integrata in grado di far dialogare tutti i sistemi e tutti gli operatori che partecipano al processo produttivo. Proprio per questo motivo Tebis ha ampliato la propria offerta sviluppando il sistema MES ProLeiS: una soluzione completa strutturata sulle esigenze dei produttori di stampi e componenti meccanici su commessa che consente di gestire in tempo reale e in modo integrato tutti i passaggi di pianificazione, controllo, progettazione, programmazione, produzione, documentazione e valutazione di rendimento.

È possibile valutare la fattibilità dei processi e i tempi di consegna
Utilizzando il sistema MES ProLeiS, il project manager può prendere decisioni trasparenti in fase di offerta, sfruttando gli strumenti di pianificazione preliminare che consentono di verificare rapidamente quali sono le risorse disponibili e di valutare fattibilità di processi e tempi di consegna.
Qualora si decidesse di terziarizzare una lavorazione per mancanza di risorse interne sufficienti, i subfornitori sono integrabili nel sistema di acquisizione e gestione dati, ed è pertanto possibile monitorare lo stato di avanzamento anche delle lavorazioni esterne. Tramite i modelli di pianificazione è possibile elaborare piani operativi dettagliati, attribuendo a tutte le risorse un portafoglio mansioni ben scadenzato sulla base delle priorità necessarie a garantire i termini di consegna pattuiti. La totale integrazione tra ProLeiS e Tebis e la possibilità di collegamento con sistemi ERP esterni offrono un importante vantaggio anche sul fronte della logistica: l’ufficio acquisti può infatti gestire gli ordini direttamente in ProLeiS e un codice a barre applicato sui componenti permette di rilevare il luogo di stoccaggio e di procedere al trasporto secondo quanto pianificato.
Tramite ProLeiS è anche possibile gestire magazzini utensili e attrezzeria. Dopo che il programma CNC ha elaborato la lista degli utensili necessari, vengono generate automaticamente le commesse di assemblaggio e le eventuali richieste di approvvigionamento. Gli operatori addetti alla progettazione, alla preparazione della lavorazione e alla programmazione CNC possono usare ProLeiS per gestire tutti i dati relativi alle commesse approvate, i quali saranno disponibili sulle postazioni di lavoro Tebis, integrati nell’interfaccia utente e consultabili dagli utenti sulla base dei relativi ruoli.

Monitorare in qualsiasi momento l’impiego delle macchine utensili
Uno dei tasselli funzionali più interessanti di ProLeiS in materia di problematiche legate a preventivazione e programmazione è rappresentato dal pacchetto MDA (Machine Data Acquisition), ovvero l’acquisizione dei dati di produzione abbinata a un processo di analisi in tempo reale degli strumenti produttivi finalizzata all’elaborazione di dati statistici circa l’effettivo impiego delle macchine e le possibili ottimizzazioni dei processi.
Tebis ProLeiS è infatti dotato di un controllo ID che interfaccia direttamente i controlli numerici di nuova generazione dotati di integrazione in rete. L’app MDA trasferisce a un elaboratore centrale le informazioni scambiate con i CN e mette a disposizione degli utenti - in tempo reale e con assoluta trasparenza - tutti i dati, al punto che è sufficiente accedere alla schermata dell’officina virtuale per monitorare in qualsiasi momento una situazione costantemente aggiornata. L’acquisizione di tali dati permette di documentare le criticità, emettere dei rapporti, analizzare l’efficienza dei processi tramite indicatori di rendimento e infine tracciare strategie di ottimizzazione produttiva, informazioni decisamente utili per tarare al meglio la commessa successiva.

Le novità della prossima versione
Prodotto di punta della software house tedesca è il sistema CAD/CAM Tebis. Gli sviluppatori del software stanno ora lavorando all’ampliamento delle funzioni e a partire dalla versione 4.1 la grande novità per gli utenti sarà la nuova soluzione di progettazione parametrico-associativa per superfici e solidi.
La tecnologia di progettazione parametrica ha numerose applicazioni, ad esempio la costruzione di elettrodi, la progettazione di modelli, calibri e dispositivi orientata alla produzione, nonché le analisi geometriche e l’intera preparazione alla produzione.
“Con la lavorazione parametrica è infatti possibile aggiornare automaticamente l’intero componente in caso di modifiche ed è pertanto utile in caso di lavori che richiedano numerose varianti e modifiche”, spiega Sara Pittatore, Responsabile Marketing di Tebis Italia. “A differenza di molti altri sistemi basati sul volume, Tebis non fa distinzione tra superfici e solidi, perciò il software risulta particolarmente semplice da utilizzare”.
L’utente può modificare parametricamente gli elementi sia sull’oggetto grafico in 3D che tramite la struttura ad albero. Tutte le informazioni sulla storia di un particolare elemento geometrico possono essere richiamate e modificate direttamente. In caso di geometrie complesse, Tebis consiglia di strutturare chiaramente la lavorazione e le implementazioni nella struttura ad albero dell’oggetto, così da rendere l’intero processo chiaro e facile da seguire. Anche il Job Manager Tebis è integrato nell’albero dell’oggetto. Anche dopo il rilascio della versione 4.1 gli utenti Tebis potranno attendersi ulteriori novità in quest’ambito.
L’obiettivo dichiarato degli esperti CAD/CAM di Martinsried è infatti quello di sviluppare ulteriormente la tecnologia parametrica in release successive. Parole chiave saranno l’integrazione della lavorazione parametrica nelle funzionalità CAM esistenti e la connessione della modellazione di elettrodi e superfici attive.

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