A Ford Motor Company a gyártósorok gyors és költséghatékony elindításához PMI adatokat használ Siemens NX szoftvert alatt, hogy a megmunkálás és minőségellenőrzés folyamatait egyszerűsítse.
A Detroit közeli székhelyű globális autógyártó, a Ford Motor Company ma már 190.000 embert foglalkoztat világszerte, több mint 60 üzemében. A vállalat szorosan együttműködik a Siemens-el és megoldási partnereivel, hogy elindítsa az új hajtáslánc alkatrészek automatizált CNC megmunkálását.
A 2020-as Realize LIVE rendezvényen bemutatásra került a Ford PMI implementációja a Siemens NX szoftver segítségével, amellyel költség, idő és minőség szempontjából fejleszteni tudják az alkatrészek gyártásának bevezetését.
A gyártásfejlesztés három kihívása
Az időzítés, a költségek és a minőség kölcsönhatása összetett kihívást jelent a motorgyártás elindításában részt vevő Ford mérnökei számára. Az automatizált CNC gyártósor sikeres elindítása nagy mérnöki csapatok párhuzamos munkáját követeli meg. A gyártók közötti verseny megkövetel egy olyan gyártástervezési folyamatot, amelyben az adatok manuális, újbóli bevitelével nem veszítünk időt minden egyes szakaszban.
Ennek a kihívásnak a kezelésére a Ford a Siemens NX szoftvert használja a PMI segítségével, amely elősegíti az átfogó 3D-s feliratozási környezetet. A PMI lehetővé teszi a tervező csapatok számára, hogy rögzítsék és társítsák az alkatrész gyártási követelményeit közvetlenül a 3D-s modellen. Ezeket az információkat a későbbi gyártási applikációkhoz is továbbítani tudják.
Bár a PMI ma már széles körben elérhető, az ötlet, hogy a 2D-s rajzokat önálló 3D-s modellekkel váltsuk fel lassan terjed el a komplex motorokat tervező mérnökök körében. Továbbra is részletes rajzokra van szükség a gyártási folyamat minden szakaszában, az öntéstől a kész alkatrészekig, és sok érdekeltnek kevés tapasztalata van a 3D-s modellek kezelésében.
A PMI megoldások alkalmazását a hajtásláncok gyártásban a gépjármű alkatrészek nagy volumenű CNC-megmunkálásának egyedülállóan összetett követelményrendszere akadályozta. Ezeket a gyártósorokat felügyelet nélküli működésre tervezték, a CNC kódba ágyazott automatizálási utasításokkal. A selejtes termékszám minimalizálásának érdekében a gyártási tervnek tartalmaznia kell a beérkező öntvényre vonatkozó speciális tervezési szempontokat és a többlépcsős megmunkálást a folyamat közbeni koordináta-mérőgép (CMM) ellenőrzésekkel.
A benne rejlő összetettség ellenére, a PMI segítségével intelligensebb munkafolyamatok kifejlesztésének lehetősége motiválta a Ford-ot arra, hogy vállalja a PMI megvalósítását ezen a gyártási területen. A Ford célja végső soron az, hogy a gyártási folyamatot egészséges, rövid- és hosszú távú folyamatképességgel indítsa el a termelésbe.
Nagy volumenű gyártósorok tervezése
A Ford modell alapú meghatározási (MBD) stratégiát valósított meg, hogy megtervezze a nagy volumenű gyártósorok gyártását és tervezését. Ez a megközelítés a Siemens NX CAM, NX MLP és NX CMM PMI képességeit használja ki, hogy csökkentse az ismétlődő manuális adatbevitelt a gyártási életciklus során.
Az egyes motor alkatrészek megmunkálási folyamatának kifejlesztése olyan munkafolyamat követel meg, amely több megmunkálási műveletet és mérést foglal magában, így megfelelve a ciklusidőnek és a rögzítési követelményeknek. Az összetett alaksajátosságok geometriai méretezése és tűrésezése (GD&T) határozza meg az átmérőt, a mélységet és a pozíciót több referenciaadathoz viszonyítva. A PMI segítségével egy kis mérnöki csapat először kiértékeli a komponensek alaksajátosságait a folyamatok sorrendje, a speciális szerszámozás, az előgyártmány, a vágási paraméterek és a ciklusidő követelményeinek tekintetében. Ez a kezdeti folyamatterv egy alapul szolgál, amihez a teljes mérnöki csapat később hozzáadja a részleteket és finomításokat.
A folyamat során géppel olvasható PMI áll rendelkezésre. Az intelligens megmunkálási szabályok a PMI-t használják a tolerancia alapú CNC-kód létrehozására. Az automatizálás szabványosított, folyamaton belüli méreteket eredményez, amelyek automatikusan validálhatók egy visszacsatolási hurokban, még mielőtt a CMM szimulációs fázisba lépnénk.
CAM hatékonyság növelése
A Ford hajtáslánc-gyártó mérnöki csapata számára a PMI információk gyorsabb és következetesebb CAM döntéseket tesznek lehetővé. A PMI-alapú CAM folyamatot támogató legfontosabb Siemens NX rendszerek tartalmazzák:
- Optimalizált szerszámpályák létrehozását az NX Machining Knowledge Editor (MKE) segítségével, amely a 3D-s modellbe ágyazott információkat tükrözi.
- 3D-s maradékanyagok generálását, amelyek a megmunkálás állapotait jelenítik meg, kihasználva az NX Machining Line Planner (MLP) képességeit a teljes gyártósor validálására.
- Testreszabást az NX Open API használatával a hiányosságok pótlására, hogy a folyamatok közbeni PMI tűrések létrehozhatók legyenek.
A munkafolyamat ösztönzi a 3D modellben található PMI újrafelhasználását. A PMI-t érintő lépések az egész folyamatban elterjedtek és több munkacsoportot érintenek, beleértve a tervezőmérnököket, folyamatmérnököket, szerszámtervezést, készüléktervezést, CNC programozást és CMM programozást.
A kritikus dokumentáció az NX open API automatizálásával jön létre, beleértve:
- PMI, ami a folyamaton belüli tűréseket jelzi minden egyes művelet után
- Rajzok és metszetek minden egyes szerszámhoz
- A Machining Feature Navigator-ból kivont nevekkel ellátott alaksajátosságok
- Kritikus vágási méretek minden szerszámhoz
A Ford-nál végzett munka biztosítja, hogy a csapat minden tagja megkapja a PMI-t, amelyet úgy terveztek, validáltak és optimalizáltak, hogy lehetővé tegye a gépek általi PMI felhasználást a gyártási és minőségi alkalmazásokban.
Egyszerűsített CMM programozás
A Ford a PMI információk felhasználásával CMM programokat hoz létre a gyártósoron. A Siemens PMI megoldása a tipikus CMM programozási idő legalább 50 százalékát megtakarította a tűrések interaktív bevitelével. A Ford különféle mérőeszközöket alkalmaz és programoz a nagy volumenű hajtáslánc alkatrészek gyártósorán, beleértve a gépen lévő CMM mérést, a gyártósoron belüli ellenőrzést programozható mérőműszerrel és az 5 tengelyes mérőtapintó rendszert.
Az általuk kifejlesztett PMI alapú master model koncepciót kihasználva a Ford az NX CAM/CMM integrációt használja az ellenőrzés tervezéséhez. A megmunkálás folyamatainak szakaszaiban minden egyes maradék anyagához (IPW) PMI-t rendelnek a folyamat közbeni ellenőrzés programozásához. Minden adat össze van kapcsolva az NX WAVE-n keresztül és ezeket az NX CMM fel tudja használni mérések programozásához a PMI master model koncepció alapján.
A PMI-t a teljes munkafolyamat során felhasználjak a modellalapú minőség támogatására. A PMI támogatja:
- GD&T tervezést és validálást
- Modell alapú tervezést és PMI kezelést
- Gyártósor tervezést és minőségellenőrzés tervezést, illetve programozást
Gyors és költséghatékony gyártásindítás
A Ford PMI-alapú CAM/CMM folyamat eredménye egy robosztus megmunkálási terv, amelynek segítségével a Ford készen áll a gyártás megkezdésére. Ezzel a megközelítéssel a Ford a következőket érte el:
- Rövidebb folyamatfeljesztési időt
- Javított folyamatkonzisztencia
- A folyamatok automatizálásának engedélyezése
A Siemens továbbra is együttműködik a gyártóipar vezetőivel, hogy olyan termékeket és rendszereket hozzanak létre, amelyek javítják a fenntarthatóságot, a biztonságot, a minőséget és a megfelelőséget, lehetővé téve számukra, hogy jobban kiszolgálják ügyfeleiket, és hozzájáruljanak egy virágzó világhoz.
Töltse le az ingyenes felhőalapú NX CAM próbaverziót
Tekintse meg további tudásbázis cikkeinket az alábbi linken.
