Tebis智能自動(dòng)化解決方案在大眾公司的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)

現(xiàn)如今，世界各地的設(shè)備制造商都在使用Tebis提供的軟件和流程解決方案，例如大眾集團(tuán)從1992年，德國(guó)沃爾夫斯堡總部開(kāi)始使用3D曲面加工技術(shù)，到現(xiàn)在采用MES控制多班制造作業(yè)，使技術(shù)和物流結(jié)合在一個(gè)高效流程中。通過(guò)MES可規(guī)劃和了解制造過(guò)程中的所有環(huán)節(jié)。這一戰(zhàn)略非常成功，以至于大眾在德國(guó)的奧斯納布呂克和葡萄牙的帕爾梅拉工廠都使用了相似的流程。目前，大眾墨西哥工廠正在加入其中——沃爾夫斯堡流程解決方案于2018年中期在墨西哥實(shí)施。至今，大眾集團(tuán)在全球均實(shí)施了Tebis軟件和流程解決方案，在設(shè)計(jì)、工程、制造和車(chē)間均有安裝Tebis軟件。

1992年：合作始于3D曲面加工和NC編程

由于零件的曲面質(zhì)量需要改進(jìn)。大眾位于沃爾夫斯堡的制造工廠的負(fù)責(zé)人尋找合適的CAD/CAM應(yīng)用程序。Tebis總部位于德國(guó)南部的領(lǐng)先CAD/CAM軟件供應(yīng)商，可為沃爾夫斯堡提供合適的解決方案。Tebis能夠?qū)崿F(xiàn)一流的曲面質(zhì)量、以標(biāo)準(zhǔn)方式劃分銑削區(qū)域、將單個(gè)區(qū)域與最佳策略和加工JJ具連接起來(lái)。目前，大眾集團(tuán)總部只使用Tebis進(jìn)行NC編程。Horst Spanner是Tebis的戰(zhàn)略客戶經(jīng)理，他從最開(kāi)始到現(xiàn)在一直在為大眾提供支持。他回憶說(shuō)：“決策者和Tebis用戶都對(duì)卓越的曲面質(zhì)量感到振奮。使用Tebis進(jìn)行NC編程可達(dá)到令人難以置信的效率，而此前這些必須在控制系統(tǒng)上完成?！?/p>

2000年：專(zhuān)注于制造流程標(biāo)準(zhǔn)化和2.5D流程

模具制造領(lǐng)域存在一些問(wèn)題，如編程和制造過(guò)于緩慢、刀具成本過(guò)高、機(jī)床閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

以及在操作過(guò)程中刀具的選擇和更換的一系列問(wèn)題，Tebis和大眾一起分析所有制造流程，并根據(jù)分析結(jié)果得出具體措施：將這些刀具登記、標(biāo)準(zhǔn)化并存儲(chǔ)在Tebis流程庫(kù)中?；谀０宓牧鞒虡?gòu)成了2.5D自動(dòng)化制造的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，Tebis仿真技術(shù)也開(kāi)始投入使用——這些方法可以提前在虛擬機(jī)床上實(shí)現(xiàn)加工規(guī)劃，其中包括刀軸空間傾斜角度和合適的刀具的選擇，在Nc編程之后檢查是否與機(jī)床的其他部件碰撞。此外，還集成了多工位加工的使用。Tebis不僅是軟件提供商，同時(shí)也是服務(wù)提供商。最終軟件中標(biāo)準(zhǔn)、模板和流程庫(kù)帶來(lái)了更高效的制造。專(zhuān)家的知識(shí)是透明的，虛擬系統(tǒng)中的每個(gè)人都可以訪問(wèn)。

2008年：數(shù)字化解決方案小零件流程

在2008年，大眾位于沃爾夫斯堡的模具制造商每年可生產(chǎn)8000個(gè)小零件，其中約80%為鑄造零件。多工位加工可實(shí)現(xiàn)在一塊裝夾板上定位多達(dá)8個(gè)修邊刀塊和鑲塊。但是，如何在不發(fā)生碰撞的情況下加工小零件，并且可靠地確定鑄坯余量？Tebis軟件將上游CAD/CAM流程更加緊密的結(jié)合。裝夾情況（包括裝夾板和鑄坯）實(shí)現(xiàn)數(shù)字化并在虛擬世界中呈現(xiàn)。因此，機(jī)床操作人員在任何時(shí)候都可以通過(guò)TebisViewer系統(tǒng)清楚地了解具體情況。此外，標(biāo)準(zhǔn)化模板也簡(jiǎn)化了NC編程?，F(xiàn)在，制造商可以更快、更可靠地制造小零件。Roland Sch bel是沃爾夫斯堡模具事業(yè)部負(fù)責(zé)人，在2010年的Tebis開(kāi)放日，他以使用DMU 125 P加工中心制造小零件為例對(duì)此進(jìn)行了非常清晰的解釋?zhuān)骸霸?009年6月1日，這臺(tái)機(jī)床的正常運(yùn)行時(shí)間比例還只有60%。約有25%的故障可能歸因于CNC錯(cuò)誤。而在同年的10月5日，結(jié)果完全不同：正常運(yùn)行時(shí)間約為90%，同時(shí)CNC故障降為零?！?/p>

2009年：不僅僅是CAM逆向工程

設(shè)計(jì)變更是這一時(shí)期的重點(diǎn)重點(diǎn)：零件數(shù)據(jù)被修正，實(shí)際模具被再次加工——這不僅是沃爾夫斯堡的需要，也是所有相關(guān)制造商和供應(yīng)商的需要。因?yàn)橐恍〤AD數(shù)據(jù)或者已經(jīng)過(guò)時(shí)，或者不再可用。通過(guò)掃描實(shí)際模具，使用逆向工程模塊可以快速準(zhǔn)確地將之傳輸?shù)教摂M世界。經(jīng)過(guò)競(jìng)標(biāo)，Tebis被選為模具制造領(lǐng)域中最合適的逆向工程軟件。在公司內(nèi)部建立“數(shù)字化和逆向工程”團(tuán)隊(duì)，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)這項(xiàng)任務(wù)。新流程可快速高效地制造出完全相同的模具，并且可同時(shí)在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。Roland Sch bel表示：“我們?cè)谌虻哪＞咧圃焐桃呀?jīng)從中受益。這甚至使我們能夠在標(biāo)準(zhǔn)化流程中為墨西哥工廠快速生產(chǎn)模具”。沃爾夫斯堡成為“逆向工程的中心”。

2011年：更高級(jí)別的流程組織曲面變形

大眾公司需要合適的軟件工具來(lái)對(duì)所模擬和測(cè)量的板料進(jìn)行回彈補(bǔ)償。在調(diào)試方面的反復(fù)修模以及協(xié)調(diào)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的延遲。即使復(fù)雜的曲面模型也可根據(jù)各種變形規(guī)則在Tebis中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變形。高尺寸精度可確保變形后的模面和結(jié)構(gòu)面無(wú)縫結(jié)合在一起。在2011年Tebis開(kāi)放日之后，Roland Sch bel的結(jié)論變得更加明確：Tebis曲面變形解決方案將有助于減少打磨修正時(shí)間和設(shè)計(jì)成本。同時(shí)，與逆向工程和數(shù)字化一樣，未來(lái)將由“使用Tebis的CAD”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)變更數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。Florian Schulze是加工數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人，在2012年Tebis開(kāi)放日，他為熱情的觀眾總結(jié)了這些變更帶來(lái)的好處：“我們?nèi)碌牟块T(mén)結(jié)構(gòu)以及Tebis模面變形解決方案和Tebis分析和優(yōu)化功能使我們能夠掌控磨具打磨修正環(huán)節(jié)。我們?cè)谒蓄I(lǐng)域都取得了進(jìn)步：零件進(jìn)入機(jī)床加工的速度更快、CAD數(shù)據(jù)和NC程序的更新更快、曲面質(zhì)量更好。”

2013年：可優(yōu)化制造的精確曲面模面設(shè)計(jì)

模面設(shè)計(jì)具有進(jìn)一步優(yōu)化的潛力，但是調(diào)試中的手動(dòng)返工仍然需要很長(zhǎng)時(shí)間，使用高進(jìn)給刀具（HFC）能加工出精確曲面產(chǎn)生最佳效果。因此，在Tebis應(yīng)用實(shí)施部門(mén)的幫助下模面設(shè)計(jì)流程被重新構(gòu)造。Tebis可用于直接將強(qiáng)壓面和避空面、偏置面以及圓角避空結(jié)合在一起，而不是定義虛擬壁厚余量，因此可顯著簡(jiǎn)化模面數(shù)據(jù)。因此，從那時(shí)開(kāi)始，模面設(shè)計(jì)只使用Tebis進(jìn)行。此任務(wù)被劃分為制造任務(wù)而不是設(shè)計(jì)任務(wù)，由“加工數(shù)據(jù)中心”這個(gè)全新的部門(mén)來(lái)負(fù)責(zé)。為了充分利用高進(jìn)給刀具的優(yōu)點(diǎn)，Tebis專(zhuān)門(mén)研發(fā)了相應(yīng)的解決方案，其中虛擬刀具的輪廓與實(shí)際刀具的輪廓完全一致。因此，材料接觸的計(jì)算更加準(zhǔn)確。預(yù)設(shè)計(jì)模面的方法顯著加快了NC編程的速度，并將調(diào)試中的手動(dòng)返工降至最低。模具修正可在Nc編程中快速實(shí)施。Sch bel表示：“如果在此流程中只有一個(gè)強(qiáng)壓區(qū)域由于疏忽被忽略，修模費(fèi)用就高達(dá)10000歐元。例如，我們今天裝配的車(chē)門(mén)模具，我們之前必須在壓機(jī)上直接修模大約160個(gè)小時(shí)?！笔褂脧?qiáng)大的高進(jìn)給刀具，不但可以獲得很高的曲面質(zhì)量，還可以在粗加工、二次粗加工和半精加工過(guò)程中節(jié)約高達(dá)50%的時(shí)間。

2015年：Tebis和Proleis MES 完美協(xié)調(diào)

盡管大眾汽車(chē)公司使用ProLeiS MES解決方案已經(jīng)取得了非常好的成果，但是更高的要求是建立一個(gè)端對(duì)端流程，將全新結(jié)構(gòu)與密切交互的CAD及CAM結(jié)合在一起。由此，可以規(guī)劃所有流程，方便管理數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)變更，從首個(gè)模面數(shù)據(jù)到生產(chǎn)制造，不受具體位置限制。這一目標(biāo)于2015年實(shí)現(xiàn)：所有環(huán)節(jié)均可在Tebis和ProLeiS MES的虛擬世界中呈現(xiàn)。兩個(gè)系統(tǒng)完美結(jié)合。這使得動(dòng)態(tài)和靈活的制造規(guī)劃得以實(shí)現(xiàn)，其中包括完整的數(shù)據(jù)管理。Sch bel總結(jié)道：“我們現(xiàn)在可以從模具上自動(dòng)快速拆分出100多個(gè)零件，并且可以直接使用其模面數(shù)據(jù)。如果我們需要修正該模具相應(yīng)區(qū)域，那么相應(yīng)區(qū)域都會(huì)被凍結(jié)并停止加工，其他所有區(qū)域不受絲毫影響。從工業(yè)4.0的意義上說(shuō)，我們?cè)谶@里建立起一個(gè)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

新研發(fā)的功能在被持續(xù)地嵌入到Tebis現(xiàn)有流程：2叭7年8月至12月的進(jìn)一步流程分析表明，模具上的工件生產(chǎn)還能被進(jìn)一步自動(dòng)化，新的功能正在研發(fā)中。

制造準(zhǔn)備的一個(gè)關(guān)鍵突破是擴(kuò)展的設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化和關(guān)聯(lián)性的設(shè)計(jì)曲面和實(shí)體：如果要進(jìn)行后續(xù)修改，則整個(gè)零件會(huì)自動(dòng)更新。這使得幾何體的變更能夠更快速、更輕松、更靈活。Tebis將從4.1版開(kāi)始提供這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。