Член Ассоциации компания «АДЕМ-Инжиниринг» разработала программный комплекс для ЧПУ
На заводе двигателей «КАМАЗа» проводят опытно-технологические работы по интенсификации процессов резания на примере обработки кулака поворотного на станке с ЧПУ при помощи моделирования электронного техпроцесса на отечественном ПО. Это позволит дизелистам экономить на каждом «оцифрованном» станке десятки миллионов рублей в год. Проблему увеличения загрузки оборудования поставил генеральный директор ПАО «КАМАЗ» С.А.Когогин, а «цифровое» решение предложила Аналитическая служба компании, при серьезной поддержке руководства «Завода двигателей КАМАЗ». С.В.Снарский предложил для отработки гипотезы и проверки возможности оптимизации техпроцесса узкое место — фрезерную обработку кулака поворотного. Успеху способствовали не только сотрудники завода двигателей и ремонтно-инструментального завода, но и специалисты ООО «Цифровая платформа KAMAZ», чье участие позволило организовать проектные работы в короткие сроки. Подрядчиком проекта выступило московское ООО «АДЕМ-инжиниринг» (группа компаний АДЕМ), разработавшее при помощи собственного программного обеспечения (*) полный цифровой двойник техпроцесса и управляющую программу для обработки на станке с ЧПУ.
«Перед нами стояла задача переосмыслить существующий технологический процесс и найти новое решение, которое сократит цикл изготовления детали. В рамках первой стадии проекта нами проверялась принципиальная возможность получения результата. Оптимизация техпроцесса, подгонка управляющей системы и проработка цифрового двойника позволяет сделать первичные выводы о том, что значительная оптимизация возможна. Нам удалось это наглядно доказать», — поделился директор по развитию «АДЕМ-инжиниринг» Александр Варламов.
После анализа конструкторско-технологической документации было предложено внести ряд улучшений в конструкцию детали, не влияющих на функциональность и надёжность узла. Затем были созданы в цифровом формате 3D модели заготовки, детали, оснастки, инструмента и станка. Были выбраны целевые режимы обработки и подобран прогрессивный режущий инструмент в соответствие с рекомендациями производителей. Дополнительно в режимы вносились корректировки с учётом индивидуальных характеристик самого станка — ветерана проекта 6520. После этого началась адаптация и оптимизация управляющей программы «на железе», с сохранением постоянства толщины стружки, снимаемой каждым зубом фрезы.
«Выполнение всех этапов обработки детали происходит сначала в цифровом двойнике в режиме симуляции. Это и подбор режущего инструмента, и просмотр циклов обработки, и скорости работы станка. В нашем случае мощности оборудования не использовались на 100%, мы их довели до более высоких показателей, требуемых для эффективной работы режущего инструмента — пояснил руководитель проекта со стороны ООО „Цифровая платформа KAMAZ“ Ильдус Мухамаев. — Управляющая программа компилируется программой „АДЕМ“, в ней проводится вся предварительная обработка цифрового двойника. Затем программа загружается в управляющую панель станка и остаётся в его памяти для исполнения. У наладчика, оператора станка суть работы не изменяется, он будет выполнять всё то же самое, но гораздо быстрее».
За счет проведенной оптимизации удалось сократить время изготовления детали с 29 минут до 10 минут 12 сек. Помимо этого, были определены перспективные технические решения, которые позволят еще больше поднять производительность — четырехместная оснастка ускорит обработку еще в 2 раза, и все это на 15-летнем станке! Есть резервы и в использовании многошпиндельных головок для одновременной обработки отверстий, сверл с фаскоснимателями, которые умеет делать РИЗ. По словам разработчиков проекта, можно создавать аналогичные высокопроизводительные процессы и для любых других станков и наборов деталей. Благодаря уже разработанным методам и приемам работы, последующие детали будут совершенствоваться гораздо быстрее.
В ближайшее время проект будет переведен в стадию тиражирования. Все технические проблемы, которые могли бы препятствовать внедрению проекта, решены. Сейчас идет решение организационных вопросов — разработка и утверждение новых нормативов, согласование, внедрение процесса в работу с наладчиками и т. д.
Запуск проекта в производство по предварительным расчетам сократит затраты на 18 млн руб. в год и высвободит время для обработки других деталей. Это позволит получить прямой экономический эффект порядка 40 млн. рублей, косвенный, если выйти на рынок технически сложных запчастей — до 1 млрд руб. — с одного станка! Представьте, какие перспективы развития проекта цифрового двойника проявятся при его масштабировании на сотни других обрабатывающих центров, а также расширение применения российского программного обеспечения у наших партнёров и поставщиков.
«САПР ADEM после завершения разработки автоматически, за несколько секунд, сгенерировала техпроцесс операции „Программная с ЧПУ“ по ЕСТД. Для КАМАЗа это важно», — обратил внимание главный специалист АС Иван Маслаков.
«После запуска проекта будет проведён анализ результатов работы, расчёт экономических эффектов, позитивных и негативных факторов от его внедрения. Будет составлен перечень изделий, пригодных для оптимизации техпроцесса. Мы представим его Технологическому центру с предложением принятия решения по способу организации аналогичных работ. Но пока направление, скорее всего, будет аналогичным — это картерные детали, изготавливаемые в процессе фрезерования на станках с ЧПУ», — отметил заместитель главного инженера ЗД по развитию Максим Лыкасов.
Любопытно, что отечественное ПО выигрывает 5:0 у немецкой «Индустрии 4.0». Более того, выяснилось, что немецкие станочники удалили часть важных функций стойки и программно ограничили максимальные обороты шпинделя. Это затрудняло и замедляло процесс цифрового реинжиниринга, но больше не сможет остановить распространение нового подхода к увеличению загрузки оборудования и получению прибыли.
(*) Приказом Минкомсвязи России от 13.05.2016 ПО ADEM внесено в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных — ADEM CAD/CAM/CAPP для конструкторско-технологической подготовки производства — под порядковым номером 743 Приказом Минкомсвязи России от 19.05.2016 еще один продукт семейства ADEM внесен в Единый реестр под номером 844 ADEM PLM: PDM/NTR/i-Ris для управления инженерными данными и обеспечения их жизненного цикла при конструкторско-технологической подготовке производства
