成功案例


由于COVID-19全球口罩的需求正在增加,为响应对口罩的紧迫需求,高侨自动化透过产学合作开发创新口罩。西门子协同睿志科技为客户提供了MCD和TIA技术,利用数位双胞胎(Digital Twin)与虚拟和现实技术集成,对整生产线进行仿真,可视化,分析和优化,提供全面的数字化解决方案并优化生产线性能进而成功运用混线生产,达到了50%的更高生产率,并在此关键时间内为支持COVID-19预防的口罩批量生产做出了贡献。


解决方案/服务说明:

  1. 为客户提供了MCD和TIA技术,以利用Digital Twin与虚拟和现实技术集成,并能够对整个生产线进行仿真,可视化,分析和优化。
  2. 提供了软件和软件的集成 具有高端运动控制器的硬件,包括S7-1515T,S7-1200,V90驱动器和电机以及移动面板。
  3. 西门子运动技术协助将面膜成型,涂胶机和包装机集成到一台整机中,以减少空间和工程复杂性。

客户利益:
  1. 通过实施西门子运动控制器可以减少机器的工程时间。
  2. Tera Autotech Corporation可以在产品上线之前利用Digital Twin来模拟应用程序,并确保生产精度。
  3. 可靠的解决方案以及优化的自动化系统使客户能够预测生产线的性能。


软体方案/服务

NX/MCD/TIA


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东台藉由应用多年设备开发设计的经验,打造「机车引擎箱盖智慧弹性生产线」,透过睿志科技运用Tecnomatix 等先进数位软体应用智慧化技术(包含感测器、物联网、大数据、虚实整合、数位化管理等),来建构单机、整线生产模拟系统及零件智慧加工平台,达到生产资讯可视化、预兆诊断、自动排程、弹性生产等智慧功能,应用智慧化技术及功能,使加工产线可弹性生产3机种6部件、换线调校时间由3小时缩短至3分钟以内,满足现有、潜在客户需求。


并结合光阳公司本身的供应链资讯系统,于路竹厂建置曲轴智慧加工生产线,达成少量多样、客制化新生产模式,产能估提升29%,搭配资源规划系统(ERP),也可望让供应商准时交货率提升至95.9%,借此达成少量多样,甚至客制化的新生产模式。



软体方案/服务

NX/Tecnomatix




睿志科技是西门子位于台湾的智能专家认证 Smart Expert 解决方案合作伙伴,专门从事 NX CAM。


东台精机是他们的长期客户之一,是一家工业机械制造商,年收入超过3.45亿美元,拥有760名员工。


 


他们长期在系统工程和机电一体化领域面临挑战,期许成为汽车行业的系统集成商,并扩大其产品组合,包括PCB机和激光机。但是,每当他们在物理机器平台中遇到跨系统集成时,这都是非常耗时的,并且会对他们的客户交付时间产生负面影响。

另一个问题是,例如,在将计算机数控(CNC)机器设备交付给客户后出现产品相关的问题时,每个产品线专家都必须出差到客户以解决问题。


仿真软件可远程测试条件,减少出差和停机时间



作为 NX CAM Smart Expert 合作伙伴,睿志科技在单工位机器动作中使用 NX CAM 来模拟条件,以了解计划的生产是否符合客户的需求,并可以快速估算出更准确的要求。他们还可以与 Tecnomatix 工厂模拟一起,为生产线工厂提出替代方案,以适应估计的产能并预测任何生产瓶颈。



借助 Tecnomatix 过程仿真来模拟整个生产线动作的合理性,如果机器动作出现问题,工程师可以修改软件的设计,以减少实际机器装配的调整成本。这项新功能为其业务绩效做出了贡献,并增加了订单和收入。



东台精机身为台湾汽车行业的领导者。目前,尚未有业者在工业机械行业和东台精机一样使用仿真软件。



软体方案/服务


NX/Tecnomatix 


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西门子数字工业软件解决方案使HILTI得减少振动,

使每天允许的使用量增加了300%





成功秘诀


遵循严格的测试程序以获得经过充分验证的组件设计
使用Simcenter硬件和软件进行无缝的测试准备,执行和结果分析





结果


经过验证的组件设计,带来更高的耐用性和更高的质量
促进了减振技术的发展,使拆除锤的每日允许使用量增加了300%
快速验证工具并符合相关的振动标准
在所有测试阶段均已实施最佳实践



软体方案/服务
Simcenter



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Hilti

自1941年成立以来,Hilti已从一家小型家族企业发展成为一家全球企业,并为全球建筑和能源行业提供技术领先的产品,系统,软件和服务。它的总部位于列支敦士登的沙恩,在120多个国家/地区拥有近30,000名员工
现况


大型工业厂房中需要提高效率并降低冷却风扇的噪音高达33英尺的风扇使空气穿过气田或油田冷却系统内部的线圈束。可能需要数十甚至数百个风扇系统来冷却天然气或机油,以及兆瓦级的电力来运行这些风扇。风扇噪声与成本问题同样重要-大型工厂必须遵守严格的噪声法规。传统上使用的风扇可提供约50%的最大效率。如果效率可以提高到80%或更高,将会发生什么?更少的风扇可以以更少的能量,更少的噪音和更低的运营成本完成相同的工作。 Bronswerk Heat Transfer BV的设计工程团队着手创建新一代风冷冷却系统,该系统将解决古老的问题。



成功的关键


FloEFD使得物理测量无法实现的分析和验证他们选择了FloEFD(一种经过验证的并发3D计算流体动力学(CFD)工具集)进行设计更新的分析和验证。他们使用CFD工具和物理测量来表征大型风冷冷却系统的行为,尤其是空气动力学特性。他们发现,由于物理约束,海森堡原理和其他因素,并发差价合约通常可以生成无法通过测量获得的数据。




结果


基于Whizz-Wheel的冷却系统打破了行业纪录,他们开发的新的Bronswerk冷却解决方案包括风扇和外壳,这些技术从燃气轮机,飞机机翼获得了技术提示,并提供了自有的创造力。这些创意触觉的实用性已通过FloEFD进行了快速而准确的验证。除了纯粹的定量输出外,CFD模拟还帮助他们探索大胆的想法,而不会冒项目预算和进度表的风险。物理测量对于项目的成功至关重要,但无法在每种情况下都能提供所需的数据。通过仿真,他们能够查看流场中的静压力分布并获得有关总压力的信息,这是系统中熵的直接度量。总压力的损失就是能量的损失,FloEFD提供了损失所在的彩色图片。基于Whizz-Wheel的冷却系统现在在能效,降低噪音和减轻重量方面打破了所有行业记录。


软体方案/服务
Simcenter FloEFD



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BRONSWERK HEAT TRANSFER BV

专业从事热交换器和冷凝器,风冷冷却器以及综合系统的设计和生产。 Bronswerk Heat Transfer BV在荷兰(Nijkerk),捷克共和国(BenešovnadPloučnicí)和俄罗斯(Moscow)设有办事处,共有大约300名员工。 Bronswerk成立于1940年,设计,生产和交付(壳管式)热交换器,冷却设备,Aframe冷凝器,风冷冷却器(ACC)和风扇的工业系统。 Bronswerk为全球的过程冷却系统提供并提供维护服务。 Bronswerk致力于解决热交换器问题的高质量创新解决方案。
借助NX等世界一流的设计系统,我们可以处理multiCAD系统并满足所有特定的客户要求,而不会出现任何延迟。


挑战


产品开发周期长
昂贵且耗时的工具管理
缺乏最新的3D设计技术




成功的关键


使用最新的3D设计软件加速生产
通过分步工具设计自动化来改善流程
减少新产品开发时间




结果


加快产品开发,提高竞争优势
准时交付减少了70%的时间
生产率提高了60%
节省成本85%


软体方案/服务
NX CAD



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印度工业公司

Industrias del Recambio印度公司是汽车零部件供应方面的全球领导者,专注于控制臂,钣金制造,冲压件以及工具和模具的生产。通过ISO / TS 16949认证的公司在钦奈Oragadam的汽车制造中心运营。
使用机电一体化概念设计解决方案为化妆品行业开发灵活的包装机械






挑战

制造企业希望在一条生产线上填充和包装不同产品和形式


成功的关键

在报价阶段早期树立客户对其应用程式的信心
从周期速度、产出等角度确定是否能够满足客户需求


结果

为化妆品行业开发了灵活的包装机械
支持不同学科的工程师同时开展专案,将开发时间缩短高达 30%
通过重用资料能够更加高效地设计运输解决方案


软体方案/服务
NX MCD



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Festo

一个家族企业,总部位于德国埃斯林根,是一家全球性的工厂和流程自动化领先企业。公司为全世界超过 30 万客户提供电气和气动系统的自动化解决方案。公司员工总数约为 18,700 人,年收入 26.4 亿欧元,一直致力于不断提高客户生产效率和竞争力。
挑战


为车辆乘客提供更舒适,安全和安静的乘坐
改进设计和开发以增强轮胎的机械性能
降低成本并提高客户满意度




成功的关键


使用Simcenter Testlab从其他软件源导入数据
通过Simcenter Testlab的高端处理技术获得更好的结果
西门子的支持和指导




结果


在无负载条件下以及空载工作状态下以1,770 RPM的转速获得的定子和电动机壳体的固有频率,阻尼和模式形状
模拟电动机的声学响应,并对实际电动机进行声音强度测试
提取电动机的工作偏转形状,以将声音强度和电动机外壳的模式关联起来


软体方案/服务
Teamcenter/Simcenter



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KETTERING UNIVERSITY
NVH实验力学(NVHEM)实验室发表了许多与结构和声学系统中的分析和实验主题相关的研究论文。 NVHEM的主要目标是开发,应用和改进测量技术和仿真程序,以更好地理解这些系统。
Steelville的设备清单包括Okuma LB3000 EX铣车床和Multus B300多任务车床,以及来自Okuma和Makino的各种三轴,四轴和五轴加工中心。其中许多产品加入了该公司的两个柔性制造系统(FMS)之一,其中一个装有167英尺的Fastems单元,据说该单元是北美最长的。该公司还进行折弯机折弯,水刀切割,液压成型和Nadcap认证的热处理,阳极氧化和喷漆。



两条FMS生产线几乎全天候无人值守,每周至少工作五天,有时甚至是七天,贝尔先生指出,利用率一直是该公司令人印象深刻的增长的主要推动力。他说:“当我们在2009年安装第一个FMS时,我们大约有55个人。” “在四年之内,我们雇用了三倍于这个数字的员工,很大程度上是因为我们转向了柔性制造。投资FMS后,商店发生了什么,真是不可思议。”



接受NC验证



制造工程师Brandon Eaton就是这一增长的一部分。自2013年以来,他一直在Steelville工作,最近从编程部门转到全职流程计划,项目管理和其他工程职能,但是当10人团队超负荷工作时,他仍然可以帮助其他程序员。他估计该部门每月大约有200个工作。其中,有些是全新程序,另一些是简单的Feed和速度调整-所有这些程序在发布到车间之前都要经过Vericut的检查。



“我们是在第一批五轴加工中心开始生产时购买Vericut的,但是现在必须对所有CNC程序进行验证,这是一条规则,”伊顿说。 “实际上,最近甚至有一系列工作,客户指定使用Vericut或类似的软件程序来确保加工零件与CAD模型匹配。这很重要。”



根据伊顿先生的说法,即使是功能最强大的CAM系统也无法验证机床使用的后处理G代码是否正确。这就是为什么他和编程部门使用验证软件。



伊顿说:“您会惊讶地发现我们抓到了很多东西。” “我不知道我们曾经发布过程序,而且Vericut找不到我们需要返回并进行更改的东西。当然,其中大多数都是细微的调整,可能是轴超行程或进给速度超出范围,但偶尔您会发现会发生严重的碰撞。”



通过NC优化持续改进



除了避免撞车,伊顿先生最近开始将Vericut视为持续改进的推动力。缩短设置时间并防止机器停机是明显的优势。但是如今,伊顿先生对Vericut的“力优化”模块减少周期时间的能力更加感兴趣。他说,它负责将使用它的每个程序的加工时间减少20-43%。他说:“白天和黑夜都不同。”



力优化是基于物理的NC程序优化模块,使Vericut可以在整个NC程序操作中分析和优化切削条件。它会自动分析刀具路径,并将预期的加工力与特定材料的数据库进行比较。然后,使用这些值确定整个程序的最佳进给速度,在可能的情况下加快速度,并在必要时放慢速度,以保持切削力恒定。程序员可以清楚地看到所有这些信息,从而使他们可以看到金属去除率,刀具变形,功率和扭矩水平等。据CGTech称,Force Optimization为用户提供了“对NC程序的主动分析,使它们在第一时间就正确了。”



力优化模块的进给率管理旨在最大程度地提高切屑厚度并使其保持恒定,从而使切削条件与切削工具的性能参数和主轴的功率要求相匹配。该模块不会覆盖现有的NC文件,而是创建一个单独的.opti文件。然后,Force Optimization可以在.opti文件旁边显示原始文件,以进行直观比较。



Eaton先生说:“在我的第一次尝试中,它在三个单独的加工操作中将循环时间缩短了35%。” “这也使刀具寿命增加了150-200%。太神奇了。”最初的工作涉及加工Ti-6Al-4V钛,这是CGTech开发人员在设计软件时会想到的难加工金属之一。



Eaton先生说,最初的Force Optimization设置“花了一些时间并进行了测试以使所有内容都可以拨入”,包括输入每个工具的最小和最大进给速度值,机床主轴和伺服电机提供的功率等等。但是,此后,只需单击几下即可使用Force Optimization。他说:“一旦将其打开,您只需按一下播放按钮,就像进行常规验证一样。”



优化铝和钛



在获得钛材料的成功之后,伊顿先生曾尝试用力优化技术对7075-T6铝进行加工,但他并不期望会有任何改善。



他说:“正如任何机械师都知道的那样,您可以逃脱铝的谋杀,这就是问题的一部分。” “我们太快地推入进给速度,以致主轴停转,这当然会打断刀具,并给机床造成严重破坏。”但是,Force Optimization也改善了这种金属的性能。 “ Force Optimization预料到了这一点,并自动降低了进给速度,并在可能的情况下加快了进给速度,因此,即使在较软的材料中,我们也能看到巨大的收益。”



“几年前,当我们首次尝试使用Force Optimization时,我们就有点害怕,因为我们想'如果尝试如此快速地喂入钛,将会损坏机器。'因此,我们将其搁置至今年年初。”他说。 “即使现在,在我们取得了巨大成功之后,操作员还是有些怀疑,直到他们看到它起作用为止。如此巨大的变化使人们一开始就措手不及。”尽管最初感到不安,Steelville自那以来享有更快的切削时间,更长的刀具寿命和更高质量的零件。



Eaton先生说,除了提高生产率外,该模块还可以帮助诊断工作中的问题。 “例如,如果在“力优化”图中看到一堆尖峰,您会立即知道应该以不同的方式清理角部,或者使用其他工具。它以某种方式教会您,并告诉您何时应该使用其他编程策略。”




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原始文章发表于Modern Machine Shop
在丹麦玩具制造商乐高(LEGO)的工程,原型和工具部门内,所有NC程序的仿真确保了工程师可以在晚上入睡,而不必担心主轴损坏和生产中断所造成的损失。

睡个好觉可能很困难:尤其是当您参与复杂模具的生产时,每天面临着机床主轴和刀具材料之间昂贵而有害的碰撞的风险。这就是世界著名玩具制造商乐高集团总部在丹麦比隆(Billund)的情况,直到该公司在其工程,原型和工具部门安装了由英国CGTech提供的高级仿真软件VERICUT。

“使用许多CAM软件包能够进行的传统模拟,某些参数是您无法考虑的,” Christian Wissing Kruse的LEGO Engineering,原型与工具项目经理说。 “通常,程序不考虑单个CNC机床的运动特性,大多数程序模拟内部CAM运动,而不是后处理数据。例如,如果您计划在机床主轴紧靠工件的地方进行操作,这些缺点可能是致命的。


“我们已经测量了我们的CNC机床,因此VERICUT知道内外。编写完最终的NC程序后,我们将其发送到PC桌面上的快捷方式,在该快捷方式中,将通过Windows批处理脚本和VB脚本系统在专用PC服务器上进行模拟。我们不需要在模拟程序时观看程序,而在模拟完成后,就会向邮件发送给相关人员,并在消息字段中显示绿色“继续”或红色“停止”。


这些模拟需要大量的计算能力,因此使用专用服务器是有意义的,它允许用户在自己的工作站上执行其他任务,而不会因为大量CPU使用而限制其功能。 “这是必要的,因为仿真通常需要长达六个小时的时间。而且,即使确实花费大量时间进行仿真,也要花费大量时间,因为碰撞可能会损坏主轴。更不用说整整一周的补救工作了,”克鲁斯先生说。


“如果确实出现红色的“停止”,我们将打开日志文件以查看在哪一行和使用哪个工具时有发生碰撞的风险。然后,我们直接编辑CAM程序,或者使用Cimco Edit做一些侦探工作,以定位在哪个CAM操作中生成故障。总而言之,我们的模拟解决方案可以帮助我们在晚上入睡。


为了确保最佳的计算能力,在仿真软件之上的投资包括带有一个CPU的T 7400 Dell工作站,该扩展工作站可以扩展两个CPU以及16 GB的RAM。乐高已经拥有某些软件模块,因此硬件价格接近7,000英镑,软件价格达到11,500英镑。


“我的估计是,像我们这样的软件解决方案将花费您23,000英镑左右。然而,考虑到仅是一个主轴就可以使您退回12,000英镑,这当然是物有所值的钱,”克鲁斯先生说。


但是,软件和计算机硬件只是等式的一方面,而且该部门多年来已投资购买了非常高效的八台CNC机床。克鲁斯先生说:“我们的战略是基于通用技术平台使车间标准化,这与整个公司的生产理念非常相似。我们选择购买Mikron数控机床,目前有3台3轴VCP 600、3台HPM 600和4台5轴HSM 400U作为皇冠上的明珠


“我们在1999年购买了第一台5轴机床。它实际上从未以最佳状态运行,但另一方面,它为我们提供了一些非常宝贵的经验。在2002年,我们安装了第一台Mikron加工中心,从那时起就真正建立了我们的5轴体验。”


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挑战性

  • 利用准确的流程定义来支援合规性
  • 检测并消除生产线中的碰撞
  • 类比和同步多机器人和设备的可访问性和可操作性




成功秘诀

  • 设计和计画3D生产线
  • 与PLC连接的虚拟调试功能可进行协同模拟
  • 虚拟调试整个生产线中的机器人,设备和电信号
  • 生产线在虚拟环境中构建,测试和安装工具和设备




结果

  • 改善整个项目的协作
  • 将项目周期减少20%到30%
  • 准确无误地分配焊点
  • 更少的身体测试
  • 更快的虚拟调试
  • 现场调试时间减少了35%



软体方案/服务
Process Simulation



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广州市美诺汽车设备有限公司成立于2008年,是华南地区最大,最全面的汽车设备公司。其主要业务是提供白车身自动焊接线,动力总成和新能源制造设备,电气自动化和机器人应用集成和服务。
挑战性

  • 在高度自动化的环境中确保竞争力和灵活性
  • 促进复杂的现场PLC程式设计
  • 在执行过程之前验证资料并进行更正
  • 更有效地管理专案文档
  • 实施模拟软体




成功秘诀

  • 结合PLM解决方案来管理整个专案周期
  • 实施Robcad并将其迁移到Process Simulate,以将最先进的模拟技术用于制造环境和PLC程式设计




结果

  • 减少30%的项目时间
  • 提供高生产率并增加利润
  • 增强竞争力,带来更多商机
  • 提供自动化设备的离线模拟和验证



软体方案/服务
Plant Simulation



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SGAR是一家西班牙公司,专门从事工程和工业自动化。该公司成立于2001年,提供程式设计,验证和实施生产线服务。