Ускорение проектирования для предварительного формирования композитов с помощью Dassault Syste`mes 3DEXPERIENCE

Производство инновационных композитных деталей

Сегодня пластмассы, армированные углеродным волокном (углепластики — carbon fiber reinforced plastics, CFRP), применяются во многих отраслях промышленности и позволяют создавать легкие, но в то же время прочные и жесткие конструкции. В частности, углепластики активно используются в спорте, в аэрокосмической отрасли и в автомобильной промышленности, а кроме того, находят все более широкое применение в промышленном оборудовании, технике и в строительстве. Композитные профили обычно изготавливаются путем ручной или прерывной автоматизированной формовки, которая предполагает изготовление весьма дорогостоящей оснастки. Так было до тех пор, пока Арне Шталь (Arne Stahl) и Хенрик Боргвардт (Henrik Borgwardt), основатели немецкой компании COPRO Technology, не разработали инновационный процесс, который, по их мнению, позволит значительно снизить стоимость компонентов. За время своей восьмилетней работы в Немецком Аэрокосмическом Центре (DLR), национальном научно­исследовательском центре Германии, специализирующемся на аэронавтике, они разработали и довели до совершенства технологию непрерывного предварительного формования композитов. «Наше оборудование позволяет с оптимальными затратами организовать эффективное производство предварительно формованных профилей (preform profiles) для инфузионного формования или литья под давлением, — отмечает Арне Шталь (Arne Stahl), сооснователь COPRO Technology. — Предварительное формование является весьма дорогостоящим процессом, поэтому его автоматизация позволяет значительно сократить стоимость производства. Мы взяли за основу процесс роликового формования, применяемый в металлургической промышленности, и адаптировали его для работы с углепластиком. Наше оборудование для роликового формования было приспособлено для удовлетворения потребностей наших заказчиков при производстве композитов. Нашей технологии предстоит пройти отраслевую сертификацию — COPRO Technology растет в размере, и мы намерены построить собственные производственные линии, чтобы использовать проверенные технологии для производства композитных деталей».

О компании COPRO Technology GmbH

Технологии роликового формования для производства композитных преформ.

Продукция

Разработка решений для роликового формования, создания композитных преформ, небольших партий композитных профилей.

Штат

Восемь сотрудников.

Штаб­квартира

Брауншвейг, Германия

Более подробная информация представлена на сайте www.copro­technology.com.

В оборудовании COPRO Technology применяются вращательные пары роликов, которые осуществляют непрерывное формование с регулируемой скоростью полуготовых текстильных материалов (semifinished textiles) в различные преформованные профили со сложной геометрией. «За счет возможности менять в широких пределах разность скоростей между парами роликов мы можем создавать сложные трехмерные композитные преформованные профили с различной курватурой, шириной и поперечным сечением, — отмечает г­н Шталь. — Это все стало реальным благодаря тому, что мы не используем массово алюминиевую или стальную оснастку для формования. Наше оборудование очень гибкое и может быть настроено для изготовления различных типов профиля, позволяя нам производить целое семейство компонентов для ряда различных продуктов на одном и том же станке. Таким образом, можно утверждать, что это чрезвычайно эффективное оборудование как для массового производства больших объемов, так и для выпуска небольших серий, — в ряде случаев оно позволяет на 35% сократить расходы на предварительное формование».

У компании COPRO Technology имеются две площадки: одна специализируется на проектировании, а другая — на сборке оборудования. Для этого молодого стартапа был очевиден выбор в пользу платформенного решения, которое обеспечивало бы возможность комплексного взаимодействия для всех участников проекта. Поэтому компания выбрала платформу Dassault Syste`mes 3DEXPERIENCE® и отраслевое решение Single Source for Speed для проектирования и развития совместных инноваций. «Мы решили использовать приложения платформы Dassault Syste`mes 3DEXPERIENCE для всех задач компании в области проектирования и разработки, — говорит Арне Шталь. — Платформа идеально подходит для управления крупными сборками и отслеживания изменений при разработке оборудования, позволяя повторно использовать наработки в новых проектах все это было требованиями CORPO. Вся наша информация хранится в одном месте: у нас есть геометрия дизайна, размеры и все данные по управлению проектом — и всё это на единой платформе. Теперь становится возможным совместное проектирование, что помогает избежать проблем с коммуникациями».

Платформа 3DEXPERIENCE для стартапов

Как и большинство других стартапов, COPRO Technology столкнулась с множеством различных проблем: отсутствие достаточных средств для инвестиций, потребность в развитии своих технологий вместе с постепенным ростом компании, отсутствие желания инвестировать или управлять IT­окружением. Шталь и Боргардт изложили свои потребности, касающиеся инструментов проектирования, и свое стратегическое видение компании CENIT, которая является бизнес­партнером Dassault Syste`mes. Специалисты CENIT убедили их, что облачная реализация платформы 3DEXPERIENCE является для них оптимальным решением, способным поддержать их стратегию роста. Это мощное и надежное ПО с гибкими опциями подписки и возможностью оплаты по мере использования (pay­as­you­go). «Мы выбрали облачную версию платформы 3DEXPERIENCE, так как можем начать с предложения Dassault Syste`mes для стартапов, а затем добавлять новые приложения по мере привлечения дополнительных специалистов и расширения перечня штатных должностей. Это решение подразумевает возможность моментального внедрения и не требует инвестиций в закупку IT­оборудования и его администрирования. Более того, наши данные всегда защищены и доступны в режиме 24/7. Специалисты CENIT консультировали нас в ходе всего этого проекта, оказывали поддержку по внедрению данного решения, а также проводили обучение наших сотрудников. Это очень хорошее ПО, позволяющее небольшим компаниям воспользоваться преимуществами высококлассных инструментов, которые до настоящего момента были доступны только для крупных корпораций», — отмечает г­н Шталь.

Машина для роликового формования на платформе 3DEXPERIENCE

«Заказчики приходят в COPRO Technology с композитной деталью, которую они хотят производить, и спрашивают у нас, сможем ли мы спроектировать оборудование, позволяющее с высокой эффективностью, минимальными издержками и минимумом отходов производить эту деталь», — поясняет Арне Шталь. Инженеры CORPO работают с заказчиками над адаптацией оборудования под их нужды, используя для этого приложение для проектирования CATIA, входящее в платформу 3DEXPERIENCE, которое позволяет с точностью настраивать 3D­модели таким образом, чтоб они соответствовали спецификациям заказчика. После завершения этой работы CORPO Technology заказывает детали оборудования у своих поставщиков и собирает оборудование на своей производственной площадке, а затем отправляет его заказчику.

Детальный вид вращающихся пар роликов

Однако адаптация оборудования в соответствии со спецификациями заказчиков может оказаться чрезвычайно дорогостоящей. Как же в этих условиях CORPO Technology сможет сохранять конкурентоспособность в плане цены и сроков готовности оборудования? «Мы разрабатываем нашу основную технологию, используя модульный подход с помощью приложения для проектирования CATIA, входящего в платформу 3DEXPERIENCE, — отмечает г­н Шталь. — Некоторые модули являются стандартными и могут повторно использоваться в новом оборудовании, другие модули адаптируются в соответствии с конкретными потребностями заказчика. Это позволяет избежать необходимости каждый раз начинать проектирование нового оборудования с нуля. Данный метод оказывается более оптимальным, поскольку требует гораздо меньше временных ресурсов».

Несмотря на то что компания хорошо зарекомендовала себя в Германии, основной упор COPRO Technology делает на международный рост. Компания привлекла внимание значительного числа потенциальных заказчиков на выставке JEC World в Париже (в этой торговой выставке принимают участие крупнейшие мировые игроки из индустрии композитных материалов). В результате компания недавно заключила свой первый контракт на создание формовочного оборудования для исследовательской лаборатории, основанной крупным европейским автопроизводителем вместе с региональными партнерами по исследованиям.

Рост бизнеса COPRO Technology приведет к тому, что компания будет еще активнее использовать платформу 3DEXPERIENCE для развития своего бизнес­потенциала. «Мы бы хотели внедрить приложение ENOVIA из платформы 3DEXPERIENCE для управления документацией и спецификациями изделий (BOM), а также для улучшения нашего взаимодействия с партнерами по исследованиям и с поставщиками за счет предоставления им доступа к нашей платформе и возможностей обмена моделями в CATIA в ходе работы над совместными проектами. В дальнейшем, по мере развития производства деталей из композитов, мы будем анализировать прочность и нагрузку на компонент, используя для этого аналитические возможности платформы 3DEXPERIENCE», — подытожил Арне Шталь.