Рекламодатель:
ООО «Нанософт разработка»

ИНН 7751031421 ОГРН 5167746333838

Рекламодатель:
ООО «АСКОН-Системы проектирования»

ИНН 7801619483 ОГРН 1137847501043

Рекламодатель: ЗАО «Топ Системы»

ИНН 7726601967 ОГРН 1087746953557

Рекламодатель:
ООО «С3Д Лабс»

ИНН 7715938849 ОГРН 1127747049209

4 - 2023

Автоматизация подготовки управляющих программ в массовом индивидуальном производстве

Сергей Зарубин, 
технический директор ООО «НТЦ ГеММа»
Сергей Зарубин,
технический директор ООО «НТЦ ГеММа»
Светлана Дуреева, 
ведущий программист ООО «НТЦ ГеММа»
Светлана Дуреева,
ведущий программист ООО «НТЦ ГеММа»

В статье рассматриваются вопросы автоматизации изготовления индивидуальных изделий в условиях массового производства на поточных линиях с использованием разнообразного цифрового оборудования. На примере производства металлических дверей продемонстрировано решение, позволяющее минимизировать «ручное программирование» при использовании универсальных CAD/CAM-систем.

В современных условиях многие предприятия, ориентированные на выпуск индивидуальных изделий, переходят в категорию предприятий массового производства. Такой переход сопровождается оснащением производства разнообразным цифровым оборудованием, что ускоряет производственные процессы и снижает себестоимость продукции.

В связи с высокими темпами выпуска продукции, каждый экземпляр которой имеет индивидуальные отличительные особенности, возникают новые требования к технологической подготовке производства, включая максимальное исключение человеческого фактора при разработке управляющих программ для станков с ЧПУ.

В качестве примера можно рассмотреть производство металлических дверей. Данная продукция отличается рядом особенностей:

  • несколько последовательных типов обработки:
    • металлический каркас,
    • накладные панели из МДФ, пластика или дерева;
  • индивидуальные размеры каждой двери;
  • использование различных типов замковых систем, глазков и задвижек;
  • индивидуальные дизайнерские элементы конкретного заказа.

Несмотря на то что в таком производстве подготовка управляющих программ является не сложной, а скорее рутинной, из-за необходимости учитывать множество факторов и ограничения по времени растет процент брака, связанный с ошибками.

Рассмотрим бизнес-процесс производства дверей полностью:

  1. Исходная информация (выбор дизайна и фурнитуры) осуществляется заказчиком через структуры маркетинга. Фактический размер двери формируется замерщиком.
  2. Данные заказа поступают в систему управления предприятием (в данном случае 1С УПП).
  3. В системе управления предприятием формируются ежедневные сменно-суточные задания для производства деталей на оборудовании с ЧПУ.
  4. По данным задания инженерные службы и наладчики станков ЧПУ масштабируют исходные файлы дизайна и вписывают в них данные замков и другой фурнитуры. Сейчас это происходит в универсальной системе AutoCAD или КОМПАС.
  5. Геометрические данные поступают в универсальную систему САМ, в которой выполняется построение траекторий. И снова используется универсальная система, например ArtCAM.
  6. На заключительном этапе подготовки производства в САМ-системе в результате постпроцессирования формируется комплект управляющих программ для всех единиц оборудования с ЧПУ, задействованных в изготовлении текущего изделия. Каждая единица оборудования с ЧПУ при этом программируется по собственным правилам.
  7. Программы передаются и выполняются непосредственно на станке с ЧПУ.

В крупном дверном производстве ежедневно может выполняться 150-200 заказов, что достаточно много, учитывая разнообразие дизайнов (200-300) и замковых систем (20-30). Кроме того, конфигурация геометрии будет определяться стороной открывания (правая или левая), а также стороной расположения (внутренняя или наружная).

Для того чтобы обеспечить надежное и безошибочное выполнение данного бизнес-процесса, была разработана инженерная база данных со встроенными средствами автоматизации пересчета геометрической информации в зависимости от данных производственного заказа. Разработка проводилась с использованием отечественной CAD/CAM-системы ГеММа-3D в пакетном режиме (без использования интерфейса пользователя).

Инженерная база данных синхронизируется с управленческой базой предприятия, а при необходимости — дополняется и корректируется. Технологическая информация (файлы дизайнов, управляющие программмы и т.д.) хранятся в хранилище двоичных данных на базе платформы «1С:Предприятие», что позволяет:

  •  существенно увеличить производительность системы;
  •  сократить время на восстановление/создание резервной копии базы данных;
  •  ускорить выполнение реструктуризации и дефрагментации при обновлении базы.

Бизнес-процессы в инженерной базе представлены на рис. 1.

Рис. 1. Бизнес-процессы инженерной базы

Рис. 1. Бизнес-процессы инженерной базы

Структура базы данных реализована через справочники, в которых хранятся данные и ссылки на хранилище двоичных данных. База данных имеет простой и понятный для пользователя «1С» интерфейс (рис. 2).

Рис. 2. Интерфейс инженерной базы

Рис. 2. Интерфейс инженерной базы

Для каждого дизайна дверей есть своя программа обработки — скрипт (рис. 3).

Рис. 3. Скрипт дизайна

Рис. 3. Скрипт дизайна

Рис. 4. Результат пересчета дизайна для нескольких заказов

Рис. 4. Результат пересчета дизайна для нескольких заказов

На основе ежедневных сменно-суточных заданий, сформированных в системе управления производством, в инженерной базе выполняется перерасчет геометрической информации в зависимости от данных производственного заказа (рис. 4).

В базе запускается специальное приложение. После выполнения приложения на диске фомируются папки с программами для непосредственного использования на станке с ЧПУ.

Приложение выполняет преобразование дизайна в автоматическом режиме с помощью специализированных скриптов на макроязыке UNCL системы ГеММа-3D.

Скрипт работает с объектами DXF-геометрии. Поддерживается использование групп и слоев. На этапе преобразования поддерживаются операции масштабирования перемещения поворота и отражения. Простые объекты могут быть удлинены и обрезаны областью. Реализовано построение эквидистант.

В результате работы скрипта данные из нескольких DXF-файлов считываются, преобразуются и сохраняются в новый DXF-файл, идентифицируемый по шифру производственного заказа. Полный расчет геометрических файлов для дневного сменно-суточного задания на 150 дверей занимает не более 30 с машинного времени (рис. 5).

Рис. 5. Обработка перерасчета сменно-суточных заданий

Рис. 5. Обработка перерасчета сменно-суточных заданий

В настоящее время закончена реализация первого этапа создания полностью автоматизированной системы подготовки производства дверей, которую можно условно назвать автоматическим CAD-модулем.

На следующем этапе на базе расчетного модуля CAD/CAM-системы ГеММа-3D будет разработан автоматический CAM-модуль, который сможет создавать траектории обработки и генерировать управляющие программы без участия программиста. Для обеспечения гарантированного безошибочного результата выполнения комплекса работ предполагается интеграция программного обеспечения ГеММа-3D.Верификатор. С помощью верификатора наладчик станка с ЧПУ сможет перед выполнением управляющей программы проверить ее в режиме симуляции, чтобы быть полностью уверенным в конечном результате (рис. 6).

Рис. 6. Имитация выполнения управляющей программы, полученной в результате автоматического построения

Рис. 6. Имитация выполнения управляющей программы, полученной в результате автоматического построения

Регистрация | Войти

Мы в телеграм:

Рекламодатель:
ООО «Нанософт разработка»

ИНН 7751031421 ОГРН 5167746333838

Рекламодатель: ЗАО «Топ Системы»

ИНН 7726601967 ОГРН 1087746953557

Рекламодатель: ООО «ПЛМ Разработка»

ИНН 6658560933 ОГРН 1236600010690

Рекламодатель: ООО «КЭЛС-центр»

ИНН 7707548179 ОГРН 1057746796436

Рекламодатель: ООО «А-Кор»

ИНН 9731125160 ОГРН 1237700820059