3 - 2000

ЧПУ SINUMERIK — основа системного подхода к решению задач машиностроительного предприятия

Андрей Карцев, Федор Домотенко, Игорь Сергеев

Унификация ЧПУ

Обучение и сервис

Интеграция с CAD/CAM

Модернизация станков

Заключение

В наше время на машиностроительных предприятиях способом и средством получения высококачественных деталей, а в итоге — качественной конечной продукции — является внедрение и использование CAD/CAM-решений на всех стадиях производственного цикла.

Публикации, посвященные CAD/CAM-решениям, как правило, касаются той части задач машиностроительного предприятия, которая заканчивается составлением управляющей программы для ЧПУ. Однако эффективность внедрения CAD/CAM-решений в целом на предприятии зависит от того, как решены технические и организационные вопросы следующего этапа — обработки детали на станке с ЧПУ.

Здесь мы сталкиваемся с «суровой действительностью»: несовершенной организацией производства, изношенным станочным парком, морально и физически устаревшими системами ЧПУ и приводами, разнотипностью систем управления.

Поэтому большинство машиностроителей нуждаются в модернизации производства и в обновлении своего станочного парка.

Здесь возможны следующие варианты или их сочетания:

  • приобретение новых станков производства СНГ;
  • приобретение новых станков зарубежного производства;
  • модернизация существующего оборудования.

Развивая эти направления технического перевооружения, машиностроители часто решают задачи локально (на уровне «станок» или «линия»), что впоследствии приводит к дополнительным издержкам. Современное производство как сложная система требует подхода, учитывающего наличие связей более высокого порядка, например между станками с ЧПУ и CAD/CAM. Принципиально важной становится унификация электрооборудования станка, в первую очередь систем управления и приводов, позволяющая решать задачу в целом и при этом минимизировать затраты на оборудование, а также расходы на его обслуживание. Необходимо отметить, что для более полного использования технологических возможностей ЧПУ требуется повышение квалификации персонала. Переход на унифицированную систему управления может упростить все эти задачи.

В качестве примера рассмотрим подход к выбору ЧПУ в проекте технического перевооружения ПО «БелАЗ» (г. Жодино, Белоруссия), где реализуются все три варианта обновления станочного парка. В течение 2000 года станкостроителями Белоруссии, Чехии, а также стран Западной Европы будет поставлено около 70 новых станков с ЧПУ.

В начало В начало

Унификация ЧПУ

С учетом опыта БелАЗа по эксплуатации станков с ЧПУ был выбран единый поставщик систем управления — известный немецкий концерн SIEMENS AG, и проведена унификация систем управления.

Техническая поддержка проекта организована с помощью фирмы «СИТЕК» (г. Минск) — партнера и сервисного центра фирмы SIEMENS.

В качестве базового ЧПУ для заказываемых станков была выбрана SINUMERIK 840D — многофункциональная модульная система с цифровыми приводами, позволяющая осуществлять управление практически любыми типами станков.

Был разработан список применяемых компонентов, включающий в себя пульты оператора, процессоры, версию ПО, приводные модули, который был передан всем станкостроителям, участвующим в этом проекте. Одновременно была согласована централизованная поставка русскоязычной документации на систему ЧПУ, а также русскоязычие всех пультов ЧПУ.

В начало В начало

Обучение и сервис

Ориентация на единого поставщика электрооборудования позволила организовать на Белазе стройный и последовательный процесс обучения инженеров по обслуживанию, технологов-программистов и операторов — всего около 60 человек. Часть из них прошла обучение на фирме SIEMENS в Германии и на заводах-изготовителях станков.

Для повышения качества обслуживания систем управления и сокращения сроков реакции на возможные выходы из строя был заключен рамочный ремонтно-сервисный контракт c фирмой SIEMENS; создаются два склада запчастей: непосредственно на БелАЗе и на базе сервисного партнера фирмы SIEMENS — фирмы «СИТЕК».

В начало В начало

Интеграция с CAD/CAM

Новые станки, а также модернизированное оборудование с современной системой ЧПУ — это первый шаг вперед в деле обеспечения качественной обработки деталей. Но для их эффективного использования требуется новая организация производства. Следующий шаг в этом направлении — объединение станков в единую сеть с помощью концептуального решения фирмы SIEMENS — CAM Integration.

С этой целью в ЧПУ SINUMERIK для станков, поставляемых на БелАЗ, были предусмотрены аппаратные и программные компоненты, позволяющие подключить станки по стандартной сети Ethernet к серверу (ОС Unix, база данных Oracle), на котором будут храниться и обрабатываться все управляющие программы.

Кроме того, в эту же сеть будут интегрированы станции подготовки и настройки инструмента, а также рабочие места технологов-программистов (CAM).

Основные функции CAM Integration:

  • администрирование управляющих программ (до 100 000 программ);
  • двунаправленный обмен программами между сервером и станками по сети;
  • автоматическое резервное сохранение данных;
  • автоматическая загрузка на ЧПУ перечня инструмента и его коррекций;
  • журнал учета действий операторов и технологов;
  • введение паролей.

Вся система в случае необходимости может быть дополнена программным обеспечением, позволяющим организовать сбор и обработку производственных данных, а также формирование планов производства.

Работы по монтажу и наладке сетевого решения фирмы SIEMENS должны быть закончены в середине года. Надеемся, что более подробное их описание станет предметом отдельной статьи.

В начало В начало

Модернизация станков

Наряду с приобретением новых станков БелАЗ активно проводит модернизацию имеющегося оборудования. В частности, в 1999 году фирма «СИТЕК» провела на БелАЗе модернизацию горизонтальных обрабатывающих центров GW800 фирмы Heckert выпуска 1988 года.

При модернизации были выполнены следующие работы:

  • замена системы управления ЧПУ на SINUMERIK 840D;
  • замена приводов подач и главного движения;
  • замена датчиков обратной связи — линейных индуктосинов — на линейные оптические датчики с относительным кодированием положения;
  • замена шкафов электрооборудования, включая всю низковольтную аппаратуру, и пультов оператора.

Модернизация обеспечила:

  • удобство работы оператора на станке;
  • загрузку больших УП (управляющих программ);
  • загрузку УП с дискеты 3,5” или через RS232C;
  • повышение надежности системы управления;
  • упрощение отработки исходного положения по осям;
  • создание библиотеки аварийных сообщений на русском языке;
  • создание параметризованных УП — реализующих идеологию групповой технологии;
  • интеллектуальное управление инструментом;
  • визуализацию отработки УП;
  • получение информации о нагрузке на приводах.

В дальнейшем, установив на эти станки дополнительные стандартные платы Ethernet, их можно будет включить в общую сеть завода и обеспечивать их по сети управляющими программами, централизованно разработанными специалистами-технологами.

Проектные работы выполнялись с помощью специализированного электротехнического пакета EPLAN 21 немецкой фирмы EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG.

В начало В начало

Заключение

В последние годы числовое программное управление станками развивается так же динамично, как и персональные компьютеры. Поэтому при выборе ЧПУ на первый план выдвигается подготовка персонала, участвующего во всех этапах производственного процесса, и организация сервиса, что должно обеспечить не только надежную работу оборудования, но и подъем технологического уровня всего производства.

«САПР и графика» 3'2000