Digitális előrelépések az ISO-STEP szabványokkal

A Sandvik Coromant és ipari partnerei közötti együttműködés felgyorsítja a digitális gyártási folyamatokat

135
Kutatási projekt a STEP adatcseréről (Standard for the Exchange of Product Model Data) ©Sandvik Coromant

A Sandvik Coromant részt vett egy sikeres kutatási projektben a STEP adatcseréről (Standard for the Exchange of Product Model Data). A GKN Aerospace Engine Systems, a Göteborgi Chalmers Műszaki Egyetem és a Fraunhofer-Chalmers Ipari Matematikai Kutatóközpont (FCC) együttműködésében a munkacsoport egy együttműködési környezetet fejlesztett ki, amelyet a komplex fémalkatrészek karbantartási és javítási folyamatára (MRO) alkalmaztak. Az eredmények azt mutatják, hogy az ISO szabványok a digitális gyártás számára alapot adnak az interoperábilis, modellalapú adatcseréhez és a végrehajtáshoz a teljes javítással kapcsolatos értéklánc mentén.

A sérült turbinapalánta javítása szinte mindig egyedi eset. Ennek oka, hogy egyetlen kár sem hasonlít a másikra, a tűrések rendkívül szorosak, és a munka különböző területek szakértelmét igényli. A javítások megvalósításához eddig képeket, PDF-eket, képernyőképeket és eredeti CAD/CAM fájlokat kellett cserélni a vállalatok és szoftverrendszerek között. Ez egy rendkívül időigényes folyamat volt, amely növelte a hibalehetőségeket.

A Vinnova és az „Advanced Digitalization” program által finanszírozott Dig4ReMan projekt keretében a projektcsoport a STEP alkalmazási protokollokat, AP242-t és AP238-at alkalmazta, hogy egy semleges, modellalapú nyelvet fejlesszen ki a 3D geometria, PMI, feldolgozási utasítások és szerszámadatok számára. Hasonlóan egy közösen használt felhődokumentumhoz, minden résztvevő ugyanazt a modellt láthatja és frissítheti, anélkül, hogy információk vesznének el.

Az eredmény egy teljesen összekapcsolt digitális folyamat, amely végigkíséri a javítási ciklust: a sérült alkatrész ellenőrzésétől kezdve az anyageltávolításon és az additív gyártás tervezésén át a szimulációig, CAM programozásig és végső feldolgozásig, valamint verifikálásig. A GKN Aerospace szerint egy felújított komponens esetében akár 95% anyag, energia és CO2-kibocsátás is megtakarítható egy új pótalkatrészhez képest. Ezenkívül a költségek is jelentősen alacsonyabbak.

A Chalmers Műszaki Egyetem és az FCC kutatói fejlett modelleket biztosítottak a deformációk, tűrések és a hőmérsékleti viselkedés előrejelzésére. A Sandvik Coromant pedig a vágószerszámok és adatstandardok terén szerzett szakértelmét hozta be, így a CNC gépek és CAM rendszerek szélesebb gyártási információkat tudnak cserélni, mint amit G-Code-dal lehetséges.

„Ez a fajta feldolgozás rendkívül igényes” - mondja Johan Vallhagen, a GKN Aerospace vezető kutatója és projektvezetője. „Minden sérült lapát új kihívást jelent.” Általában manuális kiigazításokra és szétszórt kommunikációra támaszkodnak sok rendszeren keresztül. A standardizált digitális lánc használatával azonban drasztikusan csökkenthetjük a komplexitást, és biztosíthatjuk, hogy minden szakértő ugyanazokkal a pontos adatokkal dolgozzon.”

Az ISO-STEP szabványok minden lépésben alkalmazásra kerültek. Az AP238 lehetővé teszi a feldolgozási szekvenciák, szerszámdefiníciók és ISO-13399 szerszámparaméterek cseréjét a CAM rendszerek között, valamint a CAM és a gép között. Az AP242 modellalapú definíciót tesz lehetővé, amelyet egységesen használnak az ellenőrzés, tervezés, szimuláció és verifikálás során.

„Nem csupán alkatrészek javításáról volt szó” - hangsúlyozza Mikael Hedlind, a Sandvik Coromant projektkoordinátora. „Arról volt szó, hogy bizonyítsuk, hogy a tervezési, feldolgozási, szimulációs és ellenőrzési adatok zökkenőmentesen áramolhatnak a vállalatok között. A STEP szabványok közös nyelvet adtak számunkra. És amint mindenki ugyanazt a nyelvet beszéli, a együttműködés gyorsabbá, világosabbá és intelligensebbé válik.”

A Dig4ReMan projekt megmutatta, hogy a STEP-alapú adatcsere a konkrét gyártási szándékot is képes közvetíteni különböző szervezetek, tudományágak és szoftverrendszerek között. A digitális együttműködés további erősítése érdekében a Sandvik Coromant és partnerei a jövőben is megfelelő új módszereket fognak fejleszteni.

Kapcsolat:

www.sandvik.coromant.com