工作機械のデジタル化は CNC ビルダーとユーザーにメリットをもたらします

スマート仮想マシンは、プログラミングコストの削減、高度なマシンエンジニアリング、完成品の品質の向上、マシンの使用率の向上を実現します。

コンピューター数値制御 (CNC) 機械は、さまざまな製造用途で重要な役割を果たしています。 CNC マシンは、金属、複合材料、プラスチックなどの材料を変形させ、完成部品に成形します。 CNC マシンが進化し続けるにつれて、より複雑なコンポーネント、より高速な動作速度、より洗練されたソフトウェアソリューションが必要になります。

デジタル化への道は、必ずしも一連のイベントやステップに従うことではありません。始めるだけが最も重要なステップです。シーメンスの SINUMERIK Adaptive Control and Monitoring suite (ACM) は、機械製造業者とエンドユーザーの両方をデジタル変革の過程に沿ってガイドできます。このソリューションには、パフォーマンスを向上させるために機械に直接インストールされるハードウェアとソフトウェア、PC ベースのスマート仮想マシン、さらには製造現場を管理するためのサーバーベースのソリューションの両方が含まれます。 ACM (CNC に直接インストール可能) は、生産性を向上させるために製造を加速することを目的としたデジタル化に焦点を当てています。ACM 制御シーケンスを図 1 に示します。「ACM が適応モードで実行されている場合、ツーリング負荷が測定されます。シーメンスのソリューションコンサルタント、ガスグレミリオン氏は次のように述べています。「工具の負荷が低い場合、ACM は工具の負荷の低下を検出し、送りのオーバーライドを増やします。その結果、サイクルタイムが短縮されます。さらに、ACM はツールの過負荷を防ぐことでツールを保護できます。」

デジタルツインは、物理的なオブジェクトまたは場所のデジタルバージョンです。多くの産業分野の人々がデジタルツインを使用して、CNC マシンとプロセスのパフォーマンスに関するより多くの洞察を収集しています。注目すべき CNC トレンドには、生産上の予期せぬ事態を避けるために、セットアッププロセス中にデジタルツインを使用することが含まれています。「当社は工作機械のデジタルツインを扱っているため、[ユーザー] はパーツプログラムを検証し、オフライン環境でオペレーターをトレーニングし、サイクルタイムを見積もることができます」実機にアクセスする必要はありません」と Gremillion 氏は言いました。各マシンには独自のデジタルツインがあります。「私たちはスマート CNC マシンのパフォーマンスをその場で向上させる方法を目指しています」と Gremillion 氏は述べています。「デジタルツイン環境は、ユーザーが部品プログラムをチェックして、サイクルタイム、ツールパスの最適化、衝突回避、および部品の実行方法や工作機械の使用方法に関するオペレータのトレーニング/知識を決定できる場所です。」

インダストリー 4.0 とデジタル化は、近年大きなトピックとなっています。「特にここ数年で登場したいくつかの新機能により、復活していると思います」とグレミリオン氏は語った。「ユーザーにとって、ユースケースを明確に定義することが重要です。多くの場合、人々がデジタル化への取り組みを開始するとき、「データを取得して、それを使って作業を開始しましょう」という思考プロセスになります。データを精査して傾向を見つける時間とリソースを持った専任のデータサイエンティストがいれば、確かにうまくいくかもしれません。」しかし、ほとんどの製造会社にはそのようなリソースはありません。「サイクル時間を 5% 削減するなど、明確な目標を設定し、それらの目標の達成に役立つソリューションを選択し、展開し、評価して、そこから前進することが常に良いことです」と Gremillion 氏は述べています。「あらゆるデジタル化ソリューションでは、ユースケースを特定することが重要です。」これは、シーメンスが後援する工作機械デジタル化シリーズの最初の記事です。このシリーズの他の記事には次のものが含まれます: エッジコンピューティングによりスマート CNC マシンのデジタル化が可能になります。

Jack Smith は、Automation.com および ISA の InTech 誌の上級寄稿編集者です。彼は、発電から計測機器や制御、オートメーション、電子通信からコンピューターに至るまで、20 年以上産業界で働き、25 年以上業界ジャーナリストとして活動してきました。

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