Les jumeaux numériques offrent des avantages à l'échelle de l'usine et des gains d'efficacité

L'un des aspects fondamentaux des protocoles de l'Industrie 4.0 est la création de modèles électroniques de « jumeau numérique » des données produit et des processus de production. Cela inclut une réplique exacte de tous les outils de machine, y compris les enveloppes de travail complexes montrant les broches, fixations et outils de coupe particuliers. Les modèles virtuels correspondent aux processus réels de l'atelier et permettent de simuler, tester et modifier les opérations de fabrication pour éviter d'éventuels problèmes et temps d'arrêt, tout en facilitant l'optimisation des processus. De tels systèmes cyber-physiques comblent le fossé entre l'environnement de fabrication réel et virtuel.

La dernière génération de logiciels avancés de simulation d'usinage fonctionne directement avec les codes ISO NC d'usinage pour simuler, vérifier et optimiser les programmes d'usinage basés sur des pièces, outillages et caractéristiques de machines-outils spécifiques. Les graphiques tridimensionnels aident à prévenir les collisions tandis que des algorithmes complexes et des connaissances basées sur les processus intégrées permettent l'optimisation des conditions de coupe. L'utilisation du logiciel réduit le temps passé à déboguer les programmes, élimine le risque de collision de broche, de casse d'outil et de rebut, et améliore les temps de cycle, les efficacités de processus et le TRS (taux de rendement synthétique) des machines.

Le logiciel fournit une vérification d'usinage en trois étapes : il examine et corrige les erreurs de codage, simule pour détecter les collisions et corriger les erreurs de mouvement, et valide les résultats d'usinage. Il surveille également les transferts de production, la gestion des outils et l'état de la machine. Son utilisation peut aider les fabricants à respecter les délais de livraison, à maintenir la qualité des produits et à réduire les temps de préparation jusqu'à 70 %, tout en réduisant les coûts de 20 %.

Lorsque les programmeurs simulent et visualisent le processus dans un jumeau numérique, ils voient l'accélération et la décélération des machines, les routines de programmation macro, etc. Ils ont une estimation beaucoup plus précise du temps nécessaire pour traiter un travail, améliorant ainsi la planification sur cette machine particulière ou dans cette cellule spécifique. Une planification plus précise conduit à de meilleures livraisons et à une plus grande satisfaction client.

De plus, le dépannage du code G sur l'ordinateur est une approche bien plus intelligente et efficace que de valider les travaux sur les machines. Ce n'est pas exactement une nouvelle. Les fabricants comprennent que les machines doivent travailler et non jouer.

Cependant, ce qui est nouveau, c'est la façon dont tout ce qui se passe en arrière-plan de ces programmes devient plus précis, plus robuste et fonctionne vraiment bien avec la plupart des principaux logiciels CAO et FAO. Une meilleure intégration via API conduit à une meilleure modélisation, codage et communication entre les départements d'ingénierie et d'usinage.

Bien sûr, même si une grande partie du travail de validation peut être accomplie sur l'ordinateur, un opérateur peut parfois avoir besoin de faire un ajustement sur la machine réelle. Nous appelons cela « l'automatisation », qui permet de télécharger la modification pour qu'elle soit appliquée aux futures exécutions de ce travail particulier également.

Un avantage clé de la simulation, selon nos clients, est la capacité d'expérimenter avec le jumeau numérique. Par exemple, ils peuvent ajuster l'accélération/décélération et voir ce qui se passe. Souvent, ils découvrent dans le domaine numérique qu'on peut pousser un peu sans problèmes, et le temps de cycle réel est réduit de quelques minutes. Multipliez cela par un grand lot de pièces, répété plusieurs fois par an, et ce test devient très rentable.

Une avancée pas trop lointaine dans le futur fournira des messages pendant cette phase de test, avertissant que le programmeur dépasse les limites de la machine, en substance en disant « arrêtez de perdre votre temps. »

Nous nous sentons chanceux d'être au cœur de la révolution avec un produit et des capacités dont les utilisateurs ont besoin maintenant et certainement encore plus à mesure que l'Industrie 4.0 continue d'évoluer.