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东台与达梭、成大多方合作 开发工具机虚拟产线应用

东台与达梭、成大多方合作 开发工具机虚拟产线应用

如何让虚拟跟现实实体结合已是当前数码转型趋势,在疫情影响下,以外销市场为主的工具机产业正因为与国外客户面对面的机会变少了,更能深刻体会到这波数码转型的重要性。而看准未来工具机产业或将因此强化虚实整合能力,专注于该领域的达梭系统与西门子(Siemens)2021年也纷纷对外展示工具机数码分身解决方案,其中,达梭系统(Dassault Systèmes)更与东台精机、成功大学、工研院达成四方合作。

有感于疫情对产业带来的冲击,达梭系统大中华区总裁张鹰表示,2021年以来确实感受到制造业对于虚实整合科技运用的迫切需求。过去制造业聚焦于技术端,对于数码化工具的理解与运用并没有花太多心力关注,但因为这波疫情减少了实体接触的机会,不少业者此时才恍然大悟,数码转型已是不得不做的事。

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工具机藉由数码虚拟化加工产线结合自动虚拟量测技术,能够达到实时全检优化加工品质。达梭

尤其虚实整合更是这波数码转型所关注的重点,张鹰表示,透过虚实整合工具,首先可在一体化的3D模拟平台下,就能因应客户想法以3D虚拟作前导沟通,而且一路从客户的需求、产品的概念、规格定义、设计开发、生产到验证组装、出货、售后等,跨国的协作都能在达梭系统3DEXPERIENCE平台上完成,这使得开发交付更快速。业界观察,疫后线上协作会成为新常态,因而达梭也观察到台湾工具机市场对于数码科技的接受度越来越高。

2021年台北国际工具机展(TIMTOS)虽受到疫情影响,改以在线展方式先行,但值得一提的是,2021年达梭系统与东台精机、成功大学教授郑芳田以及工研院也透过四方合作,进一步在东台精机社内展中发表于数码分身解决方案,演示工具机如何藉由虚拟跟现实实体结合产生数码虚拟化的加工产线,并透过该虚拟产线,实时优化加工品质的过程。

此次主要是搭配东台精机五轴加工机和上下料机器人、夹治具解决方案,以及达梭系统3DEXPERIENCE平台、成大开发的全自动虚拟量测技术(AVM)、工具机机械云平台VMX等。达梭系统台湾资深技术经理许欲生表示,一般加工件通常会经过粗铣、半精铣、精铣等多道加工程序,但如何确保每道程序的加工效率与品质?

过去业者可能要实际在产线加工后,才能知道结果与问题,但这样的做法属于事后检讨,甚至产生信息延迟,而建构数码虚拟产线的目的,除了达到在线实时检测外,还能够借此降低在实机端验证的风险与成本。

其首先将东台精机的五轴机与自动化设备等,透过3D CAD图档模型在达梭系统的3DEXPERIENCE平台生成虚拟加工环境,而在虚拟产线加工同时,连结AVM系统在线虚拟量测,而所谓虚拟量测,则是利用历史样本的量测数据与机台、制程参数建立AI预测模型,以借此来推估生产品质,透过一边加工、一边量测的方式,真正达到全检的效果。

许欲生表示,一旦经过分析有必要改善工法时,就可以再回馈到虚拟产线同步修改加工法、加工路径、进给率或调整刀具等,并在虚拟端再次进行量测验证,最终产生NC-Code回馈到实体机中,而这整个同步模拟、验证上下料及加工过程都是在3DEXPERIENCE平台完成,透过虚实整合的循环,未来不必等到生产完成后才交由客户QC部门品检产品、改善CPK,也大大减少实体验证的风险与投入的成本。

无独有偶,作为全球工具机控制器大厂的西门子,也在2021年TIMTOS在线展期间举办「西门子工具机虚拟博览会」,并发表该公司首个数码分身的工具机CNC控制器SINUMERIK ONE,透过西门子数码分身虚拟平台与实体产品组合间的紧密互动,让机器制造商得以建立开发与机器制程的完整虚拟化,在不使用实体机器的情况下而大幅加快制程和上市时间。

包括像是在虚拟环境中试用零件、改善生产效能,或是缩短内部电控人员开发时间,不必等到机台设计构型、铸件木模完成后,才到现场施工、编写PLC程序、调校参数、切削试错等。
 
对此台湾西门子数码工业总经理席德塱也表示,疫情爆发对全球产业市场局势产生深远影响,在现今多国限制出入境的情况下,不论是工具机业者与客户端的联系,或是客户端在无法亲临产线督导情况下,做好监控生产周期进程与品质,软硬件的无缝接轨正是工具机产业数码转型的关键核心要素,而业者也应即早透过前瞻性的数码化科技进行全球调控,才能应变后疫情时代的新挑战。

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