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Jul 21, 2023

La digitalizzazione delle macchine utensili avvantaggia i costruttori e gli utenti CNC

Le macchine virtuali intelligenti offrono costi di programmazione inferiori, ingegneria meccanica avanzata, qualità delle parti finite più elevata e maggiore utilizzo della macchina. Le macchine a controllo numerico computerizzato (CNC) svolgono un ruolo fondamentale

Le macchine virtuali intelligenti offrono costi di programmazione inferiori, ingegneria meccanica avanzata, qualità delle parti finite più elevata e maggiore utilizzo della macchina.

Le macchine a controllo numerico computerizzato (CNC) svolgono un ruolo fondamentale in una vasta gamma di applicazioni produttive. Le macchine CNC trasformano materiali come metallo, compositi e plastica, modellandoli in parti finite. Poiché le macchine CNC continuano ad evolversi, richiedono componenti più complicati, velocità operativa più rapida e soluzioni software più sofisticate.

Il percorso verso la digitalizzazione non consiste necessariamente nel seguire una sequenza di eventi o passaggi. Iniziare è il passo più importante. La suite SINUMERIK Adaptive Control and Monitoring (ACM) di Siemens può guidare sia i costruttori di macchine che gli utenti finali lungo il percorso di trasformazione digitale. Le soluzioni comprendono sia hardware che software installati direttamente nelle macchine per migliorare le prestazioni, macchine virtuali intelligenti basate su PC e persino soluzioni basate su server per la gestione dell'officina. Il focus di ACM (che può essere installato direttamente sul CNC) è sulla digitalizzazione con l'obiettivo di accelerare la produzione per aumentare la produttività. La sequenza di controllo ACM è mostrata nella Figura 1. “Quando ACM è in esecuzione in modalità adattiva, misura il carico dell'utensile e il carico del mandrino e, in base a tale carico in tempo reale, il software regola l'override della velocità di avanzamento in tempo reale", ha affermato Gus Gremillion, consulente per le soluzioni presso Siemens. “Se l'utensile è sottocarico, l'ACM rileva il carico inferiore sull'utensile e aumenta l'override dell'avanzamento. Il risultato è una riduzione del tempo ciclo. Inoltre, ACM può proteggere l’utensile prevenendone il sovraccarico.”

I gemelli digitali sono versioni digitali di oggetti o luoghi fisici. Persone in numerosi settori industriali utilizzano i gemelli digitali per acquisire maggiori informazioni sulle prestazioni delle loro macchine e processi CNC. Una tendenza CNC da tenere d’occhio prevede l’utilizzo dei gemelli digitali durante il processo di configurazione per evitare sorprese nella produzione. “Ci occupiamo del gemello digitale delle macchine utensili in modo che gli [utenti] possano convalidare i loro programmi pezzo, formare i loro operatori in un ambiente offline e stimare il tempo di ciclo senza dover essere sulla macchina reale”, ha affermato Gremillion. Ogni macchina ha il proprio gemello digitale. "Miriamo a modi per migliorare al volo le prestazioni delle macchine CNC intelligenti", ha affermato Gremillion. "L'ambiente del gemello digitale è il luogo in cui gli utenti possono controllare i propri programmi pezzo per determinare il tempo di ciclo, l'ottimizzazione del percorso utensile, la prevenzione degli incidenti e la formazione/conoscenza degli operatori su come eseguire la parte e utilizzare la macchina utensile."

L’industria 4.0 e la digitalizzazione sono stati temi importanti negli ultimi anni. "Penso che si stia assistendo a una rinascita, soprattutto con alcune delle nuove funzionalità emerse negli ultimi anni", ha affermato Gremillion. “È importante che gli utenti abbiano un caso d'uso chiaramente definito. Molte volte, quando le persone iniziano il loro percorso verso la digitalizzazione, il pensiero è: "Prendiamo i dati e poi possiamo iniziare a lavorarci". Se disponi di data scientist dedicati che abbiano il tempo e le risorse per vagliare i dati e trovare quelle tendenze, ciò potrebbe sicuramente funzionare”. Tuttavia, la maggior parte delle aziende manifatturiere non dispone di questo tipo di risorse. "È sempre opportuno stabilire obiettivi chiari, come la riduzione dei tempi di ciclo del 5%, quindi selezionare le soluzioni che possono aiutare a raggiungere tali obiettivi, implementarle, valutarle e andare avanti da lì", ha affermato Gremillion. "Identificare i casi d'uso è importante con qualsiasi soluzione di digitalizzazione." Questo è il primo articolo della serie sulla digitalizzazione delle macchine utensili sponsorizzata da Siemens. Gli altri articoli della serie includono: L'Edge Computing consente la digitalizzazione intelligente delle macchine CNC.

Jack Smith è redattore senior per Automation.com e la rivista InTech dell'ISA. Ha trascorso più di 20 anni lavorando nell'industria, dalla produzione di energia elettrica alla strumentazione e controllo, all'automazione e dalle comunicazioni elettroniche ai computer, ed è giornalista specializzato da oltre 25 anni.

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