La numérisation des machines-outils profite aux constructeurs et aux utilisateurs de CNC

Les machines virtuelles intelligentes offrent des coûts de programmation réduits, une ingénierie de machine avancée, une qualité de pièce finie supérieure et une utilisation plus élevée de la machine.

Les machines à commande numérique par ordinateur (CNC) jouent un rôle essentiel dans une gamme d'applications de fabrication. Les machines CNC transforment des matériaux tels que le métal, les composites et le plastique, pour les transformer en pièces finies. À mesure que les machines CNC continuent d'évoluer, elles nécessitent des composants plus complexes, une vitesse de fonctionnement plus rapide et des solutions logicielles plus sophistiquées.

Le chemin vers la numérisation ne consiste pas nécessairement à suivre une séquence d’événements ou d’étapes. Le simple fait de commencer est l'étape la plus importante. La suite SINUMERIK Adaptive Control and Monitoring (ACM) de Siemens peut guider les constructeurs de machines et les utilisateurs finaux tout au long du parcours de transformation numérique. Les solutions englobent à la fois du matériel et des logiciels installés directement dans les machines pour améliorer les performances, des machines virtuelles intelligentes basées sur PC et même des solutions basées sur serveur pour gérer l'atelier. L'ACM (qui peut être installé directement sur la CNC) se concentre sur la numérisation dans le but d'accélérer la fabrication pour augmenter la productivité. La séquence de contrôle de l'ACM est illustrée à la figure 1. « Lorsque l'ACM fonctionne en mode adaptatif, il mesure la charge d'outillage. et la charge de la broche, et en fonction de cette charge active, le logiciel ajuste la correction de la vitesse d'avance en temps réel », a déclaré Gus Gremillion, consultant en solutions chez Siemens. « Si l'outil est sous-chargé, l'ACM détecte la charge inférieure sur l'outil et augmente la priorité d'avance. Le résultat est un temps de cycle réduit. De plus, ACM peut protéger l’outil en empêchant la surcharge de l’outil.

Les jumeaux numériques sont des versions numériques d’objets ou de lieux physiques. Les personnes de nombreux secteurs industriels utilisent des jumeaux numériques pour mieux comprendre les performances de leurs machines et processus CNC. Une tendance CNC à surveiller consiste à utiliser des jumeaux numériques pendant le processus de configuration pour éviter les surprises de production. « Nous utilisons le jumeau numérique des machines-outils afin que [les utilisateurs] puissent valider leurs programmes de pièces, former leurs opérateurs dans un environnement hors ligne et estimer le temps de cycle. sans avoir besoin d'être sur la vraie machine », a déclaré Gremillion. Chaque machine possède son propre jumeau numérique. "Nous cherchons des moyens d'améliorer les performances des machines CNC intelligentes à la volée", a déclaré Gremillion. « L'environnement du jumeau numérique est l'endroit où les utilisateurs peuvent vérifier leurs programmes de pièces pour déterminer le temps de cycle, l'optimisation du parcours d'outil, la prévention des accidents et la formation/connaissance des opérateurs sur la façon d'exécuter la pièce et d'utiliser la machine-outil.

L’industrie 4.0 et la numérisation ont été des sujets majeurs ces dernières années. "Je pense que nous assistons à une résurgence, en particulier avec certaines des nouvelles capacités apparues au cours des dernières années", a déclaré Gremillion. « Il est important que les utilisateurs disposent d'un cas d'utilisation clairement défini. Bien souvent, lorsque les gens commencent leur parcours de numérisation, le processus de réflexion est le suivant : « Récupérons les données et nous pourrons ensuite commencer à les utiliser. » Si vous disposez de data scientists dédiés qui ont le temps et les ressources nécessaires pour passer au crible ces données afin de trouver ces tendances, cela pourrait certainement fonctionner. » Cependant, la plupart des entreprises manufacturières ne disposent pas de ce type de ressources. « Il est toujours bon d'établir des objectifs clairs, comme réduire les temps de cycle de 5 %, puis de sélectionner les solutions qui peuvent aider à atteindre ces objectifs, de les déployer, de les évaluer et d'avancer à partir de là », a déclaré Gremillion. « L'identification des cas d'utilisation est importante pour toute solution de numérisation. » Il s'agit du premier article de la série sur la numérisation des machines-outils sponsorisée par Siemens. Les autres articles de la série incluent : Edge Computing permet la numérisation intelligente des machines CNC.

Jack Smith est rédacteur en chef pour Automation.com et le magazine InTech de l'ISA. Il a travaillé plus de 20 ans dans l'industrie – de la production d'énergie électrique à l'instrumentation et au contrôle, en passant par l'automatisation et les communications électroniques jusqu'aux ordinateurs – et est journaliste spécialisé depuis plus de 25 ans.

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