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发布时间:2023-09-04 16:30:05

NX 助力格劳博提高编程效率节约生产成本

故事摘要

    业务诉求:

        设计领先的汽车生产设备,使用标准化管理高定制水平,依靠全球工程合作在竟争激烈的行业中保持领导地位。

    解决方案:

        使用西门子工厂仿真解决方案进行项目规划、使用NX CAD完成所有设计工作,使用Teamcenter software与ERP集成进行全球协作,使用NX机电一体化概念设计器进行虚拟调试、使用NX CAM基于特征的加工自动化数控编程和定义最佳机械加工工艺。

实施效果:

        PMI驱动的自动化CAM编程,将CNC编程时间减少了40%;NX/Teamcenter的集成应用将BOM编译时间减少了80%;将BOM不匹配错误减少了95%。并实现了基于机床设备数字化双胞胎的虚拟调试过程。

 

企业背景介绍

        格劳博成立于1926年,是全球领先的通用锐削及车铣复合加工中心制造商之一。格劳博的成功在很大程度上归功于其预测不断变化的市场需求并提供创新解决方案的能力。动力系统部件的研发制造是格劳博的核心能力。格劳博是汽车动力系统制造领域的世界市场领导者。格劳博的产品组合包括从独立的五轴加工中心到机械零件生产的转移线。它还具有用于混合动力和电力驱动的生产系统,包括电动机以及电池模块和燃料电池的装配线。格劳博主要为世界领先的汽车制造商及其供应商提供服务。格劳博专注于提供客户特定的解决方案。设计到订单是该公司的主要优势之一。。

 

企业亟待解决的业务问题

        多样化的产品、全新的技术和专注于客户需求的市场模式,导致了大量的新部件负担。这意味着新零件的数量在增加,生产的批量却越来越低。因此企业迫切需要采用新的技术以降低成本并在保持原有质量的基础上提升产能。

格劳博是一家为汽车行业提供机床和生产设备的领先制造商。图为用于电机生产的发卡成形机

(图片由格劳博提供)

 

企业应用实践与探索

 

企业与西门子工业软件的合作历程:

        2000年前后,格劳博引入了计算机辅助设计(CAD),利用三维模型进行概念设计和详细设计。该公司使用NXTM软件来取代通常仍在纸上完成的2D图纸。格劳博加工系统总监兼主管Christian Lisiecki表示:“我们的设计工程师在德国、意大利、中国、巴西和美国的生产工厂中密切合作。“使用NX标准化CAD是一个全球性的项目,应该在整个公司推广。

        这个早期的数字化项目还包括产品生命周期管理 (PLM)平台。格劳博选择了Teamcenter PLM软件组合,因为它具有深度NX集成和多站点安装中的卓越性能。与NX一起,Teamcenter安装已在全球推出。Lisiecki表示:“Teamcenter是全球所有格劳博设计工程师的唯一信息来源。格劳博利用制造资源库 (MRL) ,这是一个Teamcenter应用程序,为制造工程资源提供分类和数据管理。他继续说:“它的工作流能力使我们能够在全球各地组建有效的项目团队。尽管最初在Teamcenter和公司的企业资源规划 (ERP) 软件之间通过其他更低效率的方式交换物料清单(BOM) ,但现在使用SAP BusinessSuite (T4S)的Teamcenter网关在这些独立的系统之间传递信息。“消除迄今为止独立的数据孤岛减少了BOM所需的时间长期在全球Teamcenter框架内工作,有助于他们从初步设计到生产的整个过程中编织一条数字线。

对于项目规划,设计,验证和CNC程序生成,格劳博使用Plant Simulation,NX和Teamcenter与双向ERP集成,覆盖全球五个工程和制造基地

(图片由格劳博提供)

 

解决方案实际应用情况与探索:

        全面的数字李生应用: 格劳博工程师使用NX为每台生产机器或生产线创建全面的数字李生模型,以完成建模以外的许多任务。他们使用NX NASTRAN软件进行有限元分析 (FEA),并使用NX CFD进行计算流体动力学 (CFD) 模拟,并依靠集成在NX中的3D布线应用程序来设计和布线复杂组件中的流体管路和电气线束。由于格劳博设备的大部分都是用饭金建造的,他们也很欣赏NX金设计,这是-个为复杂饭金零件设计量身定制的环境格劳博的设计工程师和NX的主要用户Florian Zingerle说:“凭借其丰富的专业应用程序,使用NX可以让工程师在不离开习惯环境的情况下处理各种设计任务。

        格劳博工程师使用机电一体化概念设计软件,该软件是NX家族的一部分,用于创建和验证关键组件的替代设计概念。在生产机器或生产线创建的另一端,他们使用该软件进行虚拟调试。完成运动学定义后,机器的数字李模型通过西门子Simit仿真平台连接到可编程逻辑控制器(PLC) 进行硬件在环 (HiL) 仿真。虚拟调试大大缩短了交付时间,特别是如果较大的生产线设计包括直接交付给客户的第三方机器。格劳博在其办公室进行虚拟调试,这大大减少了花费的时间并优化了施工现场的工作。

格劳博工程师使用NX机电一体化概念设计师软件进行虚拟调试

(图片由格劳博提供)

        格劳博 IT 专家利用NX开放应用程序从NX模型中提取特征,实现了工作流路由的自动生成。格劳博制造支持部门负责人Stefan Schur表示:“它们足够详细,可以区分焊接螺母和铆钉螺母,并指示它们的方向。””“基于NX的自动生成工作流路由几乎消除了车间的错误。设计自动化的另一个例子是,任何Teamcenter设计发布都会触发ERP软件中的变更过程。作为一个实际的结果,该软件 (与所有其他图纸一起)被用来创建一个表明变更的文件。

        格劳博不仅使用NX来设计和制造他们的设备。当该公司开发了一种新的增材制造(AM) 技术,用于快速和经济地生产铝零件时,他们集成了NX一体化AM解决方案。它与机器的切片软件相连接,生成制造零件所需的所有信息。这种创新的AM机器的用户还使用NX来创建零件的支撑结构。Lisiecki总结道:“使用西门子软件,我们的数字化转型现在扩展到包括客户体验。

        自动生成零件数控加工程序,格劳博主要使用NX CAM来创建计算机数控 (CNC)程序。工程师们不交换CNC程序,而是在生产工厂之间交换3D 模型,使用Teamcenter作为中央信息枢纽。并考虑到当地设备和可用刀具,这些模型在当地被转化为CNC程序。

        格劳博工程师使用NX CAM自动生成CNC程序生成和仿真。格劳博工程师使用NX为每台生产机器和生产线创建一个数字李生模型。他们还使用NX CAM自动创建基于特征加工的数控程序。这种能力有助于格劳博的程序员创建一个包含标准孔类型、孔腔和表面定义的加工规则库,包括加工操作所需的刀具。在将数控程序发送到机床之前,工程师使用NX CAM的加工仿真能力模拟完整的加工过程,确保车间无差错生产。

        为了更好地协作,工程师们在各生产工厂之间交换3D模型,使用Teamcenter作为中心信息平台。这些模型然后被用于在本地自动生成CNC程序,这使不同工厂的工程师更容易根据可用的资源和刀具对数控程序进行调整。

格劳博使用NX自动化设计和CNC编程工作,基于特征的加工识别95%的格劳博标准孔类型和70%至80%的其他特征

(图片由格劳博提供)

格劳博生产工人依赖于Teamcenter JT查看器在显示器上而不是纸上查看有效信息

(图片由格劳博提供)

 

实施成效:

        实际应用效果 :

        CNC编程实间减少了30%

        BOM编译时间减少80%

        BOM不匹配错误减少95%

 

实施企业反馈与点评:

        "使用NX CAM进行基于特征的加工帮助我们实现了自动化设计和CNC编程工作识别95%的格劳博标准孔类型和70%至80%的其他特征,自动特征识别将CNC编程时间减少了30%,并大大减少了不同刀具的使用数量。"

Christian Lisiecki 格劳博加工系统总监兼主管

        “使用西门子软件,我们的数字化转型现在扩展到包括客户体验。"

Christian Lisiecki 格劳博加工系统总监兼主管

        "基于NXCAM自动生成的机加工艺流程实际上消除了车间的错误。"

Stefan Schur 集团负责人, 格劳博制造支持

        "对我们来说,实现这些高水平的自动化和数据集成需要一些时间,需要三个关键因素。“先,来自西了子Xcelerator业务平台的软件产品具有长期稳定性和通用互操作性;第二,西门子提供可靠的持续应用支持,这是一个熟悉我们需求的合作伙伴:第三,公司内部的专业知识能够以极大的敏捷性促进持续改进。"

Martin Wagner 格劳博 IT