Merevolusi Desain dan Manufaktur dengan Teknologi Hybrid Additive/Subtractive

Manufacturing Engineering: Apa saja beberapa tren utama dalam CAD/CAM dan perangkat lunak manufaktur terkait, seperti desain generatif, manufaktur aditif dan hybrid?

Sanjay Thakore: Beberapa tren utama dalam manufaktur disebabkan oleh konvergensi industri desain dan manufaktur. Dengan produsen di bawah tekanan lebih dari sebelumnya untuk memberikan produk yang lebih baik lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah, kebutuhan untuk menghubungkan dan mengotomatisasi proses desain dan manufaktur untuk mengurangi iterasi, kesalahan, dan waktu pengiriman menjadi kritis.

Komputasi cloud dan teknologi seluler, dalam kombinasi dengan otomatisasi, membawa cara baru untuk bekerja yang cepat dan kolaboratif dalam manufaktur. Tren ini akan mendominasi dalam tahun-tahun mendatang. Selain itu, teknologi baru yang berkembang seperti manufaktur aditif telah menciptakan lebih banyak fleksibilitas untuk proses manufaktur melalui kebebasan desain. Manufaktur aditif seringkali dikompromikan dengan pemesinan substractif untuk membantu mencapai spesifikasi desain dalam proses hybrid.

Kombinasi konvergensi industri dan teknologi manufaktur baru menciptakan peluang otomatisasi yang baru. Tantangan rekayasa dan desain yang kompleks dapat diselesaikan dengan sebagian kecil biaya [dari proses desain tradisional] dengan teknologi desain generatif seperti yang ditampilkan di Autodesk Fusion 360. Desain generatif adalah alat eksplorasi desain yang secara bersamaan menghasilkan banyak solusi siap CAD berdasarkan kendala manufaktur dunia nyata, kebutuhan performa produk [permintaan] dan persyaratan biaya. Engineer oleh karena itu dapat menjelajahi ruang desain dengan mempertimbangkan banyak bahan dan metode manufaktur dan memilih opsi yang paling baik menyeimbangkan kebutuhan performa dan biaya.

ME: Apa yang baru di area ini dari bagian pemesinan produksi Autodesk?

Thakore: Fusion 360 terus berkembang sebagai ekosistem manufaktur berbasis cloud dan tim telah sibuk dengan pembaruan signifikan terbaru. Highlights termasuk perbaikan untuk turning dari segi definisi alat dan operasi serta fungsi program NC untuk membantu mencantumkan, mengurutkan, dan mengoptimalkan setup dan operasi masing-masing sebelum post-processing.

Kami juga telah meluncurkan ekstensi manufaktur baru, yang merupakan bundel teknologi manufaktur Autodesk yang canggih, diimajinasi ulang dan disampaikan dalam Fusion 360 untuk meningkatkan efisiensi produksi. Saat diaktifkan, ia bertindak sebagai lingkungan manufaktur hybrid, memungkinkan pengguna melakukan proses state-of-the-art seperti pemilahan permukaan kompleks, bor otomatis, manufaktur aditif, dan alur kerja verifikasi otomatis.

Untuk aplikasi spesialis, PowerMill adalah sistem CAM ahli Autodesk untuk pemesinan kecepatan tinggi dan lima sumsi, menawarkan berbagai alat komprehensif untuk memungkinkan pembuatan cetakan, perkakas dan bentuk kompleks lainnya. Rilis sebelumnya PowerMill telah meningkatkan keandalan dan keamanan dengan teknologi seperti penghindaran tabrakan menggunakan penyesuaian sumbu alat otomatis.
Terbaru, PowerMill 2020 difokuskan pada kecepatan, meningkatkan waktu secara signifikan untuk perhitungan jalur perkakas, simulasi jalur perkakas dan verifikasi program NC. Peningkatan ini akan membantu mengurangi waktu pemrograman untuk turnaround yang lebih cepat.

ME: Seberapa kritis elemen manufaktur aditif bagi bengkel mesin produksi saat ini?

Thakore: Munculnya manufaktur aditif sebagai aspek mainstream dalam pembuatan bagian telah mengaktifkan cara baru bagi bengkel mesin untuk mengatasi tantangan yang ada dan cara untuk membedakan bisnis mereka. Pertama, manufaktur aditif membangun bagian lapis demi lapis—karena ini, bagian dengan struktur internal kompleks dapat diproduksi yang akan mustahil dibuat secara konvensional. Karena bagian dibangun secara langsung dari desain CAD, waktu untuk memproduksi bagian dalam volume produksi kecil sangat terkurangi dan tanpa biaya yang terkait dengan perkakas. Ini dapat sangat membantu untuk prototyping.

Jika bengkel mesin saat ini memiliki desain internal dan mendukung manufaktur aditif, mereka diberdayakan untuk merenung ulang efektivitas desain yang ada dengan iterasi cepat melalui prototyping aditif, dan jika tidak, mampu menawar untuk rentang bagian yang lebih luas.

Aplikasi kunci lain untuk aditif adalah fixture. Ambil Matsuura UK, yang mendistribusikan mesin CNC Matsuura dan peralatan manufaktur aditif HP. Dengan menggunakan desain generatif dalam Fusion 360 mereka mampu mengurangi waktu tunggu untuk fixture kustom dari minggu menjadi jam. Proses ini memberikan pelanggan mereka keuntungan kompetitif unik selain membuat pekerjaan sehari-hari mereka lebih mudah dengan secara otomatis membuat pemegang workpiece kustom dan mencetak fixture ini dalam polimer tahan tinggi selama malam. Ini memungkinkan mesin untuk mulai memotong dalam 24 jam dan bagian untuk dikirim dalam hari!

ME: Apa saja hal penting yang perlu dipelajari tukang mesin CAD/CAM saat menghadapi manufaktur hybrid?

Thakore: Teknologi hybrid dapat sangat mengurangi limbah material, membutuhkan waktu lebih sedikit untuk memproduksi bagian daripada menggunakan substractif saja, dan memberikan fleksibilitas aditif sambil masih dapat memesinan permukaan untuk bagian akhir.

Sementara banyak mesin mendapat manfaat dari verifikasi dalam proses, ini adalah must untuk mesin hybrid. Karena hybrid mencetak bentuk yang harus dipotong, mereka harus menyelesaikan beberapa langkah operasi secara berurutan—dan penting untuk mengelola tumpukan toleransi di seluruh operasi yang berbeda. Tukang mesin harus pertama kali memverifikasi bahwa cukup stok telah dihasilkan sebelum pemesinan dimulai. Langkah berikutnya adalah mengoptimalkan lokasi stok untuk setiap pass pemesinan, dan langkah akhir adalah memverifikasi bahwa cukup material telah dihilangkan sebelum beralih ke langkah berikutnya.

Perencanaan manufaktur hybrid dapat mencakup offset model untuk tunjakan pemesinan, optimasi lattice, orientasi bagian dan pemodelan atau pembuatan support, pemrograman jalur perkakas laser, simulasi build, pemrograman operasi pemesinan substractif, dan inspeksi.

ME: Bagaimana teknik metrologi/inspeksi menjadi lebih terkait dan kritis bagi tukang mesin CAM yang bekerja di bengkel pekerja atau lingkungan produksi biasa?

Thakore: Menggunakan rutinitas inspeksi otomatis dalam pemesinan CNC memberikan banyak manfaat yang mengurangi sisa dan meningkatkan produktivitas:

Setup: Setup koordinasi kerja melalui inspeksi dapat memverifikasi tempat dan dimensi material stok, memastikan program NC tidak terganggu oleh perbedaan kecil selama setup mesin. Memverifikasi posisi yang benar dari bagian yang dimuat oleh palet, robot atau sistem otomatis lainnya sangat penting untuk pemesinan yang akurat.

Toolsetting: Ketidakakuratan dalam posisi alat dapat menyebabkan kerusakan pada alat, workpiece dan mesin sama-sama. Memiliki posisi alat yang benar sama pentingnya dengan memiliki posisi workpiece yang benar untuk menghindari kesalahan yang mahal.

In-Process: Tukang mesin dapat memantau fitur yang dipotong dalam proses untuk mengidentifikasi kesalahan. Proses ini dapat mengidentifikasi ketika bagian di luar toleransi, memungkinkan alat mesin untuk memberi tahu tukang mesin atau bahkan untuk secara otomatis menyesuaikan pemotong untuk mengompensasi. Kemampuan untuk memverifikasi keberhasilan suatu pass membuat inspeksi dalam proses alat yang luar biasa untuk otomatisasi dan pemesinan tanpa lampu.

ME: Bagaimana klima bisnis manufaktur saat ini bagi banyak bengkel manufaktur produksi?

Thakore: Untuk memenuhi permintaan yang meningkat, kami bergantung pada otomatisasi, teknologi baru, dan bahan baru. Kami telah melihat ini materialize sebagai pergaman paradigma dengan diskusi tentang Industry 4.0. Secara bersamaan, sifat khas produk didorong oleh permintaan konsumen untuk produk yang dibuat khusus.

Penting bagi perusahaan di ruang lingkup manufaktur untuk menemukan cara untuk tetap berjalan seiring dengan pasar yang berubah dengan cepat untuk terus menguntungkan, serta mengembangkan tenaga kerja yang dapat bekerja bersama dan dengan teknologi generasi mendatang seperti Fusion 360 dalam kombinasi dengan kemajuan dalam hardware dan proses. Tren ini mendorong produsen untuk merenung ulang strategi mereka dan cara mereka merancang dan memproduksi produk.

Siemens Meluncurkan Portofolio Opcenter Manajemen Operasi Manufaktur

Siemens Digital Industries Software, unit dari Siemens AG berbasis di Berlin dan Munich, telah merilis perangkat lunak Siemens Opcenter, portofolio solusi perangkat lunak untuk manajemen operasi manufaktur (MOM). Siemens Opcenter memperluas solusi perangkat lunak MOM Siemens dengan menggabungkan produk ini dalam satu portofolio cloud-ready yang terhubung dengan pengalaman pengguna yang terharmonis yang dapat membantu produsen memenuhi permintaan untuk efisiensi produksi, kualitas, visibilitas dan waktu yang lebih cepat ke produksi, menurut Siemens.

Opcenter mengintegrasikan kemampuan MOM, termasuk perencanaan dan jadwal lanjutan, eksekusi manufaktur, manajemen kualitas, kecerdasan dan kinerja manufaktur, dan formulasi, spesifikasi dan manajemen laboratorium. Portofolio baru menggabungkan produk termasuk perangkat lunak Camstar, SIMATIC IT suite, Preactor, R&D Suite dan QMS Professional ke dalam satu portofolio yang menyatukan produk ini dan memanfaatkan sinergi di antara mereka. Antarmuka pengguna yang sepenuhnya berbasis web, modern, konsisten, dan adaptif yang diimplementasikan di seluruh portofolio Siemens Opcenter menawarkan pengalaman pengguna yang disesuaikan secara situasional dan memfasilitasi implementasi kemampuan baru dan komponen tambahan sambil mengurangi upaya pelatihan, kata Siemens.

"Siemens Opcenter adalah langkah logis berikutnya mengingat inovasi teknologi yang luas dan evolusi portofolio MOM kami," kata Rene Wolf, senior vice president, perangkat lunak manajemen operasi manufaktur, di Siemens Digital Industries Software. "Menggabungkan komponen ini sebagai Siemens Opcenter dan menyelaraskan pengalaman pengguna akhir dengan bagian lain dari Platform Inovasi Digital kami akan membuat jauh lebih mudah bagi produsen untuk mengelola proses transformasi digital mereka."

Selain meluncurkan Siemens Opcenter, Siemens juga merilis versi baru dari portofolio Sistem Eksekusi Manufaktur (MES) mereka, Siemens Opcenter Execution, formerly SIMATIC IT dan Camstar. Fitur baru dalam rilis ini berfokus pada perangkat seluler, mobilitas, dan kemampuan integrasi untuk mengoptimalkan alur data dan ketersediaan.

CNC Software Merilis Perangkat Lunak CAM Mastercam 2020

CNC Software Inc., pengembang Mastercam berbasis di Tolland, Conn., telah merilis Mastercam 2020, versi terbaru dari sistem CAM paling terpasang di industri. Mastercam 2020 meningkatkan produktivitas pemesinan dan mengurangi biaya produksi secara keseluruhan dengan fitur otomatisasi pemilahan 2D melalui multiaxis baru, perbaikan persiapan CAD dan model, konfigurasi mesin yang ditingkatkan, dan Tooling 3D, menurut perusahaan.

Mastercam 2020 meningkatkan produktivitas dan efisiensi pemrograman sambil mengurangi biaya produksi dengan serangkaian perbaikan jalur perkakas otomatis 2D melalui lima sumsi, menurut CNC Software. Ini mengatakan jalur perkakas 3D Blend baru memberikan permukaan halus dan presisi serta menyediakan pemeriksaan stok dan pemegang. Peningkatan kegunaan untuk Tooling 3D termasuk ikon alat 3D dalam daftar alat, fungsi stop-on-contact saat memasangkan insert ke pemegang, dan titik kompensasi yang diisi otomatis saat mendefinisikan alat 3D.

Perangkat lunak baru meningkatkan efisiensi dan mengurangi waktu setup pekerjaan dan persiapan yang diperlukan untuk pemesinan dan pemrograman bagian, dengan kemampuan untuk menyaring insert dan pemegang berdasarkan atribut serta kemampuan untuk melacak asosiativity. Peningkatan chaining termasuk chaining yang lebih cepat dan lebih mudah untuk Wireframe dan Solids, dan perbaikan tampilan dan perilaku chain.

Dengan perbaikan pada simulasi jalur perkakas dan mesin, grafis jalur perkakas, dan alat verifikasi dan analisis lainnya, Mastercam 2020 memberikan jaminan pemrograman yang lebih besar dan memungkinkan keputusan yang lebih baik dan lebih terinformasi sebelum pekerjaan dijalankan, menurut CNC Software. Peningkatan ini termasuk pergi ke posisi home pada perubahan sumbu alat, yang memindahkan alat ke posisi home antara operasi ketika ada perubahan sumbu. Posisi sumbu rotasi memungkinkan pengguna untuk mensimulasikan dan memvisualisasikan gerakan multiaxis alat mesin, sementara Skip Drill Cycle Pecking meningkatkan perkiraan waktu siklus, menurut perusahaan.

Hexagon Merilis QUINDOS 2019.2

Hexagon AB, Stockholm, Sweden, mengatakan divisi Hexagon Manufacturing Intelligence telah merilis versi penuh kedua dari QUINDOS 2019, perangkat lunaknya untuk geometri khusus yang menawarkan paket solusi fleksibel, dari inspeksi standar hingga powertrain.

Versi 2019.2 termasuk opsi QUINDOS Virtual CMM – VCMM II untuk menentukan ketidakpastian pengukuran spesifik dari fitur tes. Model yang diverifikasi oleh Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) didasarkan pada model matematika dan standar teknologi terbaru. Faktor yang mempengaruhi dan korelasinya dapat ditentukan secara otomatis untuk setiap pengukuran menggunakan simulasi berbasis komputer sesuai VDI/VDE 2617 Sheet 7—baik dalam pengaturan mesin dengan lingkungan jarak jauh atau pada komputer simulasi terpisah. Jumlah run simulasi dan waktu simulasi dapat disesuaikan sesuai tugas pengukuran individu untuk bereaksi secara fleksibel terhadap permintaan akurasi dan efisiensi.

QUINDOS 2019 menyediakan antarmuka pengguna terstruktur untuk memandu pengguna melalui langkah dari definisi tugas hingga laporan akhir. Ketidakpastian pengukuran dapat dieluarkan sebagai nilai individu untuk setiap fitur pada laporan dan juga secara grafik. Output grafik dapat dibedakan untuk inspeksi masuk atau keluar, atau sesuai dengan grafis QUINDOS konvensional.

Penentuan offset alat gerinda/pemotong telah ditambahkan ke solusi untuk alat pemotong gigi. Opsi dapat digunakan untuk menentukan nilai koreksi untuk cutter/grinder dalam proses manufaktur berdasarkan evaluasi offset normal, lateral, dan radial.

QUINDOS 2019 juga mencakup solusi untuk memeriksa strategi gerinda untuk Broaches (DIN 1415) dengan grooves cincin. Perangkat lunak mengevaluasi lead dari bentuk gigi yang semakin menyempit dalam arah muka. Penggerusan material dan tekanan kompresi yang dapat menyebabkan kegagalan dapat dikenali dan dikurangi melalui inspeksi permukaan bebas.

QUINDOS juga sekarang mencakup evaluasi tambahan untuk gigi dengan laporan grafik baru. Plot all-in-one secara grafik memvisualisasikan evaluasi helix dan profil untuk gigi dalam format terpendek.

IBM Menutup Akuisisi Red Hat Software

IBM Corp., Armonk, N.Y., telah menutup akuisisi senilai $34 miliar dari Red Hat Software berbasis di Raleigh, N.C., pengembang teknologi cloud hybrid open source. IBM membeli semua saham biasa yang diterbitkan dan beredar Red Hat seharga $190,00 per saham dalam tunai, mewakili total nilai ekuitas sekitar $34 miliar. Perusahaan berencana menawarkan platform cloud hybrid multigenerasi berikutnya berdasarkan teknologi open source seperti Linux dan Kubernetes yang akan memungkinkan bisnis untuk secara aman menyebarkan, menjalankan dan mengelola data dan aplikasi di on-premises dan cloud pribadi serta multiple publik.

Red Hat akan terus dipimpin oleh CEO Red Hat Jim Whitehurst dan tim manajemen saat ini. Whitehurst bergabung dengan tim manajemen senior IBM, melaporkan kepada Ginni Rometty. IBM akan mempertahankan kantor pusat Red Hat di Raleigh, fasilitas, merek dan praktiknya. Red Hat akan beroperasi sebagai unit terpisah dalam IBM dan akan dilaporkan sebagai bagian dari segmen Cloud and Cognitive Software IBM.

Hexagon Mengakuisisi Startup Jerman AMendate untuk Membentuk Desain Generatif

Divisi Manufacturing Intelligence Hexagon mengumumkan bahwa Hexagon telah menyepakati kesepakatan definitif untuk mengakuisisi AMendate, startup berbasis Jerman yang menyediakan solusi perangkat lunak simulasi yang mendukung pembuatan dan optimasi desain untuk manufaktur aditif (AM). AMendate akan bergabung dengan bisnis MSC Software Hexagon, yang menyediakan layanan dan perangkat lunak simulasi rekayasa bantu komputer (CAE).

Dengan akuisisi ini, MSC dapat menawarkan pergaman dari teknologi optimisasi tujuan umum ke solusi perangkat lunak yang dibangun khusus untuk AM, memungkinkan produksi komponen kompleks yang efisien dan memberikan manfaat yang termasuk hemat material, pengurangan bobot dan produksi yang efisien dan hemat biaya, menurut Hexagon. Teknologi AMendate menghilangkan upaya manual yang memperlambat alur kerja saat ini, memungkinkan langkah kerja diselesaikan dalam hari yang sebaliknya akan memakan waktu beberapa minggu.

AMendate didirikan pada tahun 2018 oleh peneliti dari Universitas Paderborn dan Direct Manufacturing Research Center (DMRC) di Paderborn, konsorsium industri/akademik yang dimulai pada tahun 2008 oleh Boeing, EOS, dan mitra komersial lainnya. Transaksi diperkirakan akan ditutup pada kuartal ketiga dan tunduk pada kondisi penutupan yang biasa.

Wind River Linux Sekarang Menampilkan Teknologi Container

Wind River Linux, Alameda, Calif., pengembang perangkat lunak sistem tertanam, mengumumkan peningkatan ke Wind River Linux, yang menyediakan teknologi untuk memudahkan adopsi container dalam sistem tertanam. Ini menyediakan sumber daya seperti container siap pakai, alat, dan dokumentasi serta dukungan untuk framework seperti Docker dan Kubernetes, yang semuanya dapat membantu pengembang sistem tertanam untuk memanfaatkan atau menerapkan pendekatan pengembangan cloud-native, yang sangat relevan untuk peralatan di tepi jaringan.

Sementara container dapat memberikan manfaat yang kuat seperti skalabilitas dan fleksibilitas yang lebih besar, sebagian besar framework saat ini kurang memiliki desain atau dukungan yang tepat untuk industri yang sangat penting yang biasanya menggunakan perangkat dengan siklus hidup yang sangat panjang.

Perangkat tertanam dalam ranah teknologi operasional (OT), seperti yang untuk peralatan industri, peralatan medis, dan sistem otomotif, juga sering memerlukan perangkat lunak yang ringan, andal dengan siklus hidup panjang. Namun, teknologi dan platform container yang ada, seperti yang ada di enterprise Linux, seringkali terlalu berlebihan atau memerlukan update terlalu sering untuk berjalan secara efektif pada sistem tertanam ini, menurut Wind River. Perusahaan menyatakan bahwa, dengan rilis ini, Wind River Linux menghilangkan kesulitan dan menurunkan hambatan masuk untuk penggunaan container dalam proyek perangkat lunak tertanam untuk berbagai aplikasi.

Software Update diedit oleh Contributing Editor Patrick Waurzyniak; hubungi dia di pwaurzyniak@gmail.com.