2020年疫情之下,5G暗流涌动,数字化呼之欲出。数字化,是这几年大热的词。企业要想实现更好的发展,更多地与用户互动,需搭上数字化的车,用数字化参与并推动用户的发展,最终实现双赢式的共同发展,这,已成共识。而数字化,并不是目的,而是手段。事实上,现在各行各业都在信息化,数字化的路上。
对企业而言数字化是高层设计,顶层架构,规划企业的发展方向。新时代对刀具制造商提出了新要求。以往刀具制造商仅仅为用户提供刀具并协助应用,也包括规划加工工艺。现如今已远远不够了——现代金属加工业需要虚拟的、非实物的解决方案,这将成为未来产品线的一个重要特征。伊斯卡虽然归属于制造业,却聘请了上百位软件工程师。多年以来,致力于使得伊斯卡的刀具信息更贴近用户,更有利于刀具的应用。
ISCAR INDUSTRY 4.0
数据互通
制造业数字化是当今发展的一个明显趋势,由于机械加工仍然是金属加工技术中必不可少的方式,为该方式提供加工刀具的刀具制造商也必然要应对来自新需求的挑战。因此,指定刀具的信息应以相同的方式统一和数字化;信息的互通性是确保当今和未来智能制造流程的不同组件之间进行相关数据交换的关键。ISO 13399标准指定了切削刀具及刀柄的数据表达,在一定程度上确保了平台的独立性及通用性。主要目标是创建刀具及刀柄的计算机数字代码通用格式,而这种方式对于各种金属加工技术,无论这些技术是具象的还是虚拟的,也包括计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)系统,都是一致的且可以被读取的。
无论是工艺规划的技术人员、设计刀具装配的工程师、为复杂关键项目准备刀具的工程师、在CAD ,CAM中检查刀具路径的CNC编程人员,还是优化加工工艺的应用专家,甚至是协助挑选更高效刀具的刀具销售经理,他们均有可能需要花费数小时将刀具制造商的刀具数据输送到客户的软件中。每个CAD ,CAM用户都希望能够迅捷地访问数字化的刀具数据,这一诉求对于刀具制造商所提供的服务而言具有相当重要的战略性意义。基础数据传输通过带有.p21扩展名的STEP文件进行,该文件可以存储与产品参数值相关的文本代码。此外,.p21文件还提供指定产品的3D文件名称。ISO 13399规约.p21文件能够在用户的CAD及CAM计算机平台之间进行传输。伊斯卡所有刀具产品均已采用了ISO 13399标准表达。
电子样本(E-CAT) 与专家选刀系统ITA
伊斯卡公司认识到为车间预加工提供准确可访问的刀具数据是极具价值的,将刀具装配选项整合到公司的在线综合电子样本“E-CAT”中。这样用户就能够从E-CAT所包含的各种伊斯卡产品中选取并生成刀具装配,然后轻松地将刀具装配数据整合到他们的CAD,CAM系统中,从而用户可以使用仿真软件功能做进一步的分析并将装配应用于特定工步中。E-CAT可以为当今制造商解决多重任务,是一个有效的工具。该工具集成了先进的筛选系统,可根据加工参数为特定工序选择最适合的刀具。刀具装配包括刀具、可转位刀片或可换刀头、刀柄,以及必要时采用的缩径杆或加长杆——所有这些都将更好地满足装配需求。例如,系统可以识别所选的刀柄是否夹紧刀具至准确位置,或者是否应该由用户变更位置。
这是一种基于ISO 13399标准的刀具装配数字孪生形式,是数字化智能工厂中当前和将来支持所使用软件之间成功通信的保证。该装配形式能确保快速可靠地对工艺进行模拟仿真、碰撞(干涉)检查、刀具路径优化以及夹具设计。由于所选择的加工方法决定了作用于工件上的力的大小,刀具结构也会影响夹具夹持工件的形状,因此通过使用刀具装配模型来模拟加工工艺,可以作为夹具设计的有效手段。这种模拟分析是在虚拟制造环境中进行的,并非在车间进行,可以最大限度地减少甚至避免实际切削过程中可能会出现的差错。生成的装配选项能以3D和2D的格式进行下载,以便为草图及图纸的绘制及其它工程文档做基础的准备工作。
E-CAT非常简单易用,甚至还集成了CAD功能,以便于从数据库中生成刀具装配选项,该数据库覆盖了产品系列中的所有标准产品项。刀具装配模型是独立于平台的,旨在集成到用户自己的CAM软件中,以防止在加工过程中出现差错。在开始加工制造前,如果能够规划和检查好单个和多个刀具装配,将节省大量时间和成本。伊斯卡公司认为,确保这种可能性应该成为所有刀具制造商产品构成不可分割的一部分。刀具装配选项为现代金属加工的需求提供了一个恰合而有效的解决方案。更多的E-CAT刀具装配应用可以无时差帮助金属加工制造商应对不断发展变化的市场。
切削刀具行业有其独有的特性。好比伊斯卡的刀具就数以万计,而随着技术的发展、产品的增加,刀具的数量及品种只会愈加庞大。因此,伊斯卡早已开始了对于刀具数据的梳理。早在二十几年前就已推出电子样本(E-CAT)。尽管电子样本已然非常强大,也能为工作带来诸多方便,但尽可能为用户提供方便,使得刀具推荐更趋近于标准化,促使伊斯卡于2010年推出了专家选刀系统ITA。伊斯卡总部的软件工程师实时补充进切削相关数据,添加最新刀具,使得刀具推荐以傻瓜式操作开始,专业结果落地。经过十年的打造与追补,ITA软件已全面覆盖ISO车削,车削-切槽、切断,铣削,孔加工。
试图从众多的备选加工方案中,人为挑出最佳的一种,难度非常大。每一次的选刀,我们不得不考虑各种参数,包括走刀次数,切削速度,进给量,机床功率,金属去除率,所需加工时间。选刀过程很重要,需基于大量客观的、经验累积的科学数据基础上,分析得出;而并非凭借直觉。ITA是一款融入了特别、复杂运算法则的易于操作的在线软件。这种计算法则通过对加工环境,机床功率,金属去除率和切削时间的综合考量,自动为使用者推介经筛选后的若干适宜加工方案。
无论是从伊斯卡官网还是从手机APP(ITA,ISCAR WORLD,IBAQUS)进入ITA,使用者仅需首先在选择出想要选择的加工方式下的标准设定界面内依次填入“填写栏”,点击“搜索”,稍候系统就自行分析运算出所推荐的刀具,会有3种优选刀具方案,最多达25种备选刀具方案,并可进行多种首选项的排序(如金属去除率,净加工时间,功率等)以能更好地满足使用要求。而点选界面右上方的可下拉菜单,能选择并下载所需相关格式的文件。如PDF,EXCEL表格,各推荐刀具的.P21文件等。这种全天候的系统服务,使得世界各地的用户能随时查阅与使用。值得一提的是,从ITA推荐的刀具可以直接链接到电子样本E-CAT,尽享电子样本的全部益处。
结语
伊斯卡在数字化领域实践已久,经验老到,并使得数字化不止于数字化,而且实现了标准化。无论用户实际应用现场的参数有多么纷繁芜杂,有多么千次千面,伊斯卡总能基于自身实践的大数据,以不变应万变。伊斯卡的数字化系统是完全公开的,世界各地的任何企业任何人都能自如地随时登录并通过简单的数据输入启动数据库的运算。这样的交互式数据管理启动之早,应用普及性之强(如2019年,ECAT的全球访问量为362万次;ITA的全球访问量为116万次)是超越了时代的。这是一种具有远见与博大胸襟的高层架构,因启动时间业已久远而使得数据库益发完善,推算更精准,更能满足用户的需求。未来的世界,是预留给早有准备的人的。这一句,真实不虚。