Как CAM-система помогает компаниям улучшать программы для новых станков

С 1980 года Geospace Technologies разрабатывает инновационные продукты для нефтяной промышленности, в том числе геофоны, печатающие механизмы и системы "land-to-deep sea" для оборудования, собирающего сейсмические данные. В частности, сбор сейсмических данных стал одной из наиболее часто используемых технологий в нефтяной промышленности для поиска подземных месторождений нефти и газа.

Сейсмическое оборудование нужно для сбора звуковых данных, которые затем используются для создания карт недр Земли. Эти карты помогают нефтегазовым компаниям искать потенциальные или существующие нефтегазоносные пласты. Для нефтяной промышленности крайне важно эффективно находить и разрабатывать углеводородные ресурсы. Поскольку поиск месторождений нефти и газа продолжается, сбор сейсмических данных и картографирование недр стали одной из наиболее часто применяемой технологий в нефтяной промышленности. И потребность в точных и экономически эффективных технологиях продолжает расти. Ученые-геологи используют инструменты и оборудование компании Geospace Technologies, чтобы поддерживать поток данных.

Эффективность и надежность являются ключом к успеху, как для Geospace Technologies, так и для нефтяных компаний. Жесткие сроки поставки являются еще одним ключевым фактором для отрасли. Например, компании может стоить до 300 000 долларов в день, чтобы зафрахтовать большой корабль для геологической разведки. Заставлять судно стоять в доке в ожидании доставки оборудования недопустимо. Для Geospace Technologies эти ограничения означают, что она не может полагаться на внешних поставщиков. Внешние поставщики, особенно находящиеся за рубежом, имеют свои собственные приоритеты и не всегда могут доставить продукцию вовремя. Компания решает эту проблему, производя большинство своих продуктов и деталей самостоятельно.

В Geospace работают более 200 сотрудников, которые выполняют литье под давлением, изготавливают пресс-формы, печатные платы, металлические и пластиковые детали. У компании есть 33 станка с ЧПУ, а также ручные станки и вспомогательное оборудование. Недавно Geospace инвестировала в новое, более совершенное оборудование - Citizen Miyano Machinery ABX-51TH3. Этот поворотный центр имеет три револьверных головки: верхнюю с левой и правой сторон и нижнюю, способную работать с обеих сторон.

Geospace Technologies использовала одну CAM-систему в течение многих лет, и изначально проект нового станка был разработан для этого ПО. Однако инженеры-технологи компании столкнулись с трудностями, пытаясь в полной мере использовать богатые возможности станка. Например, полное задействование трех головок станка было затруднено тем, что простой перенос операции с одной головки на другую часто требовал запуска программы с начала.

Джастину Генри (Justin Henry), главному технологу Geospace Technologies, была поставлена задача модернизировать программное обеспечение. Повышение эффективности многозадачных станков, таких как токарно-фрезерные и автоматы продольного точения, было приоритетным. «Я сравнил нескольких лидеров рынка и выбрал ESPRIT от DP Technology, потому что он обеспечивает наилучшую поддержку, которую я видел для продвинутых станков», - говорит г-н Генри.

ESPRIT от DP Technology – мощная, полнофункциональная CAM-система для программирования, оптимизации и симуляции обработки на станках с ЧПУ, поддерживающая производственный процесс целиком, начиная от CAD-файла и заканчивая готовой деталью. ПО поставляется с сертифицированным на заводе-производителе постпроцессором, который гарантирует корректную работу управляющей программы и раскрывает все возможности станка.

Для оказания помощи был привлечен Виктор Давила (Victor Davila) из Shape Design, реселлер ESPRIT. «Мы помогли Geospace, показав им, чего они могут достичь с помощью ESPRIT. У компании отличные станки и сотрудники, их ограничивало неэффективное программное обеспечение», - отмечает г-н Давила. «Новое оборудование сделало это "узкое место" более заметным. Я сказал им, что они могут написать код, перенести его на компьютер и изготовить детали качественно с первого раза».

Есть несколько причин, по которым Geospace выбрала CAD/CAM-систему ESPRIT. Одна из главных - он дал компании больше возможностей и контроля. ESPRIT также настраивается для удовлетворения меняющихся потребностей производителей и изготовителей станков. «Большинство CAM-систем не позволяют вам этого сделать», - говорит г-н Давила. 

После обучения новому программному обеспечению г-н Генри сосредоточился на улучшении программы, используемой для производства детали, называемой торцевой крышкой. Она имеет шесть уплотнительных колец для защиты электронных компонентов от глубоководного давления на дне океана во время сейсмического картирования. Слишком сложные для литья под давлением торцевые крышки изготавливаются из пластика количеством почти 50000 в год. Программист Geospace Technologies открыл модель детали SolidWorks в ESPRIT и использовал программный компонент автоматического распознавания элементов для определения операций обработки, необходимых для создания каждого элемента. В нескольких случаях г-н Генри вручную создавал элементы, основанные на его собственных представлениях о том, как должна быть изготовлена деталь. Например, он объединил отверстие и зенковку в единый элемент, так что оба они могли быть изготовлены с помощью одного инструмента.

Программист приступил к назначению операций обработки для максимального использования головок станка. В исходной программе одна револьверная головка производила два радиальных просверленных и резьбовых отверстия одно за другим. Благодаря новой CAM-системе оба отверстия обрабатываются одновременно на передней стороне станка двумя синхронизированными револьверными головками.

Еще одна особенность - сквозное осевое отверстие с несколькими ступенями было предварительно просверлено и расточено четырьмя различными инструментами. С ESPRIT программист смог изменить способ обработки этой детали, так, чтобы после сверления отверстия удерживался один инструмент с твердосплавными пластинами для выполнения всех шагов, пока деталь вращается. Новый подход экономит время цикла за счет уменьшения количества смен инструмента. Geospace Technologies также смогла регулировать скорость резания и подачу, чтобы в полной мере использовать возможности инструмента. Новые подачи и скорости были проверены и настроены на станке, а финальные параметры были перенесены в УП.

Помимо этого в ESPRIT есть возможность проводить анализ временных затрат в программном обеспечении. Со старым ПО компания не могла определить точное время выполнения программы, пока не делала пробный запуск непосредственно на станке. Софт предоставляет пользователям отчет, который показывает, как долго инструмент будет производить резание. Знание того, сколько времени требуется для обработки детали, позволяет компаниям более точно планировать работу и составлять отчеты о расходах.

В дополнение к более достоверным оценкам рабочего времени, CAM-система позволяет инженерам Geospace точно представить, как программа будет работать при создании или изменении нового инструмента. Синхронизация головок и предотвращение столкновений могут быть смоделированы в режиме реального времени одним нажатием кнопки. Если синхронизация в программном обеспечении не соответствует тому, что происходит на станке, компании тратят время и материалы, проверяя программы на оборудовании. По словам г-на Генри, ESPRIT «позволил перемещать операции с головки на головку или устанавливать точки синхронизации с помощью нескольких щелчков мыши». Теперь, когда возможны более точные синхронизации, компания может увеличить эффективность рабочего процесса.

В целом, новая программа сократила время цикла изготовления детали на станке ABX с 22 до 6,5 минут, сэкономив компании время и деньги. Основываясь на предыдущем успехе, программисты использовали ESPRIT для перепрограммирования ряда дополнительных деталей для станка ABX. «ESPRIT дал нам возможность быстро адаптировать и улучшить наши УП для многозадачных станков», - подытожил г-н Генри. «Мы добились существенной экономии, применив к процессам обработки более рациональный подход. Мы разделили операции для более эффективного использования всех шпинделей и револьверных головок, уменьшили количество необходимых смен инструмента, а также внесли много других улучшений».