MAN Energy Solutions utilizza le funzionalità di automazione NC di PTC Creo per ottimizzare il processo di progettazione e produzione

Guardando al futuro, MAN ES ha compreso la necessità di rendere i processi industriali più efficienti e affidabili come passaggio fondamentale per la creazione di industrie rispettose del clima. A tal fine, ha iniziato a sviluppare nuove tecnologie di generazione e stoccaggio dell'energia elettrica per far fronte alle fluttuazioni delle energie rinnovabili e ridurre l'impronta di carbonio delle sue centrali elettriche. Per MAN ES, la trasformazione digitale (e l'evoluzione del settore) è iniziata dal modo di progettare e fabbricare parti.

Il processo di progettazione e produzione di parti per le grandi macchine presenta delle difficoltà

Gli stabilimenti di produzione di MAN ES ad Augusta fabbricano parti complesse di ogni dimensione, da meno di un chilo a più di 120 tonnellate. Ciò significa che l'azienda non può permettersi il minimo errore nella programmazione NC o nella produzione. Inoltre, praticamente tutti i motori che produce rispondono ai requisiti unici dei clienti. Soprattutto con i prodotti più grandi, è quindi importante riuscire bene fin da subito, perché un problema di fabbricazione comporterebbe notevoli costi e perdite di tempo.

In precedenza, MAN ES si affidava a processi manuali e obsoleti che rallentavano la progettazione, la programmazione NC e la produzione delle parti. Utilizzava il software CAM 2,5D per creare ogni parte, il che causava inefficienze e rallentava il time-to-market. Ad esempio, un solo processo richiedeva ai progettisti di registrare manualmente le coordinate di oltre 2.000 punti nel sistema CAM 2,5D, un processo inefficiente e dispendioso in termini di tempo. Oltretutto, MAN ES contava su numerose macchine esistenti di diversi OEM, tutte con differenti sistemi di controllo. Ciò rendeva le fasi di progettazione e programmazione ancora più complesse.

Questa complessità aggiuntiva aumentava la probabilità di errori costosi. Ad esempio, con un sistema manuale è verosimile commettere qualche sbaglio durante il passaggio dalla fase di progettazione a quella di programmazione, il che può provocare una collisione, un errore estremamente costoso. A ciò si aggiunge il fatto che la riparazione di queste macchine enormi e complesse richiede periodi di inattività prolungati: potrebbero volerci mesi per rimetterle in funzione.

I team di progettazione e produzione in MAN ES si erano resi conto di aver bisogno di un approccio più strategico per soddisfare requisiti unici con maggiore precisione e tempestività. In particolare, necessitavano di strumenti più efficienti e automatizzati, con aspetti di personalizzazione extra per aumentare la produttività nella creazione di percorsi utensili. MAN ES decise di passare a uno strumento CAM 3D per ottimizzare i sistemi esistenti. L'utilizzo dell'automazione e di processi ripetibili avrebbe reso il processo di programmazione NC più rapido ed efficiente.

MAN ES ha utilizzato le funzionalità CAM di Creo per automatizzare i processi e migliorare la capacità produttiva

Nel 2015, MAN ES ha deciso di sfruttare Creo per passare da sketch 2D a un approccio basato su un modello 3D completo. L'ampia gamma di percorsi utensile e funzionalità di automazione di Creo permette di risparmiare tempo nella programmazione di percorsi utensile per pezzi di macchinari grandi e complessi. Creo è il software di modellazione 3D di PTC che offre una suite completa di funzionalità di soluzioni 2D e 3D a supporto di CAD (progettazione assistita da computer) e CAM (produzione assistita dal computer). Fornisce una soluzione completa che consente di massimizzare l'efficienza dalla progettazione fino alla produzione. Il software CAM di Creo, ovvero le soluzioni Creo NC e Creo Tool Design, offre ai produttori tutto il necessario per realizzare una lavorazione della migliore qualità e della massima precisione il più velocemente possibile. In questo modo possono gestire ogni aspetto del processo produttivo, dalla progettazione di stampi e colate al calcolo numerico avanzato, dalla simulazione 3D alla verifica.

MAN ES ha scelto di utilizzare Creo per diversi motivi chiave. In primo luogo, molte delle funzionalità di Creo sono facili da apprendere e da utilizzare e possono aumentare l’efficienza di tutti gli utenti, esperti e non esperti. Inoltre, dispone di integrazioni perfette con tutti i prodotti della suite Creo per costituire un'unica fonte di dati. Ad esempio, le modifiche al modello CAD possono essere propagate facilmente e automaticamente ai risultati finali a valle. L'integrazione tra CAD e CAM consente anche di risparmiare tempo e di ridurre gli errori futuri, poiché Creo ricalcola il percorso utensile.

Creo fornisce inoltre funzionalità avanzate di pianificazione dei processi di controllo numerico attraverso un'una vasta gamma di funzionalità di automazione personalizzabili, tra cui Creo NC e Tool Design, che consentono agli utenti di creare un processo una volta e poi replicarlo senza dover ricreare continuamente gli stessi passaggi. Ciò riduce il tempo speso per correggere gli errori e per problemi di comunicazione. Infine, Creo consente di migliorare il monitoraggio e il controllo delle versioni, accelerando così l'accesso a disegni, parti e file per i team in tutta l'organizzazione. In questo modo i team possono elaborare piani di lavoro con più precisione e rapidità e rivedere le versioni nel corso del tempo.

Le funzionalità avanzate di automazione della pianificazione dei processi NC favoriscono l'efficienza e riducono i costi

Creo ha fornito a MAN ES gli strumenti necessari per creare applicazioni personalizzate che rendano il processo di progettazione e produzione più ottimizzato ed efficiente. Con Creo, gli utenti hanno a disposizione modelli che li aiutano ad automatizzare la creazione di risultati finali per gli operatori in relazione a un pezzo specifico. Anziché inserire manualmente le informazioni, è possibile estrarre automaticamente dal progetto misure quali diametro, lunghezza e posizione della parte. Quando creano i percorsi utensile, gli utenti possono controllare totalmente dove l'utensile interagirà con il materiale per creare la parte finale. La soluzione CAM di Creo permette agli utenti non solo di creare percorsi utensile efficienti, ma anche di acquisire conoscenze di progettazione e produzione da poter replicare per un utilizzo futuro. Tutti possono così sfruttare l'esperienza di esperti in materia di progettazione e produzione.

I modelli di produzione consentono processi più agili ed efficienti

Le funzionalità avanzate di automazione della pianificazione dei processi NC, come i modelli di produzione di Creo, rendono possibile l'acquisizione delle conoscenze. Un modello di produzione permette agli utenti di avere le informazioni necessarie per eseguire un percorso utensile NC. Questa funzionalità consente all'utente di creare una libreria illimitata e autodefinita, grazie alla quale i reparti di produzione possano leggere e condividere facilmente i dati. Il contenitore aiuta ad acquisire le conoscenze dei programmatori più esperti nell'azienda. Gli ingegneri di produzione più giovani possono approfittarne per consultare e riutilizzare le best practice, con il risultato di una maggiore coerenza nell'intera organizzazione.

I modelli di produzione possono contenere una o più funzionalità memorizzate in un file separato, il che consente agli utenti di posizionarli ripetutamente nello stesso modello o in modelli diversi. Eseguendo il lavoro una volta e riutilizzando i modelli, gli utenti creano misurazioni, sequenze e percorsi utensile complessi con maggiore rapidità e facilità. Queste funzionalità non sono specifiche di un modello. Dopo che sono state definite le prima volta, infatti, possono essere applicate a una grande varietà di modelli, parti, prodotti e quant'altro. Ciò ha l'effetto di ridurre il tempo speso in produzione, errori e rielaborazioni e di migliorare l'efficienza e l'agilità del processo di progettazione e programmazione CAM. Creando modelli complessi per l'analisi delle macchine, MAN ES sfrutta anche i dati del reparto di progettazione al fine di ottenere miglioramenti della qualità (ad esempio, perfezionando il processo di foratura).

I Gpost offrono maggiore flessibilità agli utenti

Oltre a quello che abbiamo visto, Creo offre un generatore di postprocessori Gpost incluso gratuitamente in ciascuna licenza. I Gpost sono facili da apprendere e consentono agli utenti di creare tutti i post che desiderano. A differenza di altre soluzioni CAM, il postprocessore di Creo può essere configurato dall'utente per qualsiasi macchina. Per configurare il postprocessore, gli utenti iniziano a spuntare le caselle di controllo di un questionario. In questa fase, il completamento del post è tra l'80% e il 90%. La simulazione integrata dell'asportazione di materiale in Creo permette agli utenti di convalidare il percorso utensile in modo che il team possa apportare le correzioni necessarie. I Gpost sono facili da apprendere e forniscono tutto ciò di cui MAN ES potrebbe aver bisogno per creare un post specifico. Gli utenti possono quindi contare su una maggiore flessibilità ed essere più efficienti nell'utilizzo del software CAM.

Windchill permette ai progettisti una gestione avanzata dei dati e dei rilasci

I progettisti di MAN ES utilizzano Windchill di PTC anche per gestire i dati di progettazione e produzione al fine di incrementare la coerenza e la produttività. Ad esempio, gli utenti possono vedere che cosa è cambiato e annotare il motivo per cui hanno apportato tali modifiche. La gestione dei dati in Windchill include sia i progetti Creo sia le parti e gli assiemi correlati al CAM, come parti di materie prime, staffaggi e altro ancora.

Inoltre, le funzionalità di gestione dei rilasci acquisiscono la cronologia del processo di programmazione, in modo che tutte le modifiche e le iterazioni siano incorporate nel sistema. Gli utenti possono ripristinare le versioni precedenti, visualizzare la cronologia completa dei miglioramenti e confrontare le versioni. In più, le API Creo consentono a MAN ES di interfacciarsi con strumenti software di terze parti e promuovere ulteriore efficienza. Attualmente, MAN ES utilizza le API per gestire gli strumenti e migliorare le simulazioni di fabbricazione allo scopo di evitare collisioni.

MAN ES è riuscita a rendere i processi complessi più efficienti

MAN ES ha migliorato l'accuratezza dei task di programmazione e può ora passare dalla progettazione alla produzione in modo più efficiente. In precedenza, la fabbricazione dei prodotti più grandi richiedeva di allocare tre settimane per produrre la prima parte della macchina. Ora, con Creo, basta una settimana. Da quando è passata al CAM 3D, poi, MAN ES non ha più riscontrato casi di punti errati dovuti a calcoli sbagliati o a coordinate non corrette. "Stiamo risparmiando moltissimo, migliaia di euro. Una collisione tra la macchina e la parte può costarci fino a 100.000 euro. Da quando abbiamo iniziato a utilizzare una soluzione CAM 3D non abbiamo più registrato alcuna collisione", afferma Mathias Reiter, responsabile del reparto di programmazione di MAN ES.

Grazie al software CAM 3D di Creo, MAN ES ha abbattuto i tempi di programmazione del 33%. Dopo che la prima parte è stata programmata, il processo è passato da 12 a 9 giorni e in seguito da 9 a 5. Alla fine, Creo ha dato a MAN ES un vantaggio competitivo non da poco, considerando che l'azienda ora può progettare e produrre parti di macchine grandi e complesse più velocemente dei concorrenti.

MAN ES continuerà a utilizzare Creo per ottimizzare i processi digitali

MAN ES è entusiasta di proseguire la partnership con PTC anche in futuro. "Abbiamo un'ottima comunicazione con il team PTC", riferisce Reiter. "Ci forniscono un supporto leader nel settore, che contribuisce in modo sostanziale al nostro successo."