MAN Energy Solutions 運用 PTC Creo 的 NC 自動化功能充分改善設計與製造流程

展望未來，MAN ES 了解若要打造氣候友善的產業，則透過數位轉型設計更有效率且可靠的工業流程，是相當重要的步驟。有鑑於此，該公司開始針對較容易波動的可再生能源開發新的發電和儲電技術，並減少自家發電廠的碳足跡。對 MAN ES 來說，自家公司的數位轉型和整個產業的演進，始自所採用的零件設計與製造方式。

設計與製造大型工具機零件的過程充滿挑戰

MAN ES 在奧格斯堡的生產設施製造從不到 1 公斤到超過 120 公噸、各種尺寸的複雜零件，因此難以承受 NC 程式設計或生產過程出錯的後果。此外，該公司製造的每具引擎幾乎都必須滿足客戶的獨特需求，尤其是大型引擎，因此必須第一次就做對，否則萬一出錯，將產生高昂成本並耗費大量時間。

MAN ES 以前仰賴的是過時的手動流程，但會拖慢設計、NC 程式設計與零件生產的速度。該公司原本使用 2.5D CAM 軟體來建立每個零件，但是會造成效率不彰以及上市時程延遲的問題。例如有一道流程要求工程師在 2.5D CAM 系統中，手動記錄超過 2,000 個資料點的座標，不但效率低落又浪費時間。此外，MAN ES 也仰賴許多不同原始設備製造商 (OEM) 的舊型工具機，這些工具機分別採用不同的控制系統，使得工程和程式設計步驟更加複雜。

這些額外的複雜度，更有可能產生代價高昂的錯誤。例如，手動系統更容易在設計與程式設計階段的交接過程中產生錯誤，導致代價極度高昂的衝突情形。此外，維修這類複雜的大型工具機時需要更長的停機時間，可能要過好幾個月才能重新運轉。

MAN ES 的設計和製造團隊發現需要採用更具策略型的方法，以便精確並及時地滿足獨特需求。該公司特別需要更有效率的自動化工具，並隨附個人化功能，以提高建立刀具路徑時的生產力。MAN ES 決定改用 3D CAM 工具，將舊有系統最佳化。運用自動化功能和可重複的流程，將能加快 NC 程式設計流程並提高效率。

MAN ES 運用 Creo CAM 推動流程自動化並提升產能

MAN ES 在 2015 年決定運用 Creo，將 2D 草繪換成完整的 3D 建模方法。Creo 提供的各種刀具路徑和自動化功能，在為複雜的大型機械零件進行刀具路徑程式設計時，有助於節省時間。Creo 是 PTC 的 3D 建模軟體，提供完整的 2D 和 3D 解決方案功能套件，支援電腦輔助設計 (CAD) 和 CAM。這套軟體提供功能完善的解決方案，有助於充分提升從設計到生產的效率。Creo NC 和刀具設計解決方案則是 CAM 軟體，為製造商提供所需的一切功能，可在最短時間內達成最高品質精確加工的目標。如此一來，製造商就能處理生產流程的每個面向，包括模具/鑄造設計、進階 NC 及 3D 模擬與驗證等。

MAN ES 之所以選擇使用 Creo，是基於幾項關鍵因素。首先，Creo 有許多功能易學易用，也能大幅提高專家和非專家使用者的效率。此外，這套軟體與 Creo 套件中的所有產品均完美整合，有助於建立單一資料來源，例如 CAD 模型變更可輕鬆自動導入到所有下游可傳送作業中。CAD 和 CAM 的整合也能節省時間，並在 Creo 重新計算刀具路徑時，協助降低未來發生錯誤的機率。

Creo 還透過一系列可自訂的自動化功能 (包括 Creo NC 和刀具設計) 提供進階數值控制流程規劃能力，讓使用者建立流程一次就能不斷複製運用，不必一再重建相同的步驟，最終縮短因修正錯誤和溝通不良所耗費的時間。最後，Creo 有利於更有效地進行追蹤和版本控制，如此整個組織中的所有團隊就能更快存取工程圖、零件和檔案，進而更快製作出更正確的工作計畫，並重新檢視過往的諸多版本。

進階 NC 流程規劃自動化功能可提高效率並降低成本

Creo 為 MAN ES 提供建立自訂應用程式的工具，打造更優良、更有效率的設計與製造流程。Creo 為使用者提供範本，有助於為特定零件的操作人員打造自動化的可傳送作業建立流程。系統會自動從設計中擷取零件直徑、長度和位置等尺寸資訊，因此使用者不必手動輸入。建立刀具路徑時，使用者可以完全掌控刀具與材料的接觸位置，以製造出最終零件。Creo CAM 不只可讓使用者建立高效率的刀具路徑，還能擷取設計與製造知識以備日後重複運用，使所有人都能受惠於設計與製造專家的專業知識。

製造範本有助於打造更靈活、效率更高的流程

像 Creo 製造範本這類進階 NC 流程規劃自動化功能，讓知識的擷取成為可能。製造範本可讓使用者獲得執行 NC 刀具路徑的必要資訊。使用者可以運用這項功能，建立無限制的自定義資料庫，以便製造部門輕鬆讀取和分享資料。這個容器有助於向公司中經驗較豐富的程式設計師擷取知識，協助資淺的製造工程師查看和重用最佳工作模式，以提升組織內部的一致性。

製造範本可將一項以上的特徵存放在另一個檔案，以便使用者在相同或不同的模型中重複運用。使用者只要設定一次就能重複使用範本，更輕鬆快速地建立複雜的刀具路徑、尺寸和序列。這些特徵並非專屬於特定模型，而是只需定義一次，就可以套用到許多不同的模型、零件、產品等等。如此將能縮短生產所需時間、減少錯誤並避免重工，同時提高設計與 CAM 程式設計流程的效率和靈活度。MAN ES 也會建立複雜範本以供工具機進行分析，藉此運用設計部門提供的資料來改善品質 (例如微調鑽孔流程)。

GPOST 讓使用者享有更大的彈性

另外，Creo 也隨著每份授權免費提供 GPOST 後處理器產生器。GPOST 很容易上手，可讓使用者按照需求，建立所需數量的後處理器。使用者可針對任何工具機來配置 Creo 的後處理器，這一點與其他 CAM 解決方案不同。在配置後處理器時，使用者只要先勾選問卷中的核取方塊，就能完成大約 80% 到 90% 的後處理器配置作業。Creo 中的整合式材料移除模擬功能則可讓使用者驗證刀具路徑，方便團隊視需要做出修正。由於 GPOST 簡單易學，又提供 MAN ES 建立特定後處理器時可能需要的一切功能，因此使用者能享有更大的彈性，並更有效率地發揮 CAM 的效益。

Windchill 可讓工程師強化資料和發行管理功能

MAN ES 工程師也使用 PTC 的 Windchill 來管理設計和製造資料，以提升一致性和生產力，例如使用者可以查看變更項目以及變更原因。Windchill 中的資料管理功能可用於 Creo 設計和 CAM 相關零組件，例如原料零件、夾具等等。

此外，發行管理功能也能用於擷取程式設計流程記錄，如此所有變更和改版就會嵌入系統中。使用者可以還原舊版設計、查看完整的改善記錄並比較版本。Creo API 也讓 MAN ES 得以與第三方軟體工具互動，進一步提高效率。目前該公司使用 API 來管理工具，以及改善成品模擬成果，以避免發生衝突情形。

MAN ES 順利提高複雜流程的效率

MAN ES 提高了程式設計工作的精準度，現在能更有效率地從設計階段進展到生產階段。該公司過去在製造較大型的產品時，會安排三週的時間生產第一個工具機零件，現在有了 Creo，這項工作只需要一週時間。更棒的是在改用 3D CAM 後，就再也沒發生過因為計算或座標錯誤，導致資料點不正確的問題了。MAN ES 程式設計部門組長 Mathias Reiter 表示：「我們省下了數千歐元的成本。當工具機與零件之間發生衝突情形時，最多要耗費 10 萬歐元來解決問題。但自從我們開始使用 3D CAM 之後，就再也沒有發生過衝突的問題了。」

多虧 Creo 的 3D CAM 軟體，MAN ES 將程式設計時間縮短了 33%。在設計出第一個零件後，這道程序所需的時間從 12 天縮短為 9 天，接著又從 9 天縮短為 5 天。Creo 最終讓 MAN ES 能以比競爭對手更快的速度，設計和生產複雜的大型工具機零件，為該公司帶來競爭優勢。

MAN ES 將持續使用 Creo 改善數位流程

MAN ES 很期待在日後與 PTC 繼續合作。Reiter 表示：「我們與 PTC 團隊溝通順暢。他們提供業界最頂尖的支援服務，確實促成了本公司的成功。」