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デジタルツイン

部品製造の最初の段階で正しく動作させてください

CNC 製造では、最初から正しく処理することが、精度、効率、コスト管理の鍵です。そのための中心的な手段は、現実世界とデジタル世界を統合して、コストのかかるイテレーションなしでアイデアを高品質の部品に変えることです。

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部品製造でどんな課題に直面していますか?

部品製造を改善するには、業界のユースケースに特有の特定の課題と要件に焦点を当ててください。各業界には独自の考慮事項と解決策があるので、アプローチを調整することでより良い結果が得られます。

クーラントスプレーと切削工具を使って、円筒形の金属加工品を加工するCNC

変動性が高い:ジョブショップのCNC

簡易部品やカスタム部品を製造する小規模な製造工場は、利益率が低く、ばらつきが大きいことがよくあります。高度なCAMツールを使わずに、マシン上で直接プログラミングすると、エラーの余地がほとんどなく、クラッシュ、誤ったオフセット、コストのかかるダウンタイムのリスクが高まります。同時に、有能な人材を見つけ、さまざまなインターフェースに関するtraining を行い、新しいテクノロジーを統合することは、本当に難しいことです。

Digital Twin のオファー 将来を見据えたソリューション:運用を中断することなく、NCプログラムの開発、テスト、最適化を仮想的に行うことができます。これにより、効率が向上し、エラーが減り、多品種小ロットの環境でも最初から正しい加工が可能になります。

高精度製造用の複雑なワークピース

メーカーは、精度の要求と厳しい品質基準により、ますます大きな課題に直面しています。サイクルタイムが長く、体積が少なく、複雑でカスタマイズされた部品のひずみ操作。リアルタイムの可視性がLimited、ダウンタイムが頻繁に発生する、試行錯誤を繰り返す最適化が、非効率性とコストを増大させます。一貫した品質を確保し、新しいツールについてスタッフにtraining を行うと、複雑さが増します。また、ミスをすると生産が遅れ、費用のかかる手直しにつながります。

Digital Twin は保証します バーチャルマシンとリアルマシンの完璧なマッチング-高精度の部品と衝突防止に不可欠です。CAD環境で作成されたNCプログラムの仮想テストと検証が可能になり、精度の向上、エラーの削減、操作の最適化が可能になります。

精密機械加工された金属部品をドリルビットで切断して、タービンブレードディスクのCNC フライス加工を行います。
高速加工中に金属チップとクーラントスプレーが飛散する円形の金属ワークピースを切断するCNC フライス盤

大量生産における複雑な機械加工操作

大量生産では、毎秒が重要です。複雑な機械加工は、精度を損なうことなく、効率的かつ大規模に実行する必要があります。エラーは遅延、無駄、コスト増加につながる可能性があるため、初期部品のプログラミングとテストは非常に重要です。高度な自動化レベルでは、一貫性と成果を確保するために、シームレスな技術統合と十分な訓練を受けたチームが必要です。

Digital Twin はシミュレートして検証します 仮想的に機械加工プロセスを行い、生産前に精度を確保し、パラメータを最適化します。これにより、エラーが減り、品質基準が確保され、ダウンタイムが最小限に抑えられ、最終的に製造の効率と精度が向上します。新しく設計されたツールをテストして、サイクルタイムを短縮することもできます。

Digital Twin とは何ですか?なぜ必要なのですか?

CNC Digital Twin は、CNC システム全体のデジタルレプリカで、制御ロジック、運動学、動作を正確に反映しています。このデジタル表現により、仮想環境でのシステムパフォーマンスの包括的なシミュレーション、分析、最適化が可能になります。現実世界での変更はすべて行われます。最初から精度が保証され、ダウンタイムが短縮され、全体的な効率が向上します。

主な利点

市場投入までの時間の短縮を表すアイコン:チェックマークの付いた円グラフ

市場投入までの時間を短縮

デジタルツインは、新製品やプロセスの開発と検証を加速します。設計を仮想的にシミュレートして最適化することで、メーカーは製品をより早く市場に投入し、競争力を獲得できます。

コスト削減を表すアイコン:ドル記号の付いた時計

コスト削減

機械加工プロセスを最適化し、エラーを発生前に防止する能力は、コストを大幅に削減します。スクラップ率の削減、工具の摩耗の最小化、材料の効率的な使用はすべて、運用コストの削減に貢献します。

品質管理の向上を表すアイコン:三つ星の賞バッジ

品質管理の向上

デジタルツインは、機械加工プロセスを仮想的にシミュレートして分析することで、最終製品が厳しい品質基準を満たしていることを確認するのに役立ちます。これにより、欠陥や手直しを減らし、顧客満足度を高め、製造コストを削減できます。

シームレスなワークフロー統合を表すアイコン:3つの連動ギア

シームレスなワークフロー統合

デジタルツインは、デジタル加工から現実世界加工への移行を効率化し、セットアップ時間を短縮し、生産性を高めます。シミュレーションから実行までの継続的な安全チェックを通じて、精度と信頼性を保証します。

Digital Twin は製造のどこで使えますか?

Digital Twin テクノロジーは、製造業者が精度、生産性、効率を達成する方法を変えます。デジタル世界と現実世界をつなぐことで、製造業務が始まるずっと前に、機械加工プロセスの準備、テスト、改善をよりスマートで柔軟に行うことができます。

バーチャルジョブの準備

機械のセットアップ、工具の選択、パラメータ定義など、機械加工作業は、生産開始前に仮想的に準備して計画できます。これらはすべてPC上でオフラインで実行できます。1台のコンピュータに複数のマシンツインを保存できるので、1台のワークステーションからNCプログラムを作成できます。すぐに実行できるプログラムは実際のマシンに直接転送され、セットアップ時間を最大 20% 短縮します。ユーザーは、新しい機械を待っている間でも、NCプログラムを準備してテストし、従業員を訓練できるため、到着時に十分な準備が整っていることを確認できます。

 デュアルモニターワークステーションで働くエンジニア。
デュアルモニターワークステーションでデジタルツインシミュレーションを操作するCNC オペレーター

オフラインプログラミングと検証

CNC プログラムは、実際の機械の動作を中断することなく、オフラインで作成してテストできます。NCプログラムはPC上で開発および検証されるため、テストと最適化を完全に仮想空間で行うことができます。このアプローチは、プロセスの信頼性と効率を向上させながら、ダウンタイムを大幅に削減し、非生産的な機械時間を最大75%削減します。

シミュレーション(基本と上級)

ユーザーは基本的なシミュレーション機能と詳細なシミュレーション機能の両方を利用できます。基本的なシミュレーションでは潜在的な問題がすぐに明らかになりますが、高度なシミュレーションではより深い洞察が得られ、プロセスの最適化が可能になります。VCPファイルの制御と運動学のデータをCAM機能に統合することで、ユーザーは正確なシミュレーション環境にアクセスできます。これにより、実際の機械や生産能力に投資することなく、製造可能性の確認、機械の適合性の評価、生産時間の正確な計算が可能になります。

CNC ツールパスシミュレーションを検討しているエンジニア
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トレーニングとスキル開発

オペレーターは仮想マシンで安全にトレーニングでき、機器を危険にさらしたり、生産を中断したりすることなく、さまざまなシナリオやプログラミングタスクを処理できます。間違いはすぐに修正でき、training は機械が納品される前に行うことができます。これにより、エラーが減り、物理的なプロトタイプが不要になり、機械を実際の生産に使用できるようになります。

シーメンスは、パートナーとのコラボレーションを含め、どのようなソリューションを提供してくれますか?

シーメンスは、これらの課題に対処し、CNC 加工作業の効率、精度、安全性を高めるように設計された包括的なDigital Twin ソリューションを提供しています。パートナーとのコラボレーションを含む、シーメンスが提供する主なソリューションは次のとおりです。

バーチャルマシニングから初回生産まで

Run MyVirtual Machine シーメンスのCNC コントローラーのDigital Twin です、具体的には SINUMERIK ONESINUMERIK 828D。NCプログラムをPC上でオフラインで作成、検証、最適化できるなど、多くの利点があります。また、training や継続教育のための優れたプラットフォームとしても機能します。

  • CNC コントローラーの1:1Digital Twin: 実際の機械で実行する前に、実際のNCコードをシミュレートされた環境で実行してください。
  • ジョブショップ向けのスタンドアロンソリューション: SINUMERIK CNC インターフェースを反映しているので、ツールの動きとセットアップをオフラインで検証できます。
  • NX CAMとの統合(オプション):CAMで生成されたツールパスと実際の加工実行を完全に一致させ、精度を向上させ、材料の無駄を減らします。
3D旋削シミュレーションと一緒にSINUMERIK オペレーターパネルを表示するMyVirtual Machineソフトウェアインターフェイスを実行します
衝突検知が有効なCNC マシニングセンターの3Dシミュレーション、回転テーブル上のワークピースのセットアップを示しています

衝突リスクから衝突のない加工まで

Protect MyMachine /3D Twin は、機械加工プロセスを継続的に監視して潜在的な衝突を検出して防止するリアルタイムの衝突防止システムです。Run MyVirtual Machineと同じ3Dエンジンを使用しているため、仮想シミュレーションから実際の実行までシームレスな統合と一貫した安全性が保証されます。このシステムは、機械とワークピースの両方を保護します。ペースの速い環境や高精度の製造では特に役立ちます。

3D CADモデルからCNC プログラムまで数分で完了します

マシニング/3Dスキャナーを最適化してください エラーを最小限に抑えることで、プログラミング時間を短縮し、製品の品質を向上させます。スマート分析アルゴリズムは実際の部品の形状を捉え、幾何学的特徴に基づいて最適化された加工方法を提案します。これにより、時間とコストを節約し、プログラミングエラーを防ぎ、一貫した品質を保証します。実際のマシンの永久ライセンスとして、またRun MyVirtual MachineによるDigital Twin のオプションとして利用できます。さらに詳しい情報

マシニング/3Dスキャナーを最適化してください
アプリケーションからMyVirtual Machine/3D Screenshotを実行してください

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統合されたCNC 作機械と工作機械デジタルツイン

暗い背景でのデジタルツインワイヤーフレームレンダリングと組み合わせたCNC 工作機械

シーメンスは、大手CNC 機械OEMと緊密に協力して、共同ソリューションを開発しています。エンドユーザーは、CNC コントローラーのデジタルツインと工作機械のDigital Twin を組み合わせた共同提供から大きなメリットを得ます。

この統合ソリューションは、CNC 加工作業の効率、精度、生産性を高めます。このユニークなサービスには大きなメリットがあります。

  • マシンロジックからHMIまで、仮想マシンと実マシンのシームレスな統合
  • シーメンスと機械メーカーによる統一サポート
  • 試運転の迅速化、ミスの減少、training 時間の短縮によるコストと時間の節約

Digital Twin ソリューションの実例

この共同サービスは、シーメンスCNC Digital Twin とOEMの高忠実度工作機械デジタルツインを統合したものです。これらのモデルはOEMが自社の業務に適用するため、実際の機械の動作を反映し、初日から正確なプログラミング、シミュレーション、プロセスの最適化を可能にします。工作機械の開発や試運転から生産やサービスまで、これらの実際の例は、CNC と工作機械の統合Digital Twin ソリューションの価値を示しています。

よくある質問 (FAQ)