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電腦輔助先進製造技術 擴大在地化系統服務能量
 

【作者: 陳念舜】   2019年11月06日 星期三

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出身英國劍橋大學團隊的老牌CAM電腦輔助製造軟體商Delcam是全球五家最大的 CAD/CAM軟體供應商之一,從1965年成立以來,與其他CAD/CAM軟體商最大不同處,便在於該公司自有位於伯明罕的工廠(AMF),可不斷研發先進製造加工技術,並進行軟體開發與測試;且因為同時對外接單,還能兼顧為客戶有效提升生產效率、降低成本的需求。


達康科技公司(DARCAM)則自1992年開始,成為Delcam旗下2~5軸CNC工具機專用加工軟體PowerMILL在台灣的創始代理商,能少數兼具線切割、高速、多軸、車銑複合/積減法混合製造,快速達到放電加工等CAM編程自動化、機台效能最佳化目標;以及機上量測自動補償、機台製造資訊即時化、工業機器人離線編程、數位銲接、雷射切割等應用,可讓加工廠充份應用機台性能,邁向機台無人值守,滿足3C、汽車、模具等產業客戶需求。



圖1 : 達康科技提供客製化二次開發服務能力,成為開發新機種的策略夥伴,讓客戶有機會承接創新高價值工作。(source:達康科技)
圖1 : 達康科技提供客製化二次開發服務能力,成為開發新機種的策略夥伴,讓客戶有機會承接創新高價值工作。(source:達康科技)

同時提供客製化二次開發服務能力,成為開發新機種的策略夥伴,讓客戶有機會承接創新高價值工作。除了率先建立全台灣規模最大的CAM服務團隊,工程師遍布北中南據點之外;近年來更自主開發雲端系統,提供有制度、即時、高效率的技術服務,協助終端加工廠自動化,提高機台和人員生產率及產品良率。


繼2014年被Autodesk併購、2016年正式併入Autodesk Digital Manufacture Group,成為認證經銷夥伴以來,達康科技更整合了Autodesk最新協同合作平台A360,享有雲端儲存空間,可將專案資訊諸如刀具路徑、進退刀、刀具、邊界等條件通過行動裝置即時分享,與工作夥伴討論,實現無紙化作業,既提升效率也減少發生錯誤。率先導入最經濟的訂閱方案Subscription,則可隨業務量增減使用套數,讓使用者彈性管理軟體預算,降低前期投入資金及風險等門檻,不斷享用最新版本和服務。


善用企業併購資源 通過協同合作平台加值

因應現今工業4.0趨勢發展,PowerMILL也能與Autodesk旗下Fusion Production平台連結,結合生產計畫、追蹤作業並監控機台,使用雲端運算和工業物聯網IIoT進行智慧製造,達成生產效率最佳化。且由於自主研發關鍵技術核心,使得PowerMILL完整加工解決方案擁有自主改進最佳化能力,從而衍生出包含高速、2D、3+2軸、5軸加工、銑車切削,與機器人自動離線編程加工等套裝程式模組,都可在同一套軟體介面完成,縮短學習時間;並配合自動化/二次開發等功能,提供製造管理服務,以保存客戶Domain knowhow、提高加工效率。



圖2 : 達康科技利用獨有PowerMILL Addtiive雷射加減法混合製造功能與EasyAM客製化操作介面,使用者輸入3D CAD圖檔後,即可通過內建多種工法策略、積層參數,快速產生積層路徑,並經由模擬驗證事先看到粗胚狀況。(source:達康科技)
圖2 : 達康科技利用獨有PowerMILL Addtiive雷射加減法混合製造功能與EasyAM客製化操作介面,使用者輸入3D CAD圖檔後,即可通過內建多種工法策略、積層參數,快速產生積層路徑,並經由模擬驗證事先看到粗胚狀況。(source:達康科技)

達康科技表示,目前該公司PowerMILL為現今市面上五軸CAM軟體系統中掌握最豐富的加工法,包含精準偵測2~5軸殘料應用,與多軸殘料加工、五軸多刀清角等;透過Vortex高效率旋風擺線加工,約可節省87%粗加工時間;甚至可將傳統三軸工法直接產生五軸路徑,讓使用者只要有基本五軸加工概念者即可編程、縮短加工時間,並提升加工表面品質。


其最大優勢還有彈性編輯路徑功能,可在完成運算專案路徑後修剪、點選刪除,或一鍵完成移動、複製、鏡射等功能,而不必重新運算,實現完全過切保護、進退刀最佳化,尤其是在加工大型汽車模具的複雜曲面領域,具有高市占率。透過高精度點分佈的後處理運算加工,還能順暢控制並降低機台負載,縮短39%機台加工時間;或者自行定義要加工的點數量,以提升加工表面品質。


以及獨有PowerMILL Addtiive雷射加減法混合製造功能與EasyAM客製化操作介面,支援各類3~5軸機台或機器人設備,使用者輸入3D CAD圖檔後,即可通過PowerMILL內建多種工法策略、積層參數,快速產生積層路徑;並經由模擬驗證事先看到粗胚狀況,一次加工製作傳統製程無法完成的複雜零組件架構、輕量化設計,減少後續銲接組裝成本,增加可靠度、耐用性;不必額外準備治具,少量生產關鍵零組件,而能有效縮短製造時間與成本,或者用來修補受磨損的高價零組件。



圖3 : 近期發表的EasyNC智慧NC串刀程式系統,可避免現場人員手動編輯、合併NC程式時出錯,且支援一鍵即轉換FANUC、SIEMENS格式。(source:達康科技)
圖3 : 近期發表的EasyNC智慧NC串刀程式系統,可避免現場人員手動編輯、合併NC程式時出錯,且支援一鍵即轉換FANUC、SIEMENS格式。(source:達康科技)

此外,PowerMILL也透過自動及交互式機台碰撞演算法,讓使用者只要輸入機台構造和治具等相關尺寸位置,就能在軟體內實際模擬機台動作、全模型過切保護,進行五軸防碰撞驗證,以檢視機台和刀具路徑是否安全、避免干涉;加上手動刀軸控制,則可使用更短刀具提升轉速與進給率,減少過長刀具加工振動,適用於加工直立壁面或深孔模具;且為了避免五軸同動自動偏擺時刀軸劇烈變化,自動更新刀具軸向,省去重新計算的時間。


在加工前就能掌握各種狀況,以達到最安全及有效率的五軸編程;並藉此判斷各種工件與機台的適配性,作為採購機台時參考。再搭配另一套PowerINSPECT OMV機上量測系統,能支援現今各大品牌測頭,完成全機台模擬,避免二次搬運導致的誤差風險與干涉;以及快速彈性地檢測路徑編輯,進而即時補償,並輸出客製化報表。



圖4 : NC-Base程式資料庫管理系統為CNC操作者、CAD/CAM程式設計者及管理者提供一個暢通的資訊交流平台。(source:新知造科技)
圖4 : NC-Base程式資料庫管理系統為CNC操作者、CAD/CAM程式設計者及管理者提供一個暢通的資訊交流平台。(source:新知造科技)

值得一提的是,由於PowerMILL支援樣板template Marco & VB客製化,不必仰賴專業的程式撰寫人員,就能達到操作流程標準化、編程自動化,在短期內有效提升軟體效率,長期累積企業核心技術。達康科技除了多年來服務各產業經驗累積的能量,推出EasyCAM輔助介面之外,再由客製化團隊協助二次開發、打樣、測試及軟硬體整合。


近期也與許多工具機廠合作,陸續發表EasyNC智慧NC串刀程式系統,避免現場人員手動編輯、合併NC程式時出現錯誤,且支援一鍵即轉換FANUC、SIEMENS格式,至少提升10%以上加工效率;以及almaCAM支援各品牌設備切割、銲接與沖壓專用CAD/CAM,可承接3D CAD設計系統,並整合生產管理、ERP系統資料輸入匯出,強調選擇Darcam,就等於為企業添置了一個專業顧問團隊。


專注2D零組件應用 落實在地服務能量

另一家美系CAM軟體商MasterCAM,除了同樣提供豐富專業的2.5D加工功能,包含:外形、挖槽、自動避讓導角,與殘料、螺紋、特徵辨識加工、鑽孔及攻牙,讓加工角度的表面更光滑之外;並搭配高速高效的動態銑削加工(DYNAMIC MOTION),實現等量、等負荷的高速高效率切削加工,使得刀具路徑平順,節省時間與成本,同時延長刀具壽命,適用於加工硬質材料。


其3D加工法也利用最佳化動態銑削粗加工,使之能快速移除餘料,以達到加工效率最大化,降低成本而提高接單競爭力;同時提多種高效率五軸工法,完全滿足編程加工應用,還有完整機台模擬驗證,確保路徑安全和作業可適性。


Mastercam原廠授權經銷商之一的新知造科技表示,現今市面上各家CAM系統最大差異在於成熟度,取決於專用功能性和開發時間、操作人性化程度。」MasterCAM強項在於市場規模較大的2~2.5D工件,也因為功能豐富又易用,近年來成為銷量最龐大的CAM軟體,2018年銷量達25萬套,預估2019年將達到近26萬套,廣泛應用於航太、汽機車零組件及手工具產業所需3+2軸與4軸的幾何造型加工,解決手寫難度,提高整體編程效益。



圖5 : NC程式編輯模擬系統(CIMCO Edit)支援分析的專用資料庫資源更多,可在機械端操作。(source:新知造科技)
圖5 : NC程式編輯模擬系統(CIMCO Edit)支援分析的專用資料庫資源更多,可在機械端操作。(source:新知造科技)

此外,針對現今製造業要達到工業4.0智慧工廠,必須加工到一定程序時,即可插入排序檢測刀具有無磨耗或其他特徵,再回頭修改程式,以免故障停機。否則,如航太製造業者一旦耗時完成複雜工藝加工後,始發現須變更設計或重修程式將影響生產效率,難以實現真正自動化。


MasterCAM機上量測製程控制解決方案的優勢,在於功能更為完整成熟,包含支援多家不同品牌測頭量測3~3+2軸,完全整合刀具及工件座標設定、量測路徑模擬與碰撞檢測;將量測數值回饋控制器後,再加工控制,整合產出報告分析與決策。


且有別於傳統機上量測須等待完成所有加工程序後的成品,再回頭比對修改。該方案集NC編程、對刀、工件校正及檢測、回饋更新與邏輯功能於一體,採用與CAM銑削路徑作業相同的方式,建立測頭量測模式,更容易進行有效的製程管理。還能與刀庫管理系統結合後,得知為了提升加工效率所設計的各式客製化成型刀具使用壽命,在磨損達到一定程度前更換。


加上透過該公司引進CIHCO公司致力於CAD/CAM與DNC全面解決方案,其中NC程式編輯模擬系統(CIMCO Edit)支援分析的專用資料庫資源更多,可在機械端操作,請求排程傳輸NC程式,並率先納入夾治具、行程極限等條件,結合CAM路徑後的模擬結果更為精準。


NC-Base程式資料庫管理系統則應用Cilent/Server主從式架構,為CNC操作者、CAD/CAM程式設計者及管理者提供一個暢通的資訊交流平台,透過系統架構管理NC程式。使之不必離開自己的辦公環境,就能針對CNC工具機產生的程式路徑,透過分析資料、分類管理與操作,完成程式編輯、修改、審核、驗證、批准、調用、備份等工作,找到最終版本,以方便下次重覆操作及傳輸到機台,解決安全性權限問題。


目前MasterCAM也同樣提供客製化二次開發系統服務,如易智工廠自動化服務系統(EZiFASS)功能便類似IIoT平台,可支援雙系統控制器,用來整合現場即時加工資訊、遠端編程與NC管理。由於最終還是需要控制器廠商願意開放函式資料庫及相關參數,並配合客戶既有MES、ERP系統,才能有效分析管理刀具、設備稼動率及人力資源,維護產品品質,此時考驗CAM系統商的就是整合能力高低,促使與大廠加速合作。


**刊頭圖(source:cdn.canadianmetalworking.com)


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