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曼恩能源(MAN ES)透過數位轉型來提高加工製造流程的效率和可靠性

  • 2024/2/27 15:30

曼能源解決方案為永續進步和繁榮創造能源解決方案

MAN ES 是一家能源解決方案和服務公司,致力於幫助全球經濟進入碳中和時代。 是海事和能源行業大缸徑柴油和燃氣發動機以及渦輪機械的全球頂級供應商。 MAN ES 總部位於德國奧格斯堡,在全球 120 多個地點擁有超過 14,000 名員工。他們的產品組合包括用於船舶和固定應用的二衝程和四衝程發動機、渦輪增壓器和螺旋槳,以及燃氣和蒸汽渦輪機、壓縮機和化學反應器。

 

展望未來,MAN ES 意識到如何透過數位轉型來提高工業流程的效率和可靠性將成為建立氣候友善產業的關鍵一步。為此,他們開始開發用於發電和儲存電能的新技術,以幫助應對再生能源的波動並降低發電廠的碳足跡。對於 MAN ES 來說,他們自己的數位轉型以及產業的發展始於他們設計和製造零件的方式。

 

挑戰:設計和製造大型機器零件

MAN ES 生產設施可生產各種尺寸的複雜零件(從不到 1 公斤到超過 120 噸),這意味著他們不能在 NC 編程或生產中犯任何錯誤。此外,他們製造的幾乎每台引擎都是為了滿足獨特的客戶要求而製造的。尤其是對於較大的產品,第一次就做好是很重要的,因為如果建置不正確,就會付出高昂的代價和時間。

 

過去,MAN ES 依賴過時的手動流程,這會減慢設計、NC 編程和零件生產的速度。他們使用 2.5D CAM 軟體來創建每個零件,這導致效率低下並減慢了上市時間。例如,一個流程需要工程師手動記錄 2.5D CAM 系統中 2000 多個點的座標,這是一個低效率且耗時的過程。此外,MAN ES 依賴來自不同原始設備製造商 (OEM) 的許多舊機器,所有機器都具有不同的控制系統,這使得工程和程式設計步驟更加複雜。

 

這種增加的複雜性意味著更可能出現代價高昂的錯誤。例如,手動系統增加了在設計和程式設計階段之間的切換中出現​​錯誤的可能性,這可能導致衝突——這是一種代價極其高昂的錯誤。此外,修復這些複雜的大型機器需要更長的停機時間;可能需要幾個月的時間才能讓它們重新運作。

 

MAN ES 的設計和製造團隊意識到他們需要一種更具策略性的方法來準確、及時地滿足獨特的需求。具體來說,他們需要更有效率、自動化的工具,並增加個人化功能,以提高創建刀具路徑的生產力。 MAN ES 決定過渡到 3D CAM 工具來最佳化其舊系統。利用自動化和可重複流程將使他們的 NC 程式設計流程更快、更有效率。

 

 

MAN ES 利用 Creo CAM 實現流程自動化並提高吞吐量

2015 年,MAN ES 決定利用 Creo 從 2D 草圖過渡到完整的 3D 模型方法。 Creo 廣泛的刀具路徑和自動化功能將有助於節省大型複雜機械零件的刀具路徑編程時間。 Creo 是 PTC 的 3D 建模軟體,提供一整套支援電腦輔助設計 (CAD) 和 CAM 的 2D 和 3D 解決方案功能。它提供了全方位的解決方案,有助於最大限度地提高從設計到生產的效率。 Creo 的 CAM 軟體(Creo NC 和刀具設計解決方案)為製造商提供了在最快的時間內實現最高品質的精密加工所需的一切。這使他們能夠處理生產過程的各個方面,從模具/鑄造設計和先進的 NC 到 3D 模擬和驗證。

 

MAN ES 選擇使用 Creo 有幾個關鍵原因。首先,Creo 的許多功能易於學習和使用,可以提高專家和非專家的效率。此外,它還與 Creo 套件中的所有產品無縫集成,以幫助建立單一事實來源。例如,對 CAD 模型的變更可以輕鬆自動地擴展到整個下游可交付成果。 CAD 和 CAM 之間的整合還可以節省時間,並有助於減少 Creo 重新計算刀具路徑時出現的錯誤。

 

Creo 還透過廣泛的可自訂自動化功能(包括 Creo NC 和工具設計)提供先進的數控流程規劃功能,讓使用者可以一次建立流程並複製它,而無需一次又一次重新建立相同的步驟。這最終減少了糾正錯誤和溝通不良所花費的時間。最後,Creo 可以實現更好的追蹤和版本控制,這意味著整個組織的團隊可以更快地存取繪圖、零件和文件,以便他們能夠快速、準確地制定工作計劃並隨著時間的推移重新訪問版本。

 

先進的 NC 製程規劃自動化功能可提高效率並降低成本

Creo 為 MAN ES 提供了創建自訂應用程式的工具,使設計和製造流程更加優化和高效。借助 Creo,使用者可以使用範本來幫助他們圍繞特定工件自動為操作員建立可交付成果。無需手動輸入信息,而是從設計中自動提取零件直徑、長度和位置等測量值。建立刀具路徑時,使用者可以完全控製刀具與材料接合的位置以建立最終零件。 Creo CAM 不僅允許使用者創建高效的刀具路徑,還可以捕獲設計和製造知識,以便可以複製以供將來使用,這有助於每個人利用設計和製造專家的專業知識。

 

製造範本可實現更敏捷、更有效率的流程

先進的 NC 製程規劃自動化功能(例如 Creo 的製造範本)使知識捕獲成為可能。製造模板允許使用者獲得執行 NC 刀具路徑所需的資訊。該功能使用戶能夠創建無限的、自訂的庫,以便製造部門可以輕鬆地讀取和共享資料。該容器有助於從公司中經驗豐富的程式設計師那裡獲取知識,以便初級製造工程師可以看到並重複使用最佳實踐,從而在整個組織中實現更高的一致性。

 

製造模板可以包含儲存在單獨文件中的一個或多個特徵,這種功能允許使用者將它們重複放置在相同或不同的模型中。透過一次完成工作並重複使用模板,使用者可以更輕鬆、更快速地建立複雜的刀具路徑、測量和序列。這些功能並非特定於模型,但只需定義一次即可應用於許多不同的模型、零件、產品等。因此,這減少了生產時間、錯誤和返工,並提高了設計和 CAM 程式設計流程的效率和敏捷性。透過為機器創建複雜的模板進行分析,MAN ES 還利用設計部門的數據來改進品質(例如改進鑽孔過程)。

 

 

MAN ES 成功提高複雜流程的效率

MAN ES 提高了程式設計任務的準確性,現在可以更有效率地從設計轉向生產。此前,在製造大型產品時,他們分配了三週的時間來生產第一個機器零件。現在,有了 Creo,他們只需要一週的時間。此外,自從改用 3D CAM 以來,由於計算錯誤或座標錯誤而導致的錯誤點的情況為零。 「我們省了很多錢——數千歐元。當機器與零件發生碰撞時,損失高達 10 萬歐元。自從我們開始使用 3D CAM 以來,我們就沒有發生過碰撞。」MAN ES 程式設計部團隊負責人 Mathias Reiter 說。

 

由於 Creo 的 3D CAM 軟體,MAN ES 將程式設計時間縮短了 33%。第一部分編程完成後,該過程從 12 天縮短到 9 天,然後從 9 天縮短到 5 天。最終,Creo 為 MAN ES 帶來了競爭優勢,因為他們可以比競爭對手更快地設計和生產大型複雜機器零件。