CAD/CAM – suunniteltu valmistettavaksi (DFM)

3D MBD -tilavuusmallille asetettu yleistoleranssi. Kuva: MetSta

Vuosikymmeniä yritysten toiveena on ollut mahdollisimman sujuva suunnittelutietojen siirtyminen valmistuksen käyttöön. Samaan aikaan kehitystä on jarruttanut sopimuskäytäntö, jossa 2D-piirustukset ovat olleet se asiakirjamuoto, joka hyväksytään sopimuksissa sitovina dokumentteina. Tämä on johtunut siitä, ettei 3D-malleihin ole ollut saatavilla sitovia määrittelyjä niiden tulkitsemiseen.

Kansainvälinen vakiointiorganisaatio The International Organization for Standardization (ISO) on työryhmis­sään työstänyt vaiheittain uusia standardeja tulkinnan vakioimiseksi. Viimeisin hyväksytty standardi on ISO 10303-242:2025 (STEP AP242), joka määrittelee hallitun mallipohjaisen 3D-suunnittelun (Managed model-based 3D engineering – MBD). Se yhdistää tuotetiedon hallinnan (PDM) ja 3D-geometrian, kattaen valmistustiedot, kokoonpanotiedot ja muutosluettelot. Nyt on viimein mahdollista tehdä hankintasopimuksia, joissa viitataan piirustusstandardien sijaan tähän uuteen standardiin.

Monet CAD/CAM-toimittajat ovat jatkuvasti seuranneet standardin valmistumista ja vaikuttaneet sen sisältöön. Tämä on tuonut työhön asiantuntijuutta ja mahdollistanut riittävän kattavan standardin synnyn. Suurimmat CAD/CAM-ohjelmistotalot ovat myös samanaikaisesti sopeuttaneet tuotantoaan, jotta heidän ohjelmistonsa olisivat mahdollisimman nopeasti ja kattavasti kykeneviä käsittelemään standardin mukaista tietoa. Niinpä nyt on jo käytettävissä hyviä CAD/CAM-rajapintoja eri ohjelmistojen välillä.

Näiden ohjelmistokehittäjien joukossa on tietysti myös EXAPT Systemtechnik ­GmbH, joka on systemaattisesti tuonut uusia ratkaisuja tuotannon tarpeisiin yli 50 vuoden ajan.

EXAPT CAD/CAM/PDO -tuotteet

EXAPT CAD/CAM -ohjelmistoja ovat EXAPT­plus, EXAPTsolid, EXAPT NC-Editor, EXAPT­bmo ja EXAPTfdo. EXAPTplus ja EXAPTsolid ovat korkean tason kiinnitys- ja menetelmäsuunnitteluun sekä työstöohjelmointiin tarkoitettuja ohjelmia. EXAPTbmo on työvälinetietojen hallinnan sovellus ja EXAPTfdo on valmistustietojen hallinnan sovellus. Näiden sovellusten palvelijana toimii EXA­base-verkkotietokanta. EXAPTsolid toimii SolidWorks 3D CAD -ohjelman lisäosana, jolloin käytössä ovat SolidWorksin kaikki ominaisuudet.

Sekä EXAPTplus että EXAPTsolid -sovelluksia voidaan käyttää useiden valmistusmenetelmien, kuten mm. sorvaus, monitoimisorvaus, jyrsinnät, pyörö- ja tasohionta ja polttoleikkaus NC-ohjelmien tuottamiseen.

Sorvauksessa EXAPTcam tukee 2–22 akselisia työstökoneita. Akseleita voivat olla esimerkiksi X1, Y1, Z1, B1, C1, A1, X2, Y2, Z2, B2, C2, A2, X3, Y3, Z3, B3, C3, A3 – aina kolme sorvauskaraisiin ja neljärevolverisiin sorvauskeskuksiin saakka. EXAPTcam:ssä on erityinen työkalukantajien tapahtumien synkronoinnin tuki, joka helpottaa huomattavasti moniakselisten koneiden ohjelmointia. Tätä hyödyntäen on toteutettu myös useamman karan jyrsinkoneiden ohjelmointituki. EXAPTcam tukee sorvauksessa usean perättäisen kiinnityksen ohjelmointia päivittäen automaattisesti aihiomuodon eri kiinnitys­asennoissa. Aihion muuttuminen vaikuttaa automaattisesti seuraavien työstöjen laskentaan.

Jyrsinnän puolella EXAPTcam-ohjelmistot tukevat 2–10-akselista jyrsintää. Myös useamman työkalukantajan työstökoneita pystytään ohjelmoimaan sujuvasti. EXAPT­cam-ohjelmat sisältävät monia poraus- ja jyrsintätyökiertoja kuten taskut, poterot ja viisteet. Kaikkien koneiden NC-työkiertoja, kuten esimerkiksi G80-sarjan poraukset, käytetään aina, kun sellaisia koneista löytyy. Lisäksi käyttäjän on mahdollista luoda omia työkiertoja, kun ohjelmiston tarjoamat eivät riitä. Tämä tapahtuu käyttämällä parametrejä ja aliohjelmia sisältävää EXAPT-ohjelmointikieltä, jonka oppiminen on helppoa

5–6-akseliseen jatkuvarataiseen työstöön löytyy monenlaisia ratalaskentamahdollisuuksia.

Tarkkaa simulointia

EXAPTcam-ohjelmisto sisältää täydellisen työstösimulaation koko työalueelle. Työstökoneen tarkka kinemaattinen malli, työkalujen ja työkappaleiden tarkat 3D-mallit, lastuamisen mukaan päivittyvät aihiomallit ja automaattinen törmäystarkastelu tuovat varmuutta työstöjen onnistumiseen.

PDO-tuotteet (valmistustietojen hallinta)

EXAPTpdo on modulaarinen ohjelmistokokonaisuus, josta löytyy tuki kaikkien tuotantotietojen hallinnalle. EXAPTpdo:n joustavaan tietopankkiin voidaan tallettaa kiinteiden esinetietojen työkaluosat, osakokoonpanot, kokoonpanot, kiinnitinosat, työstökoneosat sekä erilaiset tarvikkeet, ja lisäksi tuotantoprosessien perustiedot ja tilannetiedot, jotka päivittyvät automaattisesti. Työkalutietoja voidaan noutaa eri lähteistä suoria liityntöjä käyttäen. Esimerkiksi: ToolDirec­tor-, ToolsUnited-, CoroPlus-, Wintool- ja TDM-järjestelmiin löytyy rajapinnat. Kaksisuuntainen yhteys löytyy myös työkalujen esiasetuslaitteisiin, kuten Zoller ja Kelch.

EXAPTpdosta löytyvät myös moduulit työpisteiden ja työstökoneiden työjonojen hallintaan ja optimointiin. Työjonojen optimoinnilla voidaan saavuttaa huomattavia läpimenoaikojen lyhenemisiä.

Useita toiminnanohjausrajapintoja (ERP) on valmiina, kuten esimerkiksi SAP R3 -toiminnanohjaukseen Fastems FMS -järjestelmiin, sekä esim. Kelch- ja Zoller-esiasettelulaitteisiin. EXAPTpdo kasvaa tarpeiden mukana ja mukautuu uusiin toimintatapoihin. Näin sen hyödyt ovat käytettävissä pitkälle tulevaisuuteen.

NC-ohjelmat, työkalutiedot ja asetustiedot siirtyvät modernin DNC-rajapinnan kautta työstökoneiden CNC-ohjauksiin ja sieltä takaisin. Näin koneiden työkalutilanne on jatkuvasti nähtävissä ja sitä hyödynnetään esimerkiksi työkalujen huoltamisen ohjaamisessa.

Titakon tuotteet ja palvelut

Titako Oy tarjoaa EXAPT-tuotteet kokonaisvaltaisina toimituksina, joihin kuuluvat ohjelmistoasennukset, käyttöopetus, postprosessorisovitukset, ohjelmistopäivitykset ja 5/8 käyttäjätuki etäläsnäoloa käyttäen. Titako antaa asiakkaille myös menetelmäkehitystukea ja asiakkaille pidetään vuosittain versioseminaareja.

Tuotannon kehityspalvelut ja ratkaisut

Titako Oy toteuttaa asiakkaiden kanssa yhdessä tuotantotietojen hallinnan selvityksiä, joiden päämääränä on asiakkaiden toiminnan kehittäminen. Ottamalla käyttöön digitaalisia ratkaisuja voidaan toimintaa tehostaa huomattavasti. Titako tarjoaa asiantuntijapalveluiden lisäksi valmiita ratkaisuja tuotannon kehittämiseen digitalisaation avulla. Yhdistämällä vuosien kokemuksen asiakkaan osaamiseen voidaan saavuttaa huomattavia tuloksia. Tuotantotietojen kokonaisvaltaisen hallinnan suunnittelu on avainasemassa, kun tuotantoa kehitetään digitalisaation ja tekoälyn avulla.