Cyfrowe wytwarzanie to wykorzystanie zintegrowanego systemu komputerowego obejmującego symulację, przestrzenną wizualizację, narzędzia analityczne i różne inne narzędzia usprawniające współpracę, dzięki której jednocześnie tworzy się produkty i definiuje procesy wytwarzania. Cyfrowe wytwarzanie rozwijało się począwszy od stosowania inicjatyw takich jak: design for manufacturability (DFM), komputerowo zintegrowane wytwarzanie (CIM), elastyczne systemy produkcji, lean manufacturing i innych, które wyraźnie komunikowały potrzebę ściślejszej współpracy przy projektowaniu produktów i procesów.

Wielu z długoterminowych korzyści wynikających z zarządzania cyklem życia produktu nie można osiągnąć bez wszechstronnej strategii cyfrowego wytwarzania. Cyfrowe wytwarzanie jest punktem kluczowym integracji pomiędzy PLM a różnymi aplikacjami i urządzeniami działającymi na hali produkcyjnej, umożliwiając wymianę informacji o produkcie pomiędzy grupami odpowiedzialnymi za projektowanie i wytwarzanie. Synchronizacja ta, pozwala firmom produkcyjnym zrealizować swoje cele dotyczące terminu dostarczenia produktów na rynek oraz z ich ilości, a także osiągnąć znaczne oszczędności dzięki redukcji liczby kosztownych zmian wprowadzanych w trakcie realizacji procesu rozwoju produktu.

Systemy cyfrowego wytwarzania pozwalają inżynierom produkcji stworzyć kompletną definicję procesu produkcyjnego w cyfrowym środowisku uwzględniając:

• Oprzyrządowanie
• Linie montażowe
• Gniazda pracy
• Rozkład fabryki
• Ergonomię
• Surowce

Symulacja procesów produkcyjnych może być wykonana z zamiarem zdobycia i ponownego wykorzystania wiedzy, a także w celu optymalizacji produkcji zanim zostanie ona faktycznie uruchomiona.Cyfrowe wytwarzanie pozwala również pozyskiwać informację zwrotną o aktualnie realizowanych operacjach produkcyjnych, a następnie zastosować tą wiedzę w procesie projektowania produktu i skorzystać tym samym z doświadczeni hali produkcyjnej podczas etapu planowania.

Obecne inicjatywy w obszarze rozwoju narzędzi cyfrowego wytwarzania koncentrują się na poprawie doświadczenia użytkownika, w związku z czym informacje prezentowane w kontekście realizowanych zadań pozwalają użytkownikowi szybciej podejmować lepsze decyzje. Podjęto kroki zmierzające do zapewnienia bezpośredniego połączenia z urządzeniami na hali produkcyjnej, takimi jak: programowalne sterowniki logiczne (PLC), sterowniki maszyn, maszyny sterowane numerycznie (CNC) oraz z innymi elementami wyposażenia. Ujednolicone platformy są również tworzone z myślą by zarządzać zarówno systemami PLM jak i systemami realizacji produkcji (MES)

Przykłady wykorzystania aplikacji cyfrowego wytwarzania

Cyfrowe wytwarzanie jest wykorzystywane w wielu różnych branżach. Producent oryginalnego wyposażenia dla przemysłu samochodowego może cyfrowo zaprojektować cały proces wytwarzania (oprzyrządowanie, obróbki, sekwencje montażu i rozkład logistyczny zakładu) podczas gdy w tym samym czasie konstruktorzy projektują elementy danego modelu pojazdu. Dzięki temu, inżynierowie produkcji są w stanie natychmiast przekazać informację zwrotną do projektantów, jeśli pojawią się jakiekolwiek ograniczenia produkcyjne w odniesieniu do zaprojektowanych części. Ten typ współpracy pomiędzy inżynierami produkcji a projektantami tworzy całościowy obraz projektowania produktu i procesów.

Dostawca w branży zaawansowanych technologii może wykorzystać system cyfrowego wytwarzania do stworzenia przestrzennej symulacji całej linii produkcyjnej, a następnie przeanalizować różne warianty i koncepcje realizacji produkcji w ramach procesu odpowiadania na zapytanie ofertowe. Ten rodzaj przejrzystości i precyzji w planowaniu i przygotowywaniu propozycji może pomóc tej firmie w zdobyciu większego zaufania klienta i ostatecznie przyczynić się do pozyskania zlecenia.

Korzyści ze stosowania Cyfrowego Wytwarzania

Cyfrowe wytwarzanie wspomaga przedsiębiorstwa produkcyjne w zwiększaniu ich wydajności w zakresie zarówno planowania produkcji jak i samego procesu wytwarzania.

• Cyfrowe wytwarzanie umożliwia połączenie wszystkich informacji dotyczących produktu, procesu produkcji, fabryki i jej zasobów, a następnie ich przeglądanie i pobieranie w czasie wprowadzania zmian, z zachowaniem spójnego i kompleksowego dostępu do projektu procesu produkcyjnego.
• Cyfrowe wytwarzanie pozwala na optymalizację procesów produkcyjnych wyrobów w zarządzanym środowisku. Umożliwia tworzenie elastycznych instrukcji roboczych, zdolnych do wyświetlania informacji 2D/3D o części wraz z instrukcjami dotyczącymi obróbki i stosowanych narzędzi.
• Możliwości symulacji dostępne przy cyfrowym wytwarzaniu pomagają zredukować koszty dzięki wirtualnej walidacji robotów i programów automatyzujących proces produkcji.
• Przy użyciu cyfrowego wytwarzania można szybciej utworzyć model fabryki, aby jeszcze przed uruchomieniem produkcji mieć pewność, że będzie procować w optymalnym układzie, zapewniającym najkorzystniejszy przepływ materiałów i przepustowość procesu.
• Cyfrowe wytwarzanie może być wykorzystane do wspierania procesów „six-sigma” oraz „lean manufacturing”, dzięki dostarczaniu graficznego środowiska do analizy rożnych wariantów wymiarowych.
• Systemy cyfrowego wytwarzania wspomagają współdzielenie danych dotyczących jakości produktu w całym przedsiębiorstwie poprzez generowanie kompletnych, opartych na modelu CAD, programów kontrolnych do współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM) i obrabiarek sterowanych numerycznie (NC).
• Cyfrowe wytwarzanie umożliwia realizację procesów produkcyjnych z bieżącym dostępem do wszelkich danych związanych z wyrobem.

Oprogramowanie do Cyfrowego Wytwarzania

Oto przykłady aplikacji związanych z cyfrowym wytwarzaniem:

Tecnomatix to wszechstronne portfolio rozwiązań cyfrowego wytwarzania, łączących wszystkie dziedziny wytwarzania z inżynierią produktu – od projektu, poprzez symulację i walidację, aż do procesu produkcyjnego. Stworzony na bazie otwartej platformy PLM zwanej Teamcenter, Tecnomatix dostarcza wszechstronny zestaw rozwiązań dla wytwarzania.

NX CAM i CAM Express pozwalają programistom NC maksymalnie wykorzystywać możliwości, jakie posiadają najnowsze, najbardziej wydajne obrabiarki. NX CAM dostarcza pełen zestaw funkcji adresowanych dla obróbek szybkościowych, wielofunkcyjnych obróbek tokarsko-frezarskich oraz obróbek 5-osiowych. CAM Express zapewnia silne narzędzia programowania NC przy niskich całkowitych kosztach posiadania.