Цифровой двойник для оптимизации управления станками с ЧПУ

Точность обработки заготовок сильно зависит от корректности ввода данных и управления инструментом. Вмешательство человека в процесс машинного управления может вносить определённые ошибки. Это можно устранить, если ПО создаёт виртуальную копию станка с помощью полной интеграции CAM и ЧПУ станка. Тогда программирование производится автономно с доступом в режиме реального времени ко всем настройкам оборудования. Это делает технология «цифрового двойника» или Digital Twin of Organization, (DTO) уже активно применяемая во всех сферах производства. Благодаря ей возможно создавать в цифровом виде модель состояния станка, свойств заготовок и иные данные через интеграцию ЧПУ и системы CAM. Это отлично служит для контроля состояния станка и хода обработки деталей. При этом CAM-система контролирует все параметры станка, инструмента и заготовок хотя бы и на нескольких агрегатах.

При отсутствии прямой интеграции с ЧПУ и цифрового двойника CAM получает только лишь общие данные об оборудовании и ПО, не может использоваться по-настоящему эффективно. Даже использование технологий ИИ без цифровой модели, созданной с помощью софта Digital Twin of Organization, не даёт максимальных выгод. Если же использовать DTO, то тогда ввод данных вручную и другое вмешательство оператора вполне безопасно. В будущем, вполне вероятно, что в связке CAM-система — ЧПУ необходимым элементом станет и ИИ (так называемый искусственный интеллект).
Для объединения различных производственных задач: обработки, программирования и т.д. применяют различные варианты программного обеспечения DTO. Одни из них разрабатываются сторонними девелоперами, другие самими производителями станков. Последнее лучше всего, т.к. никому лучше производителя не известна специфика его оборудования. Особенно это важно в случае сложных видов обработки и оборудования, например, обработки по пяти осям. Именно в пятиосной высокоскоростной металлообработке, в силу её сложности и особенностей, технология Digital Twins сейчас более всего необходима. Используя эту технологию, можно легко контролировать магазин инструментов и их работу, время обработки, нагрузку шпинделя, движение по осям. Кроме того, легко создавать 3D-модели заготовок и отрабатывать на них виртуально процесс обработки. Полученные в результате моделирования данные сразу передаются на физическое оборудование, а это делает весь процесс эффективным и полностью предсказуемым.
При отсутствии прямой обратной связи, обмена данными ЧПУ и CAM с помощью DTO даже новейшее оборудование и ПО оставляют пространство для ошибки. Это часто происходит при вмешательстве оператора.
Digital Twin of Organization также может стать альтернативой внедрению новой и более сложной CAM-системы. С помощью цифрового двойника формируется виртуальная копия станка и заготовки. Эта модель даёт возможность безошибочно подготавливать управляющие программы для работы станка.