From old race car to new race car: VERICUT takes pole position.
ก่อนที่ฤดูกาลการแข่งขันจะสิ้นสุดลง ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One กำลังคิดที่จะปรับปรุงรถในปีถัดไปอยู่แล้ว กระบวนการที่ซับซ้อนนี้ทำให้ส่วนประกอบส่วนใหญ่ของรถยนต์ได้รับการออกแบบใหม่ ในการผลิต พวกเขาพึ่งพาซอฟต์แวร์การตรวจสอบ การจำลอง และการเพิ่มประสิทธิภาพ VERICUT เป็นอย่างมากจาก CGTech ซึ่งเป็นทรัพยากรด้านวิศวกรรมการผลิตหลักที่ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One มานานกว่าสองทศวรรษ
กระบวนการพัฒนารถยนต์ใหม่มีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลา เมื่อไม่นานมานี้ รถยนต์ Formula One จะต้องได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมดทุกปี ยกเว้นชิ้นส่วนสินค้าโภคภัณฑ์ เช่น ตัวยึด ด้วยการเปิดตัวขีดจำกัดต้นทุนเมื่อเริ่มฤดูกาล 2021 ทุกอย่างก็เปลี่ยนไป ส่วนประกอบที่ไม่มีประสิทธิภาพหรือชิ้นส่วนที่ทำงานอยู่แล้วในระดับที่เหมาะสมสามารถยกยอดไปยังฤดูกาลถัดไปได้ ปัจจุบัน ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One บรรทุกส่วนประกอบของรถยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่องจักรในปริมาณที่มากขึ้นในแต่ละปี เมื่อเปรียบเทียบกับฤดูกาลก่อนต้นทุน
Robert Brown ผู้จัดการร้านขายเครื่องจักรของทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One กล่าวว่า “มันเปลี่ยนธรรมชาติของวิธีการทำงานของเรา ตอนนี้ ทันทีที่มีการตัดสินใจในการยกประเภทส่วนประกอบ เราสามารถใช้ ‘กำลังการผลิตในช่วงฤดูร้อน’ สำรองบางส่วนของเราเพื่อผลิตส่วนที่ยกขึ้น ซึ่งหมายความว่าเราสามารถมุ่งเน้นไปที่ชิ้นส่วนประสิทธิภาพที่ออกแบบใหม่ได้เมื่อเริ่มมาถึงทันเวลาดังต่อไปนี้ ฤดูกาล.”
Cost counting
การประสานงานอย่างใกล้ชิดระหว่างวิศวกรรมการออกแบบและวิศวกรรมการผลิตมีความสำคัญมากขึ้นนับตั้งแต่มีการใช้ต้นทุนสูงสุด ในอดีต นักออกแบบมักจะสร้างชิ้นส่วนที่ต้องการโดยไม่ต้องคำนึงถึงต้นทุนการตัดเฉือนมากนัก
“วันนี้มันแตกต่างออกไป เราสามารถชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงการออกแบบเล็กๆ น้อยๆ ที่อาจลดต้นทุนการตัดเฉือนลงได้สองในสาม เป็นต้น” Mr Brown กล่าว “เสียงที่เรามีในวงจรการออกแบบดังกว่าเมื่อไม่กี่ปีก่อนมาก”
James Peddle วิศวกรฝ่ายผลิตของทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One เจาะลึกเข้าไปในกระบวนการนี้: “เมื่อเราได้รับชิ้นส่วนประสิทธิภาพที่ออกแบบใหม่ เราจะเริ่มต้นด้วยการประเมินจำนวนการปฏิบัติงานที่กระบวนการตัดเฉือนจะต้องใช้ในการผลิตส่วนประกอบด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด เป็นไปได้. จากนั้นเราจะดูข้อกำหนดฟิกซ์เจอร์และเริ่มการเขียนโปรแกรม”
Clear the air
ขั้นตอนของกระบวนการนี้ยังเห็นการสร้างเส้นทางและการประมาณรอบเวลา ซึ่งทีมสามารถใช้เพื่อประมาณต้นทุนได้ สิ่งต่อไปนี้คือจุดเริ่มต้นของระยะการปรับให้เหมาะสม ซึ่งวิศวกรฝ่ายผลิตมองหาวิธีลดระยะเวลารอคอยสินค้าให้มากยิ่งขึ้น ในกรณีนี้ ทีมงานอาศัยเครื่องมือต่างๆ เช่น โมดูล VERICUT Air Cut Optimization ซึ่งสามารถลดรอบเวลาได้อย่างมาก
“การเพิ่มประสิทธิภาพ Air Cut เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพที่ปลอดภัยมากในการใช้งาน” Mr Peddle กล่าว “มันไม่ได้ทำให้หัวกัดทำงานหนักขึ้นหรือส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชิ้นส่วน เพียงแต่ลดระยะเวลาที่หัวกัดไม่ได้สัมผัสกับส่วนประกอบ”
“เพื่อยืนยันเวลาที่ต้องใช้สำหรับองค์ประกอบการตัดเฉือนในการสร้างส่วนประกอบ เราเพียงแค่ใช้เวลาเอาท์พุตที่คำนวณโดย VERICUT” เขากล่าวเสริม “จลนศาสตร์ของเครื่องจักรในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงของ VERICUT นั้นทำให้เรามั่นใจว่าเวลาที่รายงานจะตรงกับเวลาทำงานจริง”
Safety first
การผลิตส่วนประกอบที่ออกแบบใหม่ที่ซับซ้อนในราคาประหยัดและปลอดภัยดูเหมือนจะเป็นเรื่องที่คิดไม่ถึงหากไม่ได้รับความช่วยเหลือจาก VERICUT
“โดยหลักแล้ว มันจะไม่ปลอดภัยและต้องใช้แรงงานจำนวนมาก” นายบราวน์กล่าว “ผมคิดว่าวันเวลาผ่านไปแล้วเมื่อคุณเพียงแค่อ่านพิกัด X, Y, Z ของโค้ด G และ M บนหน้าจอได้ ไม่ใช่ด้วยความซับซ้อนของชิ้นส่วนในปัจจุบัน ในช่วงเวลาเร่งด่วน ผู้ปฏิบัติงานหนึ่งรายจะต้องรับผิดชอบเครื่องจักรหลายเครื่อง โดยใช้โค้ด CNC ใหม่เอี่ยม รับรองว่าเครื่องจักรจะทำงานอย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องใช้ VERICUT หรือไม่? ลืมมันซะ”
Mr Peddle เสริม: “โปรแกรมจำนวนมากของเรามีโค้ดหลายล้านบรรทัด เรามีคนไม่เพียงพอที่จะดำเนินการทีละบรรทัดโดยไม่มี VERICUT เราอาจจะต้องเพิ่มทรัพยากรแรงงานของเราเป็นสองเท่า”
A meeting of minds
หนึ่งในคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มากมายของซอฟต์แวร์คืออินเทอร์เฟซ NX® ของ CGTech ซึ่งมอบวิธีที่ง่ายและสะดวกในการตรวจสอบโปรแกรม NC ได้โดยตรงจากภายใน NX ซึ่งเป็นระบบ CAM ที่ใช้งานอยู่ที่ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One
อินเทอร์เฟซสามารถตรวจสอบโปรแกรม CNC แต่ละโปรแกรม ชุดโปรแกรม CNC ที่เลือก หรือลำดับการทำงานทั้งหมดได้ ข้อมูลโปรแกรม CNC และเครื่องมือทั้งหมดจะถ่ายโอนไปยัง VERICUT โดยอัตโนมัติ โมเดลการออกแบบ สต็อก และฟิกซ์เจอร์จะถ่ายโอนโดยอัตโนมัติในทิศทางที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการ VERICUT ทำงานภายนอก NX เพื่อให้ผู้ใช้สามารถทำงานในซอฟต์แวร์ CAM ต่อไปได้ในขณะที่ตรวจสอบโปรแกรม CNC
“อินเทอร์เฟซระหว่าง NX และ VERICUT นั้นน่าประทับใจมาก” Mr Peddle กล่าว “เรารู้ด้วยความมั่นใจว่าเรากำลังจำลองสถานการณ์เดียวกันทุกประการตามที่ตั้งใจไว้ในเซสชั่น CAM ของเรา นอกจากนี้การจำลอง VERICUT ยังรวดเร็วอีกด้วย แม้ว่าจะมีชิ้นส่วนที่ซับซ้อน เช่น เพลา ซึ่งมีระยะเวลาการทำงานประมาณ 45 ชั่วโมง แต่ก็ใช้เวลาไม่นานในการตรวจสอบการชน การเซาะ และวัสดุส่วนเกิน”
Losing weight
ทุกปี การออกแบบชิ้นส่วนใหม่ที่ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One ดูเหมือนจะท้าทายมากขึ้น การลดน้ำหนักโดยไม่กระทบต่อฟังก์ชันการทำงานถือเป็นหัวใจสำคัญของการปรับเปลี่ยนหลายๆ อย่าง
“สิ่งนี้สร้างความท้าทายให้กับวิศวกรการผลิตที่ต้องรักษาส่วนประกอบให้คงที่ในระหว่างการตัดเฉือน” Mr Brown อธิบาย “เราอาจจำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษหรือกลยุทธ์การตัด สร้างสรรค์วิธีการปรับแต่งคุณสมบัติบางอย่าง เช่น ร่องผิวหน้าที่ลึกมาก ความสามารถในการจำลองการปฏิบัติงานเหล่านั้นและทำซ้ำเครื่องมือแบบกำหนดเองใน VERICUT นั้นมีประโยชน์มากและทำให้เรามีความมั่นใจอย่างมาก”
เขากล่าวต่อไปว่า “ตัวอย่างเช่น ส่วนประกอบอาจมีผนังบางมากผ่านรู ไม่มีทางที่จะใช้ด้ามกลึงคว้านแบบเดิมๆ ในแกน Z ของเครื่องกลึง CNC ได้เนื่องจากโปรไฟล์ ดังนั้นเราจึงใช้ด้ามกลึงคว้านแบบดัดแปลงและตัดเฉือนรูในมุมต่างๆ มีความซับซ้อน แต่ด้วยการใช้ VERICUT เรารู้ว่ามันจะปลอดภัย หากไม่มีซอฟต์แวร์ ก็จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะอยู่ที่เครื่องจักร โดยฟังสิ่งต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงของฮาร์โมนิค เพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นในพื้นที่ตัดภายในรูเจาะ”
License to be creative
นอกเหนือจากคุณประโยชน์ด้านวิศวกรรมการผลิตแล้ว การใช้ VERICUT ที่ทีม Mercedes-AMG PETRONAS Formula One ยังช่วยส่งเสริมนักออกแบบอีกด้วย
“เราได้รับคำขอค่อนข้างน้อยจากวิศวกรออกแบบเพื่อสอบถามว่าส่วนประกอบใหม่สามารถใช้เครื่องจักรได้หรือไม่” Mr Peddle อธิบาย “บางครั้งมันก็เป็นเรื่องง่ายที่จะตอบใช่หรือไม่ใช่ แต่ถ้าไม่ เราจะพัฒนาเส้นทางเครื่องมือสำหรับชิ้นส่วนอย่างรวดเร็วและดำเนินการผ่าน VERICUT ซอฟต์แวร์นี้ให้คำตอบแก่เรา และอาจมีแนวคิดหนึ่งหรือสองแนวคิดเกี่ยวกับวิธีทำให้เครื่องจักรง่ายขึ้น ความสามารถนี้ช่วยให้วิศวกรออกแบบสามารถตัดสินใจเชิงบวกได้ในขั้นตอนแนวคิด”
Mr Brown กล่าวเสริมว่า “VERICUT ช่วยให้นักออกแบบของเรามีความมั่นใจในการสร้างสรรค์ หากไม่มีการจำลอง เราคงจะขอให้พวกเขาควบคุมความคิดสร้างสรรค์ของตน ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพลดลงได้ เรารู้จากประสบการณ์ว่า VERICUT ไม่เพียงแต่มีประโยชน์อย่างมากต่อการผลิต แต่ยังรวมถึงการออกแบบด้วย”