25.06.2018

Все больше ЧПУ в автоспорте — заслуга Индустрии 4.0

Автор: Нелл Уокер, Manufacturing Global

Обработка с ЧПУ сейчас переживает свой самый значительный рост и популярность, так как с ее помощью можно удовлетворить непрерывно растущие требования производства. Журнал Manufacturing Global решил узнать, как это происходит в автоспорте. 

Концепция умного производства Индустрия 4.0 и интернет вещей обеспечивают то, что использование ЧПУ повсеместно утвердилось в обработке металла — фрезеровании, точении, сверлении.

Как показывает новый отчет Grand View Research, к 2025 году ожидается, что глобальный рост станков с ЧПУ достигнет 100.9 млрд. долларов, составив 6.8%. Такой рост вызван постоянно растущей необходимостью сокращать производственные расходы, повышать эффективность и значительно снижать вероятность брака.

Металлообрабатывающие производства во всем мире внедряют у себя все более сложные фрезерные, токарные, лазерные, сварочные, сверлильные станки с ЧПУ, так как этого требуют технологии. Интеграция станков, оснащенных ЧПУ, с системами САМ помогает как сократить время обработки, так и обеспечить производство идеальных изделий, что заставляет компании и производства приобретать новые, все более сложные версии установок и программного обеспечения с ЧПУ. Только станки с ЧПУ, по ожиданиям, возглавят рынок до 2025 года и их продажи достигнут $25.17 млрд. долларов.

В популярности ЧПУ нет ничего нового — такие устройства появились в 1980-х годах и с тех пор продолжают улучшать производительность и сокращать время обработки. Трудности, вызванные обработкой вручную и невозможностью точного воспроизведения одного и того же изделия давно остались в прошлом. Теперь достаточно просто отправить чертеж изделия на станок через локальную сеть предприятия.

Одна из отраслей, в которой особо требуются сотни маленьких, идеально выполненных деталей — автоспорт, и именно в нем распространенность оборудования с ЧПУ особенно выросла. Автоспорт может воспользоваться преимуществами современных процессов для создания выносливых, легковесных конструкций.

"Как в ядерных, медицинских, инструментальных, аэрокосмических разработках, так и в автоспорте обработка с ЧПУ имеет положительное влияние — рассказывает гонщица Чарли Мартин. На гонках "Формулы 1" у команд есть целые производства, они проектируют и производят детали для болидов в очень короткие сроки. В крайнем случае команда пользуется услугами местного субподрядчика, чтобы отремонтировать или изготовить нужные изделия — на оборудовании с ЧПУ или без него.

"ЧПУ очень повлияло на методы производства и материалы, которые теперь можно использовать на таких станках: это означает, что мы сегодня создает машины, которые еще 40 лет назад было бы невозможно спроектировать и изготовить."

Джейми Додд, владелец компании DRD Racing, согласен с тем, что использование ЧПУ произвело революцию в автоспорте и буквально сделало мечты проектировщиков реальностью. Отдельное преимущество — возможность изготавливать даже самые маленькие детали таким особым образом, чтобы на выходе получить легкое, эффективное транспортное средство, на котором лучше участвовать в гонках.

"Вся суть автоспорта заключается в сравнении мощностей машин, поэтому все, что можно изготовить на станке с ЧПУ из алюминия или титана будет предпочтительней деталей из более тяжелых металлов" — продолжает Додд. "Клиенты приносят нам детали своих машин и говорят "сделайте эту деталь, только легче — что вы можете предложить?" 99% наших изделий — детали гоночных автомобилей, изготовленные на станках с ЧПУ так, чтобы уменьшить вес деталей, улучшить их безопасность и выдержку."

Детали, изготовленные на станке с ЧПУ не только дешевле обходятся в долговременной перспективе, но их и легче модифицировать под конкретные нужды. По мнению Додда, когда клиент воспользовался деталью, созданной его командой, он скорее всего вернется позднее и попросит сделать в ней изменения, чтобы создать что-нибудь еще более эффективное. "Без ЧПУ и программного обеспечения CAD/CAM мы бы никогда так не смогли" — рассказывает он. "20 лет назад мы точно так не делали.”

Мартин, чьей семье принадлежит фирма Percy Martin, продавец пользованного оборудования, наблюдала, как обработка металла менялась и адаптировалась под современные условия. Новые процессы, такие, как аддитивные технологии и 3D-печать, используются все чаще, все больше зависит от компьютеров. Тем не менее, есть и негативные последствия.

“Рост ЧПУ, к сожалению, ведет к тому, что многие с трудом освоенные в свое время навыки и знания теряются" — замечает Мартин. — "молодое поколение осваивает навыки на основе компьютерных технологий, и многое исчезает с тем, когда старшее поколение выходит на пенсию.”

Возможно, это и правда, но замена одного технического навыка другим неизбежна. ЧПУ развивается так быстро, что, по словам Додда, даже станки, купленные всего лишь пять лет назад, уже не могут в полной мере отвечать требованиям сегодняшних клиентов. Последние станки должны быть еще сложнее в области кинематики и точности, чтобы еще больше повысить эффективность обработки. "Если кто-нибудь обратится ко мне с проблемой, которую я могу решить, я делаю чертеж и уже через час-полтора деталь готова к испытаниям" — говорит Додд.

Семейный бизнес Мартин в последнее время ощущает значительный рост продаж станков с ЧПУ, так как Европа пользуется низкой ставкой на фунт стерлингов. Она уверена, что сектор продолжит свой рост и в дальнейшем. Бывшее в использовании оборудование доступно для потенциальных клиентов, которые раньше считали технологии с ЧПУ слишком дорогими, и ранее неизвестные компании пользуются известностью и престижем, которые приносит сотрудничество с автоспортом. Например, исследование Grand View Research Inc. показало, что один из ключевых игроков на развивающемся рынке станков с ЧПУ, Haas Automation, был практически неизвестен до начала сотрудничества с гонкой "Формула 1".

Популярное увлечение людей всех возрастов — автоспорт помог сделать роль обработки с ЧПУ в создании специальных запчастей для гоночных машин более заметной. Это, а также доступность пользованного оборудования у таких фирм, как Percy Martin, и станет тем, что поможет рынку вырасти до спрогнозированных выше показателей и добавит в производство и обработку металла нотку "крутизны".

Комментарий Dreambird

Компания Vero Software имеет в своем портфолио несколько решений, предназначенных для обработки металла на современных станках с ЧПУ, о которых идет речь в статье. Например, программный CAD/CAM-комплекс WorkNC, идеально подходящий для обработки деталей высокой сложности по 2-5 осям, уже зарекомендовал себя и широко применяется большинством азиатских автомобилестроителей.

EDGECAM – мировой лидер среди приложений для генерации управляющих CAD/САМ программ для станков с числово-программным управлением (ЧПУ). Его несравненные возможности в симуляции обработки, возможностях настройки траекторий инструмента и обработка Waveform были оценены в производстве гоночных автомобилей, автомобилей для бездорожья и военной технике.

Во многих случаях, когда в единственном экземпляре изготавливается сложное устройство или транспортное средство, от свойств которого зависит его успех, тоже используют программное обеспечение Vero Software. Так разработчик режущего инструмента Kyocera организовал партнерство с программным комплексом Edgecam, чтобы обеспечить успех своей философии — решения проблем своих клиентов, связанных со сложной обработкой.