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NX_CAMの未来とSinumerikとの相互ハンドリングポートフォリオ開発部足立誠市郎 | June 9th, 2016

Realize innovation. Restricted © Siemens AG 2016

Siemens PLM Connection Japan 2016

Restricted © Siemens AG 2016 06.09.2016 Siemens PLM Software

デジタルツイン

（インダストリー4.0とSAPの取組み 2015年7月16日 SAPジャパン株式会社インダストリークラウド事業

統括本部村田聡一郎より）

http://iot-jp.com/iotsummary/iottech/digital-twin%EF%BC%88%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%83%84%E3%82%A4%E3%83%B3%EF%BC%89/.html

デジタルツインとは、工場や製品などに関わる物理世界の出

来事を、そっくりそのままデジタル上にリアルタイムに再現す

るという意味です。実際に製造する工場や出荷する製品を、

システム上にあたかも双子のように現実世界を模したシミュ

レーション空間を構築し、現実の工場の制御と管理を容易に

する手法です。次世代のものづくりにおける重要なコンセプト

であり、インダストリアル４．０を支える重要な技術とされていま

す。

コンピュータ上で実際の動きと同じもの再現できるようになる

ことによって、製品設計や製造ラインの一部を変更しようとい

うとき、実際に変更する前に現実に近いシミュレーションが可

能となります。コンピュータ上で設計・検討などが行えるという

ことは、例えば製品開発において、その複数の開発プロセス

の工程を同時並行で進め、情報共有や共同作業を行なうこ

とで、開発期間の短縮やコストの削減を図るいわゆるコンカレ

ント・エンジニアリングに貢献することになります。


工場現場工作機械

部品加工製造データ管理

...

Teamcenter Data and process management

プリセッター工具管理

バーチャルとリアルの融合により、効率を最大化

ERP MRL NX CAM

Teamcenter Process Planner

SIMATIC IT

WINCC

Shop floor connect

DNC Connect Shop Floor Integrate Resource Management

BOP


目次

1. NX CAMについて ------------------------ 2. シームレス製造エンジニアリング ------------ Seamless Manufacturing Engineering (SME)


NX CAM - ドメイン

金型 & ダイ加工 • コンスーマー製品

• 自動車

• 電機精密

プリズマティック部品加工 • 機械

• 機械ツール

• 装置

複雑部品加工 • 航空＆防衛

• 医療機器

• 電源生成


モールド & ダイ加工 - 特徴

モールドとダイ部品は単純形状から複雑まで多岐にわたる

典型的な形状:

•フラット、スロット、穴、ポケット、曲面

•部品は多くのフィーチャを持つ

•2½ - 5 軸ミリング、ドリル、ワイヤカット、電極、研削

典型的な加工での課題:

•繰り返し生産

•治具

•小、中、大の生産バッチ

•精度

•工具寿命


モールド & ダイ加工 - NX CAMでのインサート加工と電極加工

Roughing paths

Tilt Tool Axis

Machining Data Library Cut Region Management

CAM Templates

電極加工

Electrode Design Wizard

Macro/Journal usage




• 自動車

• 電機精密


• 機械ツール

• 装置


• 医療機器

• 電源生成


プリズマティック部品加工 - 特徴

機械部品は簡単形状/複雑プロセスである

典型的な形状: •フラット、スロット、穴、ポケット •コンポーネントは多くのフィーチャを持つ •2 軸ミーリング、ドリリング、旋盤

典型的な加工での課題: •複数セットアップ •旋盤とミーリングの組み合わせ (IPW) •特殊な治具 •小、中、大の生産バッチ •精度 •工具寿命 •切り屑処理、クーラント処理


プリズマティック部品加工 - NX CAMでの複合旋盤機能や自動化

Volume and Boundary based Turning IPW driven

Volume Based Milling and Drilling IPW driven

Support also complex Machine Features (Part Takeover, Sub Programs, Special

Output)

Multi Channel Programming

NX CAMでの自動化複合旋盤機能

Recognize Feature including PMI

Teach Machining and save inside MKE




• 自動車

• 電機精密


• 機械ツール

• 装置


• 医療機器

• 電源生成


複雑部品加工 - 特徴

複雑部品コンポーネントは異なるハイテク材料から製造さ

れる自由曲面形状を高精度で加工する

形状:

•自由曲面の複雑形状

•挑戦的な形状– 薄壁、届かない場所

加工の課題:

•複数セットアップ

•多軸ミーリング、ターニング、研削、ドリル

•複雑な治具

•小、中、大の生産バッチ •高精度

•工具寿命

•ベストプラクティス


複雑部品加工 - インペラーとブリスクのターボマシニング

Roughing Wall Finishing Hub Finishing Rest Milling

Smooth Transitions

Turbo-machinery NX30436


複雑部品加工 - 多軸ミーリング

Interactive Cut Regions

Area Milling Cut Patterns Holder Collision Avoidance

Complex Shape Profiling

Divide by Holder Height Graphical Tool Axis Editing with Machine


NX CAM Robotics

NX CAMの新規アドオンモジュール

ロボット加工のプログラミングとシミュレー

ション

• NX CAMのミーリングパスを利用

サポート

• ABB Rapid (S4, S4C, S4C+, IrC5)

• KUKA KRL (KRC 1/2/3/4)

• FANUC TPE (RJ2, RJ3, R30iA, R30iB)

• SINUMERIK 840D

NX10

NX Robotics NX30640


NX CAM Robotics 適用分野

Engraving Deburring Wood Milling

Grinding Polishing Plasma cutting


NX CAM Robotics 適用分野

18

Engraving Deburring Milling

Grinding Polishing Plasma cutting

https://youtu.be/FEhQD13wtFk?t=13


NX Line Designer

• 工場のレイアウト計画、設計

• NX技術だがNXは前提ではない

• パラメトリック装置ライブラリをサポート (FactoryCADに類似)

• NXユーザーには便利なNXアドオン

• ユースケースでTeamcenter BVRまたは４GD

NX10

設備設計

OEM

搬送装置

ラインビルダー

NX Line designer NX12610


NX MLP（Machining Line Planner)

• 大量の機械セットアップ、ライン上のステーションが必要なNC/CAMオペレーションの

管理

• 加工ラインでのステーション毎のサイクルタイムのバランス

• ラインに投入する工作機械の数を最小化

• ステーション毎に３Dインプロセスモデルを生成し、工程図や下流での検査に利用

NX Machining Line Planner (NX MLP) will offer a new set of modules that will allow us to grandfather the former Tecnomatix Machining Line Planner (MLP).

NX11.0.1


NX MLP – 複数段取り作成とオペレーションの割付

有効な制約条件フィルター

• 加工順序フィルター

• 時間フィルター

• 工具容量フィルター

他のフィルターも開発中


目次

1. NX CAMについて ------------------------ 2．シームレス製造エンジニアリング ------------ Seamless Manufacturing Engineering (SME)


シームレス製造エンジニアリングのアプローチ - 新部品の立ち上げ

工作機械

CAM

プログラマー

NX CAM

オペレータ

ＳＭＥ


CAMとコントローラとの緊密な連係 - CNC プログラム最適化

ツールパス

生成

セットアップ定義、

工具の使用

共通パラメータ

3D モデル

NX CAM CNC コントロール

加工時間に関するフィードバック

CAM パラメータの変更

工具に関するフィードバック

機械の定義完了


Siemens NX

CAM

Machine Tool Kit

Post Processor

Simulation Driver

Machine Graphics Machine

Kinematics

Post

Process

NC Code N10 ;Start of Program

N20 ;

N30 DEF REAL _camtolerance

N40 DEF REAL _X_HOME, _Y_HOME, _Z_HOME, _A_HOME, _C_HOME

N50 DEF REAL _F_CUTTING, _F_ENGAGE, _F_RETRACT

N60 ;

N70 G40 G17 G710 G94 G90 G60 G601 FNORM

N80 ;Start of Path

N90 _camtolerance=.06

N100 _X_HOME=0.0 _Y_HOME=0.0 _Z_HOME=0.0

N110 _A_HOME=0 _C_HOME=0

N120 ;

N130 ;Operation : FACE_TOP

N140 ;

Siemens

Sinumerik

Controller Part

Operator

finds

error

Programmer

fixes error

従来のワークフロー

Changing the

NC Code


NX CAM Server

Siemens NX

CAM

Machine Tool Kit

Post Processor

Simulation Driver

Machine Graphics Machine

Kinematics

Post

Process

NC Code N10 ;Start of Program

N20 ;

N30 DEF REAL _camtolerance

N40 DEF REAL _X_HOME, _Y_HOME, _Z_HOME, _A_HOME, _C_HOME

N50 DEF REAL _F_CUTTING, _F_ENGAGE, _F_RETRACT

N60 ;

N70 G40 G17 G710 G94 G90 G60 G601 FNORM

N80 ;Start of Path

N90 _camtolerance=.06

N100 _X_HOME=0.0 _Y_HOME=0.0 _Z_HOME=0.0

N110 _A_HOME=0 _C_HOME=0

N120 ;

N130 ;Operation : FACE_TOP

N140 ;

Siemens

Sinumerik

Controller

Change to CAM

Program

Parameter

CAM

Parameter

Changes

Update CAM

Program

Regenerating

NC Code

Part File

on NAS

デモワークフロー


マシンツールドライバー(MTD)

NCアーカイブファイル

CAD-モデル

Siemens Sinumerik


マシンツールドライバー (プラグ＆プレイ ) -アーキテクチャ


マシンツールドライバー (プラグ＆プレイ ) - ワークフロー

•現場の実機からアーカイブを取得

•アーカイブファイルからデータをNX CAMにインポート

•工作機械ビルダ内でインポートデータを基に、マシンツールサポートキットを

事前設定（キネマティック、ポスト、シミュレーション)

•マシンツールサポートキットをエキスポート

注）リリース日は未定


ありがとうございました。

足立誠市郎

PLM事業部ポートフォリオ開発部

シーメンス株式会社東京都渋谷区代々木2-2-1 小田急サザンタワー9階

Phone: +81 (3) 5354 6700

E-mail: [email protected]

siemens.com

SINUMERIK Operate and Virtual NCK(VNCK) Takeo Kamiya Siemens KK| June 9th, 2016

Realize innovation. Restricted © Siemens AG 2016

Siemens PLM Connection Japan 2016


• SINUMERIK Operate

• Virtual NCK(VNCK)


最新のHMI であるSINUMERIK Operate を使って、SINUMERIK 828D と 840D sl は工作機械の操作とプログラミングで全く新しい操作環境を提供します。

SINUMERIK OperateによるCNCの操作とプログラミング - ようこそ21世紀へ

ＰＣ上で実際のＣＮＣプログラミングと操作を体験できます

動画を使ったオンラインヘルプ

直観的な描画ヘルプ

分かりやすいデータ管理

PC上のような操作一貫した操作環境直観的なセットアップあらゆるプログラミングに対応 PC上でトレーニング

全ての加工に一貫した操作とプログラミンの環境を提供

描画を使った対話型の機械セットアップ

直観的で強力なツールマネージメント

ISO コード

プログラムガイドをサポートするテクノロジー・サイクル

対話型プログラミング ShopMill / ShopTurn

SINUMERIK Operate用SinuTrain

診断・調整機能を内蔵

サーボ＆ドライブ調整機能を内蔵

各種信号、バス、通信用の診断機能を内蔵

各種保守・サービス機能を内蔵

1


SINUMERIK OperateでCNCの操作とプログラミング - 直観的な操作でセットアップ時間を短縮

進化したJOGモードと直観的な工具管理のおかげで、あらゆるセットアップ機能がグラフィック的で直観的にサポートされます。そのため、非生産的な時間を最小限に抑えることができます。

工具計測: 機械上でグラフィックな対

話型の工具計測

ワーク計測: 平面または傾斜面でのグ

ラフィックで対話型のワー

ク計測

前加工準備: CNCパートプログラムを

作らずに、下加工用の

フェースミリングとかチャッ

ク爪用の穴あけが可能

傾斜面: 任意のワーク / 工具ホル

ダーの傾斜

工具管理: 直観的でパワフルなマガジ

ン管理

-Intelligent-JOG-

2


平面研削と穴あけ - 下加工とワークホルダ用に加工が簡単に

ミリングまたはターニング用に簡単に使えるサイクルが準備されており下加工、ワークホルダー用穴開け加工が簡単にできます – CNCプログラムを作成する必要無しで。

簡単に: CNCプログラムを使わず下加工ワークホルダ用の加工が

できます

-Intelligent-JOG-

3

G-Code program G90 G01X-100F300 Y-10. X0 Y-20. : :


工具とワークの計測機械のセットアップを簡単に

SINUMERIK Operate の視覚的な対話型工具・ワーク計測のおかげで、機械の段取り時間が劇的に短縮されます – 基本的な工具長計測からミリング用の加工基準面まで。

直観的: 直観的な描画・動画を使ってユーザをサポートしま

す

強力: 多数用意されたワーク計測、工具計測の機能が手

動計測やプローブの交換作業を簡単にします

-Intelligent-JOG-

3


SINUMERIK 工具管理 - 全てを一つの画面に集約して制御

パワフルなSINUMERIK の工具管理は使い易く直観的な操作でさらなる生産性の向上に寄与します。

強力: 1000本の工具が管理できます

直観的: 覚えやすいアイコンを使って視覚的に分

かりやすく工具を表示

整然と表示: マガジンと工具の情報を１つの画面に

整然と構成

読みやすい: 読みやすい工具名称で素早く工具を見

つけられます

簡単なセットアップ: 素早くマガジンを割り当てるための簡単

なロード／アンロード機能

生産性: 工具の交換時期をモニタする工具寿命

管理

3


SINUMERIK Operateを使ってCNCを操作・プログラミング - プログラミングは何でもお任せ

２種類の異なったCNCプログラミングのおかげでSINUMERIK CNCはオペレータの要求に最適に答えられます – 単品ワークを加工するための最短のプログラミング時間から大量の量産品を最短のサイクルタイムで加工するものまで。

ShopMill と ShopTurn で対話型プログラミング programGUIDE を使ってSINUMERIKの高級言語を使いこなす

より柔軟により早く加工できるように仕上がっています中規模から大規模までのバッチ用に作られています

プログラング時間をより短縮できるように作られています単品ワークまたは小規模のバッチ用に作られています

2


SINUMERIK ISO コード変換 - 伝統的な方法

伝統的なISO知識を有する方は、SINUMERIKのISOコード変換機能を使ってより使い易い環境を手に入れられます。 SINUMERIK高級言語と任意に組み合わせることでさらに機械の生産性を増加することもできます。

Note: 互換性はSINUMERIK上で利用可能なISOコマンドの範疇でのみ保証されます。

他社製コントローラ用に作成されたCNCプログ

ラムは実機で実行する前にシュミレーションで確認してください。

3


SINUMERIK CNC高級言語 - 21世紀のプログラミング言語

強力なSINUMERIK CNCプログラミング言語、それは読みやすい高級言語で構成され、中・大規模の加工用途に対し非常に柔軟性に富んだ最短の加工時間を提供します。

柔軟: 理解しやすい文法で柔軟なプログラム

制御が構成できます (IF ELSE ENDIF, WHEN, CASE …)

知的: 読み取り可能なユーザー変数定義 (INT, REAL, BOOL, CHAR …)

容易な計算: 理解しやすい文法で任意の数式を記

述できます (+ - * / SIN COS SQRT …)

分かり易い: 良く知られたG言語を使用 (G01, G02, G03, M30 …)

3


programGUIDE - 加工時間を短縮し生産を拡大

SINUMERIK CNC 高級言語は大量生産の場面で最大の生産性と柔軟性を発揮します。 programGUIDE はこの言語の利点を使い易い強力な加工サイクルとして提供します。

生産性: 高級言語を使ったCNCプログラミング

直観的: programGUIDE を使ったサイクル入力画面

3


ShopMill / ShopTurn - 効率良くプログラミング

SINUMERIK 828D と 840D sl のShopMill と ShopTurnが、CNC市場で最も直観的なプログラム環境を提供します。これは最短のプログラム時間を保証します – 複雑なワーク形状でさえも。

読みやすい: DINの知識が無くとも理解しやす

い加工ステップの表示

構造化されている: 幾何学的な要素をワークの加工

ステップと簡単に結び付けられま

す

分かりやすい表示: 一連のプログラム作成過程で動

的にワークを表示

3


SINUMERIK ターニング / ミリング用テクノロジーパッケージ - それぞれに機能を凝縮

強力なSINUMERIKのテクノロジーパッケージで、SINUMERIK CNCコントローラはハイエンドなターニングとミリング機能を提供します。

ターニング、穴あけ、ミリング用の標準サイクルを包括したパッケージ

標準サイクル

全ての機械平面用の多数個穴あけパターン

位置決めパターン

任意の複雑なワーク軌跡のための幾何学計算

幾何学計算

自動的に材料の残り量を検出する、複雑なターニングとミリング軌跡用加工サイクル

軌跡サイクル

加工プロセス内でワークと工具計測を行う高機能サイクル

計測サイクル

2


SINUMERIK ターニング / ミリング用テクノロジーパッケージ - あらゆる場面で穴あけ、ミリングおよびターニング

この市場ではユニークな標準サイクルと加工パターンで、SINUMERIK CNCコントローラは様々な加工を任意の位置に可能です – 正面、曲面そして傾斜面いずれの面に対しても。

広範囲をカバーする標準サイクル: センタリング, 穴あけ, リーマ, 中ぐり, タップそして深穴ミリングポケットミリング, チャンファ, 彫刻, ねじ切り, スレッドミリング, トロコイダル加工、等々ショルダーターニング, 単独またはチェーンスレッド, アンダーカット, 溝穴, 切り落とし、等々

あらゆる場所に穴あけとミリング: 単純な穴あけから穴あけサイクルそしてグリッド穴あけまで個別の穴を容易に隠す円筒状ワーク正面と曲面上に任意の穴あけ

パターン

3


SINUMERIK MDynamics - ミリング能力を最大に

Advanced Surface

+ SINUMERIK Operate + programGUIDE ShopMill/ShopTurn

+ Technology cycles + CNC シミュレーション

Perfect milling

より高速に

きれいな加工面

より高精度に

効率的な機械セットアップ

分かり易い工具とプログラム管理

単品と小ロット品を素早くプログラミング

大量生産品は非常に短い加工時間で加工

技術の伝承

処理の正確さを保証 (計測サイクル)

処理の安全を保証

先進の操作環境、斬新なテクノロジーパッケージ、洗練されたCNCシミュレーションと同様に優れた対話型プログラミング、これらが従来にないモーション制御としてSINUMERIK MDynamicsに組込まれており、

CNCの市場で明らかに最高のミリングテクノロジーパッケージを提供しています。

2


Advanced Surface - あらゆるアプリケーションに対応

Advanced Surface は便利なパラメータによる調整機能で最大の生産性を実現します – ３軸ミリング加工から同時５軸加工まで。

3軸加工 3+2軸加工同時 5軸加工

Roughing Rough finishing Finishing

高速設定数個のパラメータを使うだけで複雑形状の加工の

パラメータを定義することができます

工具先端点制御 – TRAORI

3次元工具補正 CUT3DC – CUT3DF

工具方向用の旋回サイクル – CYCLE800

3


programSYNCパッケージは多チャネル旋盤の加工を簡単にします – 加工プログラミングから段取りまで。

SINUMERIK programSYNC - 多チャネルの機能を管理し易く

CNC プログラミング CNC シミュレーション機械セットアップ加工

正確に多チャネルをシミュレーション表示

同期マークを見易く表示し効率的に多チャネルプログラミングを作成

チャネルベースまたは主軸ベース都合の良い方でワークをローディング

同期マークを考慮に入れて正確にブロックを挿入

2

only with SINUMERIK 840D sl


SINUMERIK programSYNC - ハイエンドな多チャネルプログラミング

programSYNC は多チャネル加工でこれまでにないプログラミングのし易さを提供します。これで複雑な加工であっても直接機械上で完全に同期したＣＮＣプログラムを作り出せるようになります。

分かり易い: パートプログラムを作成順に並べて表

示

柔軟性: 対話型プログラムとして

programGUIDE と ShopTurn が使えま

す

構造化: 自由に定義可能なプログラムブロックと

して加工ステップを見易く表示

効率的: 機械チャネル間にプログラムブロックを

簡単にコピー＆挿入できます

高信頼性: 効率的な３Ｄシミュレーション – 主軸とし

て、チャネルとしてまたは両者ともに

簡単に加工時間を最適化: プログラムブロックの加工時間を簡単に

自動計算

3

only with SINUMERIK 840D sl


• Sinumerik Operate

• Virtual NCK(VNCK)


SINUMERIK プラス NX CAM 全ての加工に対する最適解

従来の生産現場志向のアプローチのほかに、シーメンスのMotion Control Systems は生産計画に基づく CAD/CAM-CNC プロセスチェーンも提供します。

生産計画

製造現場へのアプローチ

加工読み込み CNC シミュレーション CNC プログラミング製図 CAD 設計

加工機械シミュレーションポストプロセッサ CAM プログラミング CAD 設計

SINUMERIK

SINUMERIK NX CAM

最大の生産性

1

2

2


SINUMERIK プラス NX CAM - シーメンスからの強力なチーム

NX CAM CAD/CAM システムと SINUMERIK CNC コントローラから成る完全に調整されたプロセスチェーンは高品質のワークを最大の生産性で生産することを保証します。

CAD ソフトウエア

加工ワークの設計

生産

加工製造ステップの定義

CAM ソフトウエア

CNC コントローラ

CNCプログラムの確認

ポストプロセッサ

CNCプログラムの作成

製造ステップのシミュレーション

VNCK

SINUMERIK 最大の生産性

NX

3


Virtual NCK(VNCK)

生成されたNC加工プログラムをマシンシミュレータを

使って事前検証しますが、その解析アルゴリズムは一

般にはマシンシミュレータメーカが独自に開発した解析

エンジンを使って行われます。

特に5軸機など、パスによって複数の軌跡が生成される

場合など、厳密なシミュレーションができないケースが

ありました。

SINUMERIK 840Dｓｌでは、マシンシミュレータ用に独自に

バーチャルのNCK解析ソフトウェアを準備し、マシンシミュ

レータに組み込みを可能としました。

VNCKを使うと、スプライン、マクロ、サイクル、5軸変換、Gコードなどを正確にシミュレーションすることができます。

Machine

simulation

Virtual

NCK

VNC interface

VNC interface

Executability Geometry Collisions

Motional-response

Process Chain

X10 Y10

PP VNCK

VNCK

CAD

CAM

840Dsl

SIM Machine-

Parameter


ご清聴ありがとうございました。

紙谷健生シーメンス株式会社工作機械営業部テクニカルアカウントマネージャ

〒141-8641 東京都品川区大崎1-11-1

ゲートシティー大崎ウエストタワー

Phone: 03 3493 7411 Fax: 03 3493 7422

E-mail: [email protected]

siemens.com

mailto:[email protected]

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