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SiemensL'entretien

Joachim Zoll,

Responsable de la Business Unit Machine Tool chez Siemens I DT MC, Erlangen

"Les meilleures précisions dans le produit final tout en augmentant la productivité peuvent être obtenues en évitant les processus de resserrage"


Siemens crée des «charges concentrées» sur son stand à l'EMO de Hanovre - du système d'entraînement haute performance ouvert et flexible à l'interface utilisateur moderne et facile à utiliser. Pour toute efficacité énergétique, l'utilisateur est à la pointe du développement. Le responsable du développement a parlé à Joachim Zoll des produits visés ainsi que de l'état de développement et des tendances de la technologie d'entraînement pour les machines-outils, qui à l'avenir ne devraient pas seulement être évolutives.

développement scout: Quel est l'état de développement actuel de vos entraînements de machines-outils?

douanes: Avec «Sinamics S120», nous avons développé un système d'entraînement haute performance qui, en conjonction avec la commande CNC «Sinumerik», est parfaitement adapté à chaque tâche d'entraînement impliquant des machines-outils. Outre l'aspect de l'efficacité énergétique, la mise en service simple, la flexibilité et l'évolutivité sont très importantes pour nous. L'interface numérique «Drive-Cliq» minimise l'effort de câblage. À l'avenir, cela devrait être mis en œuvre en tant que système de codeur ouvert par tous les fabricants de codeurs. Grâce à la normalisation, nous souhaitons continuer à minimiser de manière cohérente le nombre de pièces et les coûts de stockage tout en réduisant l'effort de mise en service.

Avec le 'Sinamics S120 Combi', nous avons récemment introduit un convertisseur compact hautement intégré pour les simples tourneuses et fraiseuses (jusqu'à 16 KW de puissance de broche), qui est parfaitement conçu pour les petits espaces d'installation et les conditions environnementales difficiles. Avec ce produit, nous répondons aux exigences de compacité et de robustesse accrue face aux variations de température, à la saleté ou à l'humidité, notamment dans les conditions de fabrication prévalant dans les pays émergents.

développement scout: Quels sont les plus grands défis que vos clients de l'industrie des machines-outils posent à votre entreprise?

douanes: Un défi majeur pour le génie mécanique et l'industrie métallurgique est d'optimiser la productivité autour de la machine-outil tout en gardant un œil sur la complexité des processus. Siemens est un partenaire tout au long du cycle de vie et peut donc non seulement prendre en charge le cycle de vie complet de la machine, de la planification de la machine à la machine optimisée, avec des services tels que le support mécatronique, mais également l'ensemble du processus de fabrication via une chaîne de processus CAD / CAM / CNC complète pour des processus encore plus efficaces. et permettre des coûts de cycle de vie inférieurs.

L'intégration optimale de la commande CNC dans les processus joue donc déjà un rôle important au niveau CAD / CAM. Avec Sinumerik, toutes les fonctions et tous les cycles peuvent être pleinement utilisés lors de la génération du programme CN via le postprocesseur, ce qui rend la production ultérieure d'autant plus efficace. Mais la cohérence de la commande CNC, la mise en réseau dans la production, la capacité d'intégrer des machines-outils dans l'ensemble de l'environnement de production avec une gestion des données moderne offrent également une grande valeur ajoutée pour l'industrie. D'autres aspects importants sont la convivialité autour du fonctionnement CNC et la qualité de surface des pièces, qui sont la référence pour les équipements CNC. Avec `` Sinumerik Operate '', Siemens offre une interface utilisateur moderne et facile à utiliser qui offre non seulement des fonctions, des cycles et des éléments animés innovants, mais combine également différents types de programmation tels que les étapes de travail et la programmation de langage de haut niveau dans un aspect moderne sous une seule surface. Avec les packages technologiques `` Sinumerik M Dynamics '', y compris le nouveau contrôle de mouvement `` Surface avancée '', les exigences de l'industrie pour une qualité de surface, une qualité de traitement et une vitesse parfaites pour les fraiseuses 3 et 5 axes sont encore mieux satisfaites.

développement scout: Quelle efficacité énergétique potentielle est encore disponible pour la technologie d'entraînement des machines-outils?

douanes: Avec les axes d'avance et les broches, la technologie d'entraînement Sinamics et les moteurs optimisés pour le système, qui sont déjà disponibles, peuvent atteindre un très haut niveau d'efficacité. Cependant, avec de nombreuses machines, en particulier des machines de traitement universelles, la puissance d'entraînement installée est supérieure à celle requise pour le traitement spécifique chez le client. Un tel surdimensionnement empêche que l'optimum d'efficacité qui peut être atteint dans des cas individuels ne soit réellement atteint. Le plus grand potentiel d'économies réside donc dans l'optimisation du système. Surtout, cela implique de choisir le bon moteur pour le profil d'entraînement afin d'obtenir le rendement moteur optimal. La conception et la configuration écoénergétiques des systèmes d'entraînement avec l'outil de configuration `` Sizer '' et le calcul d'efficacité intégré, l'optimisation de la charge partielle via un contrôle de flux optimisé en énergie, le variateur multiaxes avec une liaison CC commune, l'utilisation optimale de l'énergie du réseau grâce à un retour d'alimentation régulé et une compensation de puissance réactive intégrée sont des exemples d'une telle optimisation du système. Sur demande, nous fournissons aux constructeurs de machines une armoire de commande complète et aux dimensions optimales - également du point de vue énergétique. Il existe différentes options de refroidissement pour cela, y compris, par exemple, la `` plaque froide '' ou le refroidissement liquide direct, ce qui réduit les besoins en climatisation de l'armoire de commande et rend la chaleur résiduelle des entraînements utilisable ailleurs comme chaleur de processus pour le client.

En revanche, les équipements auxiliaires de la machine-outil tels que la climatisation de l'armoire de commande, la lubrification, la pompe à liquide de refroidissement, l'extraction de l'air, le convoyeur à copeaux, l'alimentation en air comprimé, etc. conduisent à une charge de base élevée d'environ 50% de la charge connectée de la machine - et donc à des conditions de machine extrêmement peu économiques en cas d'interruption de la production. Un examen plus approfondi montre que les unités auxiliaires sont rarement contrôlées avec des moteurs de classes de rendement élevé ou, en outre, seulement dans quelques cas via un convertisseur de fréquence au profit d'un prix d'achat bas. Ici, vous pouvez actuellement trouver le plus grand potentiel d'optimisation.

Outre la technologie d'entraînement, Siemens propose d'autres solutions pour une gestion efficace de l'énergie. Avec «Mechatronic Support», nous proposons un service d'optimisation mécatronique globale des systèmes d'entraînement d'une machine-outil. Les propriétés dynamiques de la technologie d'entraînement sont incorporées de manière réaliste dans les simulations.

Le bilan énergétique par pièce fabriquée peut également être optimisé par la commande virtuelle Sinumerik pour vérifier les programmes CN dans les machines virtuelles. Les programmes de pièces sont ainsi vérifiés et optimisés sur une machine virtuelle avec Sinumerik virtuel, ce qui élimine la production de pièces de test sur la machine et réduit le temps d'occupation de la machine.

développement scout: Quelles sont les précisions exigées aujourd'hui par les fraiseuses, les tourneuses et les rectifieuses et qu'est-ce que cela signifie pour vos technologies d'entraînement?

douanes: La meilleure précision du produit final tout en augmentant la productivité peut être obtenue en évitant les processus de reclampage. Grâce à l'approche cross-technologie et à l'ouverture de Sinumerik, toute technologie peut être combinée et ainsi mettre en œuvre des machines performantes et très précises. Cette optimisation de la production est mieux supportée par notre plate-forme d'entraînement intégrée Sinamics S120 avec sa précision exceptionnelle. Déjà aujourd'hui, tous les algorithmes impliqués sont calculés ici, de la génération de points de consigne via des structures de contrôle basées sur un modèle avec des algorithmes de compensation actifs à la sortie de points de consigne, à l'acquisition de valeurs réelles et à un traitement ultérieur en arithmétique à virgule flottante avec une résolution de 80 bits. Pour cette raison, Siemens commercialise ce processus en tant que «précision à virgule flottante 80 bits». Avec cette précision de calcul au-delà de la limite du nanomètre, la précision et la précision de surface les plus élevées sont atteintes en production.

Bien sûr, tous les composants / interfaces de l'actionneur / capteur impliqués, tels que l'acquisition du signal du disjoncteur, du moteur et du codeur, sont coupés à la résolution la plus élevée, aux ondulations les plus faibles, à la stabilité de température la plus élevée, au couple de secousse / couple de pignon le plus bas, à l'équidistance la plus élevée, aux algorithmes intelligents, ce qui conduit à une précision de traitement encore meilleure ,

développement scout: Quelles tendances voyez-vous dans le développement de la transmission pour machines-outils?

douanes: Étant donné que les fabricants de machines-outils de haute technologie se développent également sur les marchés des machines plus simples et vice versa, un système d'entraînement électrique doit être évolutif pour les différents marchés. Dans le même temps, cela doit être cohérent, ce qui permet au fabricant de machines-outils d'utiliser les différents entraînements sans effort supplémentaire.

La nécessité de cycles de développement toujours plus courts impose une intégration simple des variateurs et des divers fournisseurs et types de capteurs / actionneurs dans l'environnement d'automatisation. L'ouverture aux innovations technologiques rapides et spécifiques au client est nécessaire. La gestion centralisée des données et la procédure uniforme pour l'ingénierie, la mise en service, le montage, le diagnostic, le service et la réception sont également nécessaires. Enfin, nous avons besoin de solutions de sécurité intégrées et hautement intégrées.

développement scout: Quelles innovations présenterez-vous à EMO et quelles fonctionnalités se cachent derrière elles?

douanes: Dans le cadre du salon EMO de cette année, nous présenterons un large éventail de réponses aux questions et aux exigences de l'industrie métallurgique d'aujourd'hui et de demain. Le Sinumerik 840D sl se concentre sur l'amélioration des performances et des fonctions pour un usinage complet. Mais les nouvelles fonctions puissantes du tournage et du fraisage prouvent également la force innovante du système CNC ouvert et flexible. Le CNC Sinumerik 828D compact est également au centre du salon avec de nouvelles fonctions, des performances accrues et un contrôle de vitesse optimisé. Deux autres variantes CNC complètent la famille CNC compacte: les Sinumerik 828D Basic T et M pour les machines de tournage et de fraisage standard. Mais il existe également des innovations liées à notre nouvelle interface utilisateur Sinumerik Operate ou au package technologique Sinumerik MDynamics. Laissez-vous surprendre.


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