При реализации очередного проекта в покрасочном цехе, например, запуске новой модели, нужно максимально точно отладить многочисленные заводские процессы и параметры, чтобы получить требуемую толщину слоя краски в любой точке кузова в ходе производства. На этапе комплексного процесса параметризации кузова проходят тестовую покраску. Цифровой симулятор нанесения слоев краски Dürr дает автопроизводителям возможность виртуально моделировать и оптимизировать этот сложный процесс. «Вам понадобится лишь несколько тест-покрасок, а число испытуемых кузовов сократится не менее чем на 50 %. Наше решение минимизирует затраты на ввод в эксплуатацию, снижает материалоемкость и количество плохо прокрашенных кузовов», – объясняет д-р Ларс Фридрих, президент и генеральный директор по прикладным технологиям компании Dürr Systems AG.
Цель – создание цифрового покрасочного цеха
Внедрение моделирования – важный шаг на пути к созданию цифрового покрасочного цеха. Цель компьютеризации покраски и отладки сопутствующих процессов состоит в том, чтобы сделать производство экономичнее, обеспечить более высокое качество продукции. Но еще до того, как первые прототипы автомобилей пойдут в производство, моделирование даст точные расчеты, которые помогут выявить потенциально проблемные зоны. В заводской покраске таковыми являются сложно доступные детали кузова, например, швы в багажнике.
Смоделировать производство заранее
Новый модуль DXQ3D.onsite основан на трехступенчатой концепции. На первом этапе дается виртуальный расчет количества краски, необходимой для нанесения в любой точке кузова. ПО симулирует производственные процессы на основе идеальных для данных заводских условий паттернов распыления. Паттерны динамически масштабируются по толщине и ширине нанесения слоев краски. На основе этих параметров визуализируется производственный процесс и оценивается, как влияют параметры ширины и расхода краски в процентах на распределение толщины слоев краски.
Чтобы заранее смоделировать реальность на компьютере, программный модуль создает цифровой двойник каждого из ключевых производственных компонентов в виде описывающих его цифровых данных. На их основе программа создает 3D-модель кузова. Это позволяет отсечь не релевантную для покрасочных работ информацию и вводить при необходимости дополнительные производственные данные. Такой подход снизил объем заложенных в программу данных, повысил скорость расчетов и позволил использовать программу на ноутбуке непосредственно в распылительном боксе в ходе производства. После того, как весь массив цифровых данных заложен в ПО, создается виртуальный шаблон распыления по траекториям движения покрасочного робота. Полученный шаблон накладывает друг на друга слои разной толщины и отображает их на 3D-схеме покраски. В результате можно визуализировать различные решения по оптимизации, анализировать и усовершенствовать их.
Предварительно оптимизированные параметры для первого покрасочного испытания
Моделирование с помощью ПО не учитывает конкретные виды красок. Поэтому после виртуальной оптимизации Dürr проводит второй этап работ по моделированию в виде реального покрасочного испытания в своей тестовой лаборатории, в ходе которого используются выбранные клиентом материалы для покраски. Полученные результаты используются на третьем (последнем) этапе, в процессе которого виртуальные параметры, использованные в моделировании, такие как ширина шаблона распыления и процентный расход краски, закладываются в программу краскораспылителя. В рамках такого «перевода» данных результаты реального испытания интегрируются в программу моделирования. После импортирования технологической карты, программа автоматически предложит параметры для распылителя. Затем проводится первая тестовая покраска кузова в реальных условиях с использованием набора предварительно оптимизированных параметров.
Моделирование за считанные минуты
Высокая скорость расчетов, производимых программным модулем, позволяет моделировать толщину покрасочного слоя для целых кузовов и оценивать качество покраски за считанные минуты, причем на обычном ПК, а не на мейнфрейме. «Это позволит легко оценить качество толщины слоя, лучше интерпретировать полученные результаты покрытия и оптимизировать жизненно важные зоны с неоднородной толщиной слоев», – говорит Франк Херре, руководитель отдела разработки прикладных процессов компании Dürr Systems AG, подводя итог преимуществам нового решения.
Модуль производственной симуляции входит в типовой комплект программного обеспечения DXQ3D.onsite для каждого покрасочного робота Dürr. DXQ3D.onsite – это универсальный цифровой инструмент производственного моделирования, с помощью которого можно программировать траектории движения роботов на рабочей станции и параметризировать процессы нанесения краски.
