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SiemensEntrevista

Joachim Zoll,

Chefe da Unidade de Negócios de Máquinas-Ferramenta na Siemens I DT MC, Erlangen

"As melhores precisões no produto final, ao mesmo tempo em que aumentam a produtividade, podem ser alcançadas, evitando processos de recolocação"


A Siemens cria 'cargas concentradas' em seu estande na EMO em Hannover - desde o sistema de acionamento de alto desempenho aberto e flexível até a interface de usuário moderna e fácil de usar. Para toda a eficiência energética, o usuário está na vanguarda do desenvolvimento. o especialista em desenvolvimento conversou com Joachim Zoll sobre os produtos em foco, bem como o status de desenvolvimento e as tendências da tecnologia de acionamento de máquinas-ferramenta, que no futuro não devem ser apenas escaláveis.

olheiro desenvolvimento: Qual é o status atual de desenvolvimento de suas unidades para máquinas-ferramenta?

costumes: Com o 'Sinamics S120', desenvolvemos um sistema de acionamento de alto desempenho que, em conjunto com o controle CNC 'Sinumerik', é perfeitamente adaptado a todas as tarefas de acionamento que envolvem máquinas-ferramentas. Além do aspecto da eficiência energética, o comissionamento simples, a flexibilidade e a escalabilidade são muito importantes para nós. A interface digital 'Drive-Cliq' minimiza o esforço de fiação. No futuro, isso deve ser implementado como um sistema de codificador aberto por todos os fabricantes. Por meio da padronização, queremos continuar a minimizar consistentemente o número de peças e os custos de armazenamento, reduzindo o esforço de comissionamento.

Com o 'Sinamics S120 Combi', introduzimos recentemente um conversor compacto altamente integrado para máquinas simples de tornear e fresar (até 16 KW de potência do fuso), perfeitamente projetado para um pequeno espaço de instalação e condições ambientais difíceis. Com este produto, atendemos aos requisitos de compacidade e maior robustez em relação às flutuações de temperatura, sujeira ou umidade, especialmente nas condições de fabricação prevalecentes nos países emergentes.

olheiro desenvolvimento: Quais são os maiores desafios que os clientes do setor de máquinas-ferramenta representam para sua empresa?

costumes: Um grande desafio para a engenharia mecânica e a indústria metalúrgica é otimizar a produtividade em torno da máquina-ferramenta, mantendo um olho na complexidade dos processos. A Siemens é parceira em todo o ciclo de vida e, portanto, pode não apenas suportar todo o ciclo de vida da máquina, desde o planejamento da máquina até a máquina otimizada, com serviços como suporte mecatrônico, mas também todo o processo de fabricação através de uma cadeia completa de processos CAD / CAM / CNC para processos ainda mais eficientes e possibilitar custos mais baixos do ciclo de vida.

A integração ideal do controle do CNC nos processos, portanto, já desempenha um papel importante no nível de CAD / CAM. Com o Sinumerik, todas as funções e ciclos podem ser totalmente utilizados ao gerar o programa NC via pós-processador, tornando a produção subsequente ainda mais eficiente. Mas a consistência do controle do CNC, a rede na produção, a capacidade de integrar as máquinas-ferramentas em todo o ambiente de produção com o gerenciamento moderno de dados oferece grande valor agregado para a indústria. Outros aspectos importantes são a usabilidade em torno da operação do CNC e a qualidade da superfície das peças, que são a referência para os equipamentos CNC. Com o 'Sinumerik Operate', a Siemens oferece uma interface de usuário moderna e fácil de usar, que oferece não apenas funções inovadoras, ciclos e elementos animados, mas também combina os diferentes tipos de programação, como etapa de trabalho e programação de linguagem de alto nível, em uma aparência moderna sob uma superfície. Com os pacotes de tecnologia 'Sinumerik M Dynamics', incluindo o novo controle de movimento 'Advanced Surface', as demandas da indústria por qualidade de superfície perfeita, qualidade de processamento e velocidade para fresadoras de 3 e 5 eixos são atendidas ainda melhor.

olheiro desenvolvimento: Quanta eficiência energética ainda está disponível para a tecnologia de acionamento de máquinas-ferramenta?

costumes: Com eixos e eixos de avanço, a tecnologia de acionamento Sinamics e os motores otimizados para o sistema, que já estão disponíveis, podem atingir um nível muito alto de eficiência. No entanto, com muitas máquinas, especialmente máquinas de processamento universal, a potência da unidade instalada é maior do que a necessária para o processamento específico no cliente. Esse tamanho excessivo impede que a eficiência ideal que pode ser alcançada em casos individuais seja realmente alcançada. O maior potencial de economia, portanto, está na otimização do sistema. Acima de tudo, isso inclui a escolha do motor certo para o perfil do inversor, a fim de obter a eficiência ideal do motor. Exemplos dessa otimização do sistema são o design e a configuração com eficiência energética dos sistemas de acionamento com a ferramenta de configuração 'Sizer' e o cálculo integrado da eficiência, a otimização da carga parcial através do controle de fluxo otimizado pela energia, o acionamento de vários eixos com um link CC comum, o uso ideal da energia da rede através de feedback de alimentação regulado e compensação de potência reativa integrada. Mediante solicitação, podemos fornecer aos construtores de máquinas um gabinete de controle completo e com ótimo dimensionamento - também do ponto de vista energético. Existem várias opções de resfriamento para isso, incluindo, por exemplo, a 'placa fria' ou resfriamento direto por líquido, o que reduz a necessidade de ar-condicionado do gabinete de controle e torna o calor residual dos acionamentos utilizável em outros lugares como calor de processo para o cliente.

Por outro lado, as unidades auxiliares da máquina-ferramenta, como ar-condicionado do gabinete de controle, lubrificação, bomba de refrigerante, extração de ar, transportador de cavacos, suprimento de ar comprimido etc. levam a uma alta carga básica de aproximadamente 50% da carga conectada da máquina - e, portanto, a condições extremamente antieconômicas da máquina em caso de interrupções na produção. Uma análise mais detalhada mostra que as unidades auxiliares raramente são controladas com motores de classes de alta eficiência ou, além disso, apenas em alguns casos, através de um conversor de frequência, em favor de um baixo preço de compra. Atualmente, você pode encontrar o maior potencial de otimização.

Além da tecnologia de acionamento, a Siemens possui outras soluções para gerenciamento eficiente de energia. Com o 'Suporte mecatrônico', oferecemos um serviço para otimização mecatrônica holística dos sistemas de acionamento de uma máquina-ferramenta. As propriedades dinâmicas da tecnologia de acionamento são incorporadas realisticamente nas simulações.

O balanço de energia por peça fabricada também pode ser otimizado pelo controle virtual do Sinumerik para verificação de programas NC em máquinas virtuais. Assim, os programas de peças são verificados e otimizados em uma máquina virtual com o Sinumerik virtual, o que elimina a produção de peças de teste na máquina e reduz o tempo de ocupação da máquina.

olheiro desenvolvimento: Que precisão as fresadoras, torneiras e retificadoras exigem hoje em dia e o que isso significa para suas tecnologias de acionamento?

costumes: A melhor precisão no produto final, ao mesmo tempo em que aumenta a produtividade, pode ser alcançada, evitando os processos de re-fixação. Graças à abordagem entre tecnologias e à abertura do Sinumerik, qualquer tecnologia pode ser combinada e, assim, implementar máquinas de alto desempenho e alta precisão. Essa otimização da produção é melhor suportada por nossa plataforma de acionamento integrado Sinamics S120 com sua precisão excepcional. Atualmente, todos os algoritmos envolvidos, desde a geração de pontos de ajuste via estruturas de controle baseadas em modelo com algoritmos de compensação ativos até a saída de pontos de ajuste, aquisição de valor real e processamento adicional na aritmética de ponto flutuante, são calculados com uma resolução de 80 bits. Por esse motivo, a Siemens comercializa esse processo como "precisão de ponto flutuante de 80 bits". Com essa precisão de computação além do limite de nanômetros, a mais alta precisão e precisão de superfície são obtidas na produção.

Obviamente, todos os componentes / interfaces do atuador / sensor envolvidos, como a aquisição de sinal do disjuntor, do motor e do codificador, são aparados com a mais alta resolução, ondulações mais baixas, estabilidade de temperatura mais alta, menor torque de arranque / desmontagem do polo, maior equidistância, algoritmos inteligentes, o que leva a uma precisão de processamento ainda melhor ,

olheiro desenvolvimento: Que tendências você vê no desenvolvimento do trem de força para máquinas-ferramenta?

costumes: Devido ao fato de os fabricantes de máquinas-ferramenta de alta tecnologia também estarem se desenvolvendo nos mercados de máquinas mais simples e vice-versa, um sistema de acionamento elétrico deve ser escalonável para os diferentes mercados. Ao mesmo tempo, isso deve ser consistente, o que permite que o fabricante da máquina use as diferentes unidades sem esforço adicional.

A necessidade de ciclos de desenvolvimento cada vez mais curtos exige uma integração simples de inversores e vários fornecedores e tipos de sensores / atuadores no ambiente de automação. É necessária abertura para inovações tecnológicas rápidas e específicas do cliente. O gerenciamento central de dados e o procedimento uniforme para engenharia, comissionamento, montagem, diagnóstico, serviço e aceitação também são necessários. Por último, mas não menos importante, precisamos de soluções de segurança integradas e altamente integradas.

olheiro desenvolvimento: Quais inovações você apresentará na EMO e quais recursos estão ocultos por trás delas?

costumes: Como parte da feira EMO deste ano, mostraremos uma ampla gama de respostas para as perguntas e os requisitos da indústria metalúrgica de hoje e de amanhã. A Sinumerik 840D sl concentra-se no aumento de desempenho e funções para usinagem completa. Mas também as novas e poderosas funções de torneamento e fresamento comprovam a força inovadora do sistema CNC aberto e flexível. O compacto CNC Sinumerik 828D também está no centro da feira com novas funções, desempenho expandido e controle de velocidade otimizado. Duas outras variantes do CNC completam a família compacta do CNC: o Sinumerik 828D Basic T e M para máquinas de tornear e fresar padrão. Mas também existem inovações relacionadas à nossa nova interface de usuário do Sinumerik Operate ou ao pacote de tecnologia Sinumerik MDynamics. Deixe-se surpreender.


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