L'Edge Computing permet la numérisation intelligente des machines CNC

Les appareils Edge améliorent les machines CNC intelligentes sans affecter le fonctionnement du contrôleur, garantissant ainsi les performances et la productivité de la machine.

Un dispositif informatique de pointe pour machine CNC intelligente est un PC industriel robuste conçu pour fonctionner dans des environnements industriels/de fabrication. Le logiciel des appareils de pointe consomme les données des machines de l'atelier, traite ces données et fournit des informations ou des informations précieuses directement à la machine, aux systèmes de niveau supérieur, aux serveurs ou aux lacs de données. « Parce que les appareils informatiques de pointe sont distincts de la machine elle-même. contrôleur, ces appareils peuvent être gérés et mis à jour à la volée sans nécessairement avoir à mettre la machine hors production, ce qui impacterait la productivité. Il permet aux utilisateurs d'aborder de nouveaux cas d'utilisation sans affecter les performances de la machine », a déclaré Gus Gremillion, consultant en solutions chez Siemens.

Les connexions principales sur un périphérique périphérique utilisent l'Ethernet industriel standard pour communiquer avec ce que Siemens appelle les connexions sud et nord (Figure 1). La connexion vers le sud relie le périphérique Edge à la machine via un commutateur. La connexion vers le nord, également via un commutateur, permet aux utilisateurs de collecter des données et d'interagir avec l'appareil informatique de pointe.

L'exécution d'applications avancées sur le périphérique informatique de pointe réduit considérablement la charge de calcul du contrôleur CNC. Par exemple, la prévention des collisions nécessite une charge de calcul considérable. "Lorsque nos appareils de pointe sont utilisés, cela entraîne très peu de charge supplémentaire sur la CNC d'un point de vue informatique", a expliqué Gremillion. "Cela rend les [appareils de périphérie] bien adaptés aux machines existantes dans l'atelier." "Un périphérique de périphérie impose moins de cinq pour cent de charge sur le processeur de la machine", a poursuivi Gremillion. Il a déclaré que certains utilisateurs craignent que l'installation de périphériques de pointe sur leurs machines existantes n'affecte les performances ou le comportement de la machine. « Nous pouvons dissiper cette [inquiétude], car nous n'imposons pas cette charge à la CNC ; tous ces calculs sont gérés sur le périphérique périphérique.

Une CNC en marche produit des valeurs « d'anticipation » de la trajectoire dans un futur proche de la machine, que le périphérique de pointe peut capturer. Les valeurs d'anticipation facilitent l'évitement des collisions en comparant le fonctionnement en temps réel à un modèle 3D de l'espace de la machine, y compris le dispositif et la pièce à usiner, chargé sur le dispositif de bord. « Le dispositif de bord vérifie toujours où se trouvera la machine dans 800 heures. millisecondes en faisant fonctionner, ou même en faisant du jogging, la machine », a expliqué Gremillion. « Si la machine doit s'écraser sur la pièce à usiner, le montage ou la table, le dispositif de bord déclenchera un arrêt d'urgence [arrêt d'urgence] sur la machine avant que la machine ne s'écrase réellement. » « Parce que la prévention des collisions fonctionne sur le bord "Nous sommes capables de modéliser la machine, le montage, la pièce et même le matériau retiré de la pièce", a poursuivi Gremillion. Les utilisateurs bénéficient d'une simulation 3D et d'une prévention des collisions car ils sont en mesure de voir à la volée la configuration exacte de l'espace machine SINUMERIK. » Le jumeau numérique peut être importé dans l'appareil de périphérie. Cela permet d’accélérer à la fois la modélisation et l’évitement des collisions. En règle générale, les constructeurs de machines construisent le jumeau numérique parce qu'ils connaissent leurs machines ; ils disposent des fichiers CAO 3D de leurs machines. Ils utilisent fréquemment le jumeau numérique pour faciliter la mise en service et l'ingénierie de leurs machines. Ils peuvent ensuite exporter le fichier de modèle vers le périphérique Edge.

Les appareils Edge peuvent optimiser le processus d’usinage. Par exemple, Siemens dispose d'une application qui surveille et fournit un retour d'information à la machine qui indique si le processus est nominal sur la base de données historiques. Si une anomalie telle qu'un pic de charge de broche ou un point dur se produit pendant le processus d'usinage (Figure 2), le retour d'information vers la commande peut déclencher un maintien de l'avance sur la machine, envoyer un message ou une alarme à un opérateur ou déclencher un sous-programme.

Les appareils Edge ont un rôle à jouer dans l’analyse des données des machines CNC. « Dans les installations, certaines machines se comportent différemment, elles ont des « personnalités » différentes », a déclaré Gremillion. « En collectant les données [de chaque machine], les utilisateurs peuvent comparer machine à machine pour identifier les écarts. Sur la base de ces données, ils peuvent réajuster une machine particulière ou remplacer des composants mécaniques pour améliorer ses performances. » Gremillion a déclaré que parfois un utilisateur peut signaler une machine « enfant à problème ». « La collecte de données permet aux utilisateurs de comprendre pourquoi une machine particulière pose problème. Cela leur permet de faire des comparaisons pour mieux comprendre leurs processus et ensuite les optimiser », a-t-il déclaré.