De mysteries van het universum ontrafelt met WorkNC
Mechanische componenten geproduceerd met WorkNC worden door een onderzoeksorganisatie in Zwitserland gebruikt om de structuur van het universum te bestuderen. Het onderzoeksorgaan is CERN, de Europese organisatie voor deeltjesfysica, gevestigd in Genève en actief sinds 1954.
“We hebben de vaardigheden van onze technici kunnen combineren met de prestaties van WorkNC. Dit tezamen leidt tot een zeer efficiënt productieproces”, vertelt Pierre Naisson, verantwoordelijk voor CAM implementaties.
De fysici en ingenieurs van de organisatie gebruiken uiterst complexe wetenschappelijke instrumenten om de basisbestanddelen van materie te bestuderen. Het CERN maakt gebruik van instrumenten zoals versnellers en deeltjesdetectoren. De versnellers produceren hoge energiebundels van fundamentele deeltjes die tegen andere bundels of met vaste doelen botsen. De detectoren worden gebruikt om de resultaten van deze botsingen te observeren en vast te leggen.
De EN-engineeringafdeling van het CERN werkt mee aan de productie van deze componenten, waarvan sommige in de eigen werkplaats worden vervaardigd. Ongeveer 50 mensen werken in de werkplaats, die naast een tiental vijf-assige bewerkingscentra, ook andere apparatuur, van gerenommeerde leveranciers zoals DMG Mori en Hermle beschikt. EN installeerde zijn eerste versie van WorkNC in 2016. Nadat ze zich hadden gerealiseerd hoezeer WorkNC hun productieproces verbeterde, besloten ze al snel om nog eens vijf werkplekken van de software aan te schaffen.
De EN-teams hadden de CAM-toepassing die ze reeds hadden bijna nooit gebruikt voordat ze in WorkNC investeerden. Pierre Naisson is verantwoordelijk voor de implementatie van CAM-toepassingen. “De productie was gebaseerd op 2D-tekeningen, terwijl we voor programmeren en kwaliteitscontrole een 3D-model gebruiken. We wilden de kwaliteit verbeteren en betrouwbaarder zijn vanuit het oogpunt van productie.”
Elke technicus zorgt voor één machine en is volledig verantwoordelijk voor de vereiste bewerkingsprocessen en heeft ‘de leiding’ over het onderdeel. Geavanceerde programmeringstaken werden verzorgd door speciaal opgeleide programmeurs buiten de werkplaats.
“We hebben besloten om zoveel mogelijk rechtstreeks met de 3D-modellen te werken en verschillende CAM-oplossingen te evalueren. Uiteindelijk hebben we voor WorkNC gekozen. WorkNC werd geïnstalleerd in hetzelfde IT-netwerk als waar de machines zijn verbonden. Dit is onderdeel van de doorlopende digitaliseringsstrategie voor de werkplaats met de intentie om de technici meer te betrekken en de CAM-oplossing beschikbaar te maken voor gebruik direct in de werkplaats.
“Precisie is de kerncompetentie van de hoofdwerkplaats op het CERN, het nummer één criterium voor onze keuze van machines … en natuurlijk ook voor onze CAM-oplossing.”
Naast het dagelijkse gebruik van WorkNC in de werkplaats voor het genereren van 3-assige en 3 + 2-assige gereedschapspaden, is regelmatig geavanceerde 5-assige programmering vereist voor het bewerken van meer complexe onderdelen. Onderdelen worden meestal vervaardigd uit een massief blok. Dit vereist volgens Pierre Naisson een zeer efficiënte voorbewerkingsstrategie. Hij kan niet wachten om de baanbrekende Waveform-voorbewerkingsstrategie van WorkNC uit te rollen, die een hoge materiaalverwijderingssnelheid garandeert en tegelijkertijd de standtijd verlengt.Werkplaatstechnici gebruiken het volledige scala van functies om gereedschapspaden te creëren en te bewerken. Daarnaast wordt de module voor ‘collision’ management veel gebruikt. Bewerkingsstrategieën zoals afwerking op Z-niveau, 3-assige onder snijding-nabewerking, vlakke oppervlaktebewerking, afschuining en tangent op curve worden dagelijks gebruikt. “WorkNC biedt ook de mogelijkheid om gereedschapspaden te laden, analyseren en simuleren voordat ze op de machine zelf worden uitgevoerd.”
“Soms, nog vóór de bewerkingsfase, wordt ons gevraagd om de haalbaarheid te evalueren van het produceren van bijzonder complexe onderdelen uit zéér dure materialen. WorkNC stelt ons in staat om snel betrouwbare kosten- en vertragingsschattingen te leveren, gebaseerd op het 3D-model.”
“We hebben de vaardigheden van onze technici gecombineerd met de prestaties van WorkNC, samen hebben we een zeer efficiënt productieproces kunnen implementeren, programma’s worden opgeslagen en gedeeld via het lokale netwerk van CERN. Dit zorgt voor verbeterde traceerbaarheid en verbeterde efficiëntie in de werkplaats vanuit alle gezichtspunten.”
De voordelen en behaalde resultaten:
- Verbeterde kwaliteit en betrouwbaarheid vanuit een productieperspectief;
- Eenvoudig genereren van gereedschapspaden met 3 assen en 3 + 2 assen;
- 5-assige programmering voor het bewerken van meer complexe onderdelen.;
- Waveform voorbewerkingsstrategie zorgt voor een hoge materiaalverwijderingssnelheid en verlengt de standtijd;
- Functionaliteit voor het laden, analyseren en simuleren van gereedschapspaden voordat ze op de machine worden uitgevoerd;
- Met WorkNC kunnen snel betrouwbare schattingen van kosten en vertragingen worden bepaald.
Het bedrijf
Bedrijfsnaam: CERN
Industrie: De Europese organisatie voor deeltjesfysica – onderzoeksinstantie
Web: home.cern