Roco case study - Siemens PLM Software

NX
Roco
Dzięki wykorzystaniu zintegrowanych narzędzi do projektowania części,
podzespołów oraz formowania wtryskowego, firma Roco przyspieszyła
dostawy skalowanych modeli kolejowych.
Branża
Wyroby konsumenckie
i sprzedaż detaliczna
Wyzwania biznesowe
Wierność odwzorowania detali
w zastosowanej skali oraz poziom szczegółowości jako
główne zalety oferowanych
wyrobów
Wysoki poziom skomplikowania podzespołów oraz narzędzi
produkcyjnych
Krótkie cykle projektowania
Duża liczba wariantów wyrobów
Klucze do sukcesu
Jednolite i spójne wykorzystanie oprogramowania NX w całym procesie projektowania
wyrobów od modelowania, aż
po projektowanie form wtryskowych
Automatyczne pozyskiwanie
informacji dot. narzędzi produkcyjnych i programów dla
maszyn produkcyjnych na
podstawie rysunków technicznych
Uaktualnienie do najnowszej
wersji oprogramowania NX
i procesów przetwarzania na
platformie 64-bitowej
Rezultaty
Skrócenie cyklu produkcyjnego o 50 procent Możliwość tworzenia bardziej
złożonych narzędzi w krótszym czasie
Używając oprogramowania NX,
firma Roco skróciła o 50 procent
cykl projektowania złożonych
narzędzi.
Alternatywna rzeczywistość w skali 1:87
Na tor drugi wjeżdża elegancko pociąg
Railjet. To jeden z nowych pociągów przystosowanych do poruszania się z dużą
prędkością, obsługujący trasy dalekobieżne, których operatorem są Austriackie
Koleje Federalne. Pierwszy taki pociąg
został zbudowany przez firmę Siemens Rail
Systems w roku 2006. Obsługuje on połączenia między miastami Europy Środkowej,
takimi jak: Monachium, Wiedeń
i Budapeszt. Aby zapewnić krótką fazę projektowania, dobrą kompatybilność z istniejącą infrastrukturą kolejową oraz prostotę
budowy pociąg Railjet został zaprojektowany nie jako elektryczny zespół trakcyjny
(EMU), lecz raczej jako skład złożony
z siedmiu wagonów, które mogą być
zarówno ciągnięte, jak i pchane przez
oddzielną lokomotywę. Całkowita długość
składu wynosi 205m.
Modele przedstawiają lokomotywy, tabor
kolejowy, tory, semafory i inne systemy
sygnalizacji, drogi, budynki, samochody,
systemy oświetlenia, a także elementy
ukształtowania terenu, takie jak rzeki,
wzgórza i wąwozy. Tak jak tradycyjny niemiecki producent modeli Fleischmann,
firma Roco wchodzi w skład holdingu
Modelleisenbahn Holding GmbH, którego
główna siedziba znajduje się w Austrii,
w miejscowości Bergheim koło Saltzburga.
Spółka ta jest liderem na rynku modeli
kolejowych zasilanym prądem stałym (DC)
i zajmuje drugą pozycję w europejskiej
produkcji modeli kolejowych.
Modelleisenbahn Holding zatrudnia 690
osób w fabrykach zlokalizowanych w czterech krajach. Od momentu powstania
firma Roco słynie z wysokich standardów,
które służą dokładności skali i bogactwu
detali w produkowanych modelach,
Wyprodukowany przez Roco model
pociągu Railjet w skali „połowa zera” (H0)
ma długość prawie 2,4m. Każdy detal tego
modelu - od doskonale powtórzonych
oznakowań i liternictwa, aż po kabel sterowania - wykonany jest dokładnie w skali
1:87.
Firma Roco została założona w roku 1960,
i od roku1967 produkuje modele kolejowe.
Hobby to znane jest pod nazwą „modelarstwa kolejowego” (railway modeling
w Wielkiej Brytanii, Australii, Irlandii
i Kanadzie; model railroading w USA i niektórych regionach Kanady). Polega ono na
budowaniu modeli kolejowych systemów
transportowych w zmniejszonej skali.
Pociąg Railjet może osiągać maksymalną prędkość 230
km/h (zdjęcie przedstawia lokomotywę prowadzącą)
i jest pociągiem klasy Premium Austriackich Kolei
Federalnych. Zdjęcie dzięki uprzejmości Pechristener.
www.siemens.com/plm
Siemens-PLM-Roco-cs-Z4_A4_pl.indd 1
12-12-18 15:01
„Mold Wizard – Kreator Form
Wtryskowych – daje więcej
korzyści niż tylko przyspieszenie procesu tworzenia
form wtryskowych.
Zaoszczędziliśmy wiele
czasu, wykorzystując jego
w pełni zintegrowaną bibliotekę części i narzędzi, która
pozwala integrować części
i podzespoły zdefiniowane
przez Roco ze wstępnie przypisanymi ścieżkami produkcyjnymi systemu CAM
(komputerowego wspomagania wytwarzania). To
w istotny sposób redukuje
tworzenie cykli CAM.”
Andreas Püber
Inżynier projektant
Program Ciągłego
Doskonalenia
Roco
kładni i kołami modele kolejowe produkuje
się zwykle, wykorzystując odlewy metalowe oraz detale plastikowe wykonane na
formach wtryskowych.
Model kolejowy w skali. Każdy wagon składa się
z wielu szczegółowo odwzorowanych elementów.
Przy projektowaniu wagonu, dzięki wykorzystaniu
oprogramowania NX, wszystkie takie części są
modelowane razem jako jeden podzespół.
a także z najwyższej jakości produktów
oraz wykorzystywania zaawansowanych
technologii. Ponadto Roco wyróżnia się
wdrażaniem cyfrowych innowacji i asortymentem wyrobów o zdecydowanie międzynarodowym charakterze.
Wśród entuzjastów modelarstwa kolejowego na całym świecie, skalowane modele
produkowane przez Roco cieszą się dużą
popularnością jako produkty o nieprzemijającej wartości. Odlewane, wiernie odwzorowujące prawdziwy tabor miniaturowe
modele – dostępne w trzech skalach: H0
(standardowej skali 1:87), H0e (skali 1:87;
kolej wąskotorowa) oraz TT (standardowej
skali 1:120) – zanim trafią na półki sklepowe są ręcznie montowane i gruntownie
testowane przez wysokokwalifikowanych
pracowników trzech europejskich fabryk.
Projektowanie modeli i narzędzi
Między rozpoczęciem fazy projektowania
modelu a zakończeniem przygotowań do
jego produkcji zwykle mija pół roku. Cały
cykl zaczyna się od zaprojektowania
modelu. W tym celu tworzy się trójwymiarową reprezentację zarówno całego
modelu, jak i wszystkich jego elementów.
Rzadko się zdarza, żeby dane projektowe
oryginalnego prototypu były dostępne dla
inżynierów projektantów. Nawet jeśli mają
oni dobre rysunki techniczne, niewiele
mogą z nich skopiować, ponieważ fizyczne
uwarunkowania oryginalnego prototypu
i modelu są różne. Na przykład przeskalowanie grubości ścian w takim samym stopniu jak ogólnych wymiarów nie jest
praktyczne. Także dekompozycja całego
wagonu lub lokomotywy na szereg pojedynczych części rządzi się całkowicie
odmiennymi prawami, jeśli dotyczy
modelu. Poza silnikami, elementami prze-
Siemens-PLM-Roco-cs-Z4_A4_pl.indd 2
Gdy tylko projektowanie modelu wraz
z wszystkimi jego detalami zostanie zakończone, rozpoczyna się projektowanie
narzędzi formowania wtryskowego
potrzebnych do jego produkcji. W przypadku produkcji modelu pociągu Railjet dla
każdego wagonu potrzebnych jest około
20 takich narzędzi, z których każde
posiada sześć mechanizmów suwakowych.
Zważywszy nie tyle na liczbę wtrysków,
które narzędzia te muszą wytrzymać, ile na wysoki poziom uszczegółowienia, który
trudno byłoby osiągnąć przy użyciu miękkich form, formy te wykonuje się w utwardzonym materiale, przy wykorzystaniu
obróbki elektroerozyjnej.
Większa wydajność podczas
projektowania elementów
We wszystkich fabrykach Roco projektowanie modeli realizuje się z wykorzystaniem
oprogramowania NX™ dostarczonego
przez firmę Siemens PLM Software.
„Czasami korzystamy z naprawdę użytecznych funkcji rysowania tego oprogramowania, szczególnie wtedy, gdy trzeba
przenieść główne wymiary ze starszych
rysunków technicznych przedstawiających
oryginalny pojazd szynowy” – mówi inżynier Püber, który od roku 2006 pracuje
jako projektant w fabryce Roco
w Gloggnitz w Austrii. Jego zadaniem jest
utrzymanie i podnoszenie poziomu jakości i możliwości produkcyjnych w ramach
Programu Ciągłego Doskonalenia realizowanego przy zastosowaniu twórczych
metod. „W wielu przypadkach elementy
modeli są wytłaczane” – mówi i dodaje:
„W ten sposób powstają całe podzespoły
modeli”.”
Wykrywanie kolizji i zakłóceń w montażu
przeprowadza się w Roco przy użyciu
oprogramowania NX, standardowego
narzędzia do projektowania modeli.
Kontrole takie mają istotne znaczenie, aby
poszczególne elementy stanowiące
oddzielne części podzespołu, takie jak
rama, korpus, dach, listwy okien oraz
wyposażenie wnętrza, mogły zostać połączone w sposób niewidoczny dla oka za
pomocą zamocowań zatrzaskowych zlokalizowanych wewnątrz modelu.
12-12-18 15:01
Po zakończeniu procesu modelowania całego pojazdu
szynowego jako jednego podzespołu opracowuje się
detale na poszczególnych elementach, takich jak
korpus. Elementy te są wykonane głównie z plastiku
i formowane metodą wtryskową, aczkolwiek niektóre
z nich są odlewane z metalu.
Po wymodelowaniu części, te same dane definiujące
geometryczne kształty części są wykorzystywane do
opracowania projektów narzędzi formowania
wtryskowego, co także jest realizowane przy użyciu
oprogramowania NX.
„Gdy rozpoczynałem pracę w firmie, korzystaliśmy z wcześniejszej wersji oprogramowania NX” – dodaje Püber. Od połowy
2011 roku inżynierowie projektujący
modele w firmie Roco używają najnowszej
wersji tego oprogramowania. Przyniosło to
znaczny wzrost wydajności projektowania.
„Skok w wydajności projektowania spowodowany aktualizacją oprogramowania NX
do najnowszej wersji był ogromny” – twierdzi inżynier Püber. „Nie tylko skrócił się
łączny czas opóźnień dzięki przejściu na
komputery 64-bitowe, ale najnowsza wersja oprogramowania wymaga od użytkownika znacznie mniejszej liczby kliknięć
niezbędnych do uzyskania tych samych
wyników”. Przyspieszenie to przyniosło
znaczny wzrost wydajności szczególnie
w Programie Ciągłego Doskonalenia,
ponieważ w jego procesach często trzeba
zaimplementować bardzo małe zmiany,
które prawie zawsze mają wpływ na cały
podzespół, przez co projekt całego podzespołu wymaga ponownego przeliczenia.
Siemens-PLM-Roco-cs-Z4_A4_pl.indd 3
Püber dodaje: „Aktualizacja oprogramowa- „Używając oprogramowania
NX, możemy szybko projeknia NX do najnowszej wersji zaowocowała
w przypadku projektowania bardziej złożo- tować narzędzia zoptymalizowane bez żadnych
nych narzędzi do produkcji modeli skrócekompromisów pod kątem
niem czasu przetwarzania prawie o 50
wiernego odwzorowywania
procent”.
wszystkich detali”.
Od części do narzędzi
Rudolf Vogel
Gdy tylko poszczególne części zostaną
odseparowane do podzespołu, inżynieroProjektant narzędzi
wie w wydziale odpowiedzialnym za wykoRoco
nywanie takich zadań, przystępują do
projektowania narzędzi formowania wtryskowego oraz narzędzi do wykonywania
odlewów metalowych.
Podczas tych prac projektanci intensywnie
wykorzystują moduł Mold Wizard – Kreator
Form Wtryskowych – który jest standardowym komponentem oprogramowania NX.
Kreator Form Wtryskowych umożliwia
automatyzację zadań związanych z tworzeniem narzędzi do produkcji modeli.
Inżynierowie w Roco cenią moduł za jego
elastyczność, szybkość przetwarzania oraz
niezawodność. W przypadku części, które
zostały zaprojektowane przy użyciu innego
systemu CAD moduł Mold Wizard pozwala
projektantom pozyskać informacje o właściwościach tych części, podtrawieniach
i separatorach. Ponadto za pomocą
modułu Mold Wizard inżynierowie mogą
automatyzować tworzenie technicznych
rysunków podzespołów (rysunków złożeniowych), szybko wprowadzać zmiany do
rysunków części oraz automatyzować tworzenie wlewów głównych, układów doprowadzających, elementów chłodzenia,
mechanizmów suwakowych, zaprasek
i elektrod.
Oprócz funkcjonalności dotyczącej różnych
narzędzi w module zaimplementowano też funkcje umożliwiające tworzenie grup
(rodzin) narzędzi, a także definiowanie
narzędzi do produkcji plastikowych części
z metalowymi wkładkami. Dla każdej części można określić wielkość tzw. skurczu
prasowniczego, albo jednakowego we
wszystkich kierunkach, albo różnego dla
każdej osi. Wszystkie funkcje dostępne
w module Mold Wizard są całkowicie
zautomatyzowane, ale można je parametryzować przy jego pomocy. W przypadku
Roco dobrym przykładem wykorzystania
tych możliwości jest tworzenie skrzynek
formierskich o odpowiednich wymiarach
na podstawie automatycznego obliczania
12-12-18 15:01
Rozwiązania / Usługi
NX
www.siemens.com/plm
Główny obszar
działalności Klienta
Firma Roco jest jednym
z wiodących producentów
modeli kolejowych.
www.roco.cc
Lokalizacja Klienta
Bergheim and Gloggnitz
Austria
Bańska Bystrzyca
Słowacja
Arad
Rumunia
„Aktualizacja oprogramowania NX do najnowszej wersji
zaowocowała, w przypadku
projektowania bardziej złożonych narzędzi do produkcji
modeli, skróceniem czasu
przetwarzania prawie o 50
procent”.
Andreas Püber
Inżynier projektant
Program Ciągłego
Doskonalenia
Roco
Kontakt
Siemens Industry Software Polska
Żupnicza 11
03-821 Warszawa
Tel. +48 22 339 3680
Fax +48 22 339 3699
www.siemens.com/plm
Siemens-PLM-Roco-cs-Z4_A4_pl.indd 4
Wykonany przez firmę Roco model kolejowy pociągu Railjet w skali 1:87.
Wierność odwzorowania szczegółów na modelu jest tak duża, że trudno odróżnić model od oryginału!
wielkości części, które mogą być zastąpione predefiniowanymi, standardowymi
skrzynkami formierskimi.
Inżynier Püber zwraca uwagę, że funkcjonalność modułu Mold Wizard, pozwalająca
na włączanie zmodyfikowanych elementów do istniejących narzędzi. To coś więcej
niż funkcjonalność, którą dobrze jest mieć.
Rudolf Vogel, projektant narzędzi do produkcji modeli w firmie Roco, dodaje:
„Dzięki temu modułowi wykorzystujemy
tylko jedno narzędzie przez cały cykl projektowania. Jest to jedna z głównych zalet
oprogramowania NX. Używając oprogramowania NX, możemy szybko projektować
narzędzia zoptymalizowane bez żadnych
kompromisów pod kątem wiernego
odwzorowywania wszystkich detali.
Programowanie obrabiarek sterowanych
numerycznie (CNC) bezpośrednio
z oprogramowania NX CAM
Oprogramowanie NX jest także używane
przez wspomagany komputerowym wspomaganiem wytwarzania (systemami CAM)
dział firmy, który zajmuje się generowaniem programów służących do sterowania
obrabiarkami numerycznymi (CNC) na podstawie danych definiujących geometryczne
kształty części. Programy te wykorzystuje
się przede wszystkim do wytwarzania elektrod służących do obróbki elektroerozyjnej
materiałów, a także do „wykrajania”, niektórych form wtryskowych.
Oprogramowanie NX, w którym zaimplementowano zintegrowane podejście systemowe , pozwala specjalistom Roco na
realizację prawie wszystkich procesów projektowania modeli przy użyciu tylko jednego narzędzia programowego. Platforma
NX jest jedyną platformą, na której wykonywane są wszystkie procesy projektowania i produkcji modeli, od opracowania
pierwszych szkiców, aż po końcowe projekty modeli oraz projekty potrzebnych do
ich produkcji form wtryskowych, a także
cały proces tworzenia programów sterujących pracą maszyn produkcyjnych. Tylko
dzięki zastosowaniu oprogramowania NX
firma Roco może produkować modele kolejowe będące wiernymi miniaturowymi
replikami ich rzeczywistych oryginałów,
posiadające doskonałe charakterystyki
jezdne i dobrze przystosowane do jazdy po
torach z zestawów ….i może to robić, nie
nadwerężając portfeli entuzjastów modelarstwa kolejowego.
© 2012. Siemens Product Lifecycle Software Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Siemens oraz logo Siemens są zastrzeżonymi
znakami towarowymi firmy Siemens AG. D-Cubed, Femap, Geolus, GO PLM, I-deas, Insight, JT, NX, Parasolid, Solid Edge,
Teamcenter, Tecnomatix oraz Velocity Series są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy
Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. lub jej spółek zależnych w USA i w innych krajach. Wszystkie inne
logo, znaki towarowe, zastrzeżone znaki towarowe oraz znaki usług użyte w niniejszym dokumencie są własnością
odpowiednich prawnych właścicieli.
Z4 31592 10/12 C
12-12-18 15:01