Digital twin of the MCV1260i machine tool for cutting conditions monitoring
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00387703" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00387703 - isvavai.cz</a>
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Digitální dvojče stroje MCV1260i pro kontrolu záběrových podmínek obrábění
Original language description
Vytvořen je funkční vzorek digitálního dvojčete stroje MCV1260i. Systém je tvořen virtuální stanicí CNC řídicího systému Sinumerik, softwarovým systémem pro simulace a vizualizace virtuálního obrábění (frézování), a OPC-UA komunikací mezi oběma komponenty. Digitální dvojče umožňuje on-line odbavovat žádaná data dráhového řízení z CNC řídicího systému, využít informace o použitém nástroji a realizovat simulace virtuálního obrábění. Díky tomu lze provádět rozbor a kontrolu průběhu záběrových podmínek nástroje, úběru materiálu, řezných sil podél dráhy nástroje. Tyto výstupy umožní navrhovat optimalizace strategie NC obrábění, nebo řezných podmínek.
Czech name
Digitální dvojče stroje MCV1260i pro kontrolu záběrových podmínek obrábění
Czech description
Vytvořen je funkční vzorek digitálního dvojčete stroje MCV1260i. Systém je tvořen virtuální stanicí CNC řídicího systému Sinumerik, softwarovým systémem pro simulace a vizualizace virtuálního obrábění (frézování), a OPC-UA komunikací mezi oběma komponenty. Digitální dvojče umožňuje on-line odbavovat žádaná data dráhového řízení z CNC řídicího systému, využít informace o použitém nástroji a realizovat simulace virtuálního obrábění. Díky tomu lze provádět rozbor a kontrolu průběhu záběrových podmínek nástroje, úběru materiálu, řezných sil podél dráhy nástroje. Tyto výstupy umožní navrhovat optimalizace strategie NC obrábění, nebo řezných podmínek.
Classification
Type
G<sub>funk</sub> - Functional sample
CEP classification
—
OECD FORD branch
20302 - Applied mechanics
Result continuities
Project
<a href="/en/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: National Centre of Competence ENGINEERING</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2025
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data specific for result type
Internal product ID
TN02000018/16-V5
Numerical identification
V-25-034
Technical parameters
Systém se skládá ze tří hlavních modulů: (1) Modul vyčítání procesních dat; (2) Modul serverové aplikace; (3) Modul simulace procesu obrábění. Modul vyčítání procesních dat realizuje vyčítání dat o počátku, resp. konci simulace, výměnách nástroje (tzv. pomalá data) a žádaných dat dráhového řízení (tzv. rychlá data v taktu 2 ms). Modul vyčtená data zasílá modulu OPC UA serveru. Modul serverové aplikace OPC UA kromě spouštění samotného serveru provádí převod vyčtených CNC dat do datových struktur OPC UA, které jsou následně publikovány na serveru. Tento modul zajišťuje správnou časovou souslednost publikovaných dat. OPC UA implementace neumožňuje přenášet data v taktu interpolátoru (2 ms) a proto jsou data o polohách a zatížení strojních os zasílána v balíčcích o 100 vzorcích každých 200ms. Modul simulace procesu obrábění zajišťuje na základě CNC dat dráhového řízení simulaci a vizualizaci průběhu obrábění a výpočet průběhu záběrových podmínek nástroje, úběru materiálu, řezných sil podél dráhy nástroje. Řešení umožňuje realizovat real-time simulace NC obrábění v taktu rychlých dat polohové regulace (2 ms). Jedná se o unikátní řešení, které představuje základ pro navazující aplikace systému chytrého stroje. Podmínky využití výsledku zahrnuje Konsorciální smlouva o účasti na řešení projektu ze dne 17. 5. 2018 uzavřená mezi VÚTS, a. s. (IČ 46709002), ČVUT v Praze (IČ 68407700), dalšími výzkumnými organizacemi a průmyslovými partnery (vč. dodatků). Kontaktní osoba pro jednání: Ing. Matěj Sulitka, Ph.D., FEng. ČVUT v Praze, FS, Ú12135, Horská 3, 128 00 Praha 2; tel: 221 990 944; Matej.Sulitka@rcmt.cvut.cz
Economical parameters
Na trhu není v současné době řešení digitálního dvojčete stroje, které by umožňovalo simulaci CNC žádaných dat dráhového řízení v taktu polohové regulace (2 ms) a realizovalo real-time simulaci virtuálního obrábění. Řešení umožní zvyšovat spolehlivost a produktivitu, eliminovat chyby a provádět optimalizace strategií NC obrábění. Předpokládané přínosy záleží na velikosti firmy, objemech výroby a ceně obrobků. Úspory nákladů na zavedení technologie do výroby mohou představovat řádově desítky až stovky tisíc Kč za rok a eliminace vzniku zmetků zejména drahých dílců (např. v leteckém průmyslu, nebo energo) mohou přinést úspory řádově vyšších jednotek mil. Kč/rok.
Application category by cost
—
Owner IČO
68407700
Owner name
České vysoké učení technické v Praze / FS / ústav výrobních strojů a zařízení
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
V - Výsledek je využíván vlastníkem
Licence fee requirement
A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek
Web page
—