Digitální dvojče stroje MCV1260i pro kontrolu záběrových podmínek obrábění

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Digitální dvojče stroje MCV1260i pro kontrolu záběrových podmínek obrábění

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Digital twin of the MCV1260i machine tool for cutting conditions monitoring

Popis výsledku anglicky

A functional sample of the digital twin of the MCV1260i machine has been created. The system consists of a virtual station of the Sinumerik CNC control system, a software system for virtual machining simulation and visualization (milling), and OPC-UA communication between both components. The digital twin allows for online processing of the tool path control data from the CNC control system, to employ the information about the cutting tool used, and to implement simulations of virtual machining. This allows for analysis and control of the tool engagement conditions, material removal, and cutting forces along the tool path. These outputs allow for optimizing the NC machining strategy or cutting conditions.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20302 - Applied mechanics

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: Národní Centrum Kompetence STROJÍRENSTVÍ</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

TN02000018/16-V5

Číselná identifikace

V-25-034

Technické parametry

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

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze / FS / ústav výrobních strojů a zařízení

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—