Технологични новости и тенденции в CAM софтуера

CAD/CAMСп. Инженеринг ревю - брой 2/2020 • 01.04.2020

От началото на индустриалната революция досега производствените процеси претърпяват редица промени. Една от основните е свързана с появата на компютърно-асистираното производство (CAM). Сред главните ползи, които предлага CAM технологията, е това, че дава възможност за автоматизация чрез управление в реално време и роботизация на производствените процеси, което позволява да се спестят време, труд и разходи. В допълнение, благодарение на компютърното управление на всеки процес се постига високо ниво на прецизност и постоянство. Друго предимство е използването му за улесняване на персонализацията и извършването на бързи изменения в дизайна, за да се отговори на специфичните нужди на клиентите.

През последните години се наблюдава стабилен ръст на пазара на CAM софтуер. До голяма степен този растеж се дължи на иновациите в областта, увеличаващото се търсене на CAM решения в различни промишлености като аерокосмическата, отбранителната и автомобилостроенето, нарастващата индустриализация, повишената експлоатация на CAM софтуер в опаковъчните машини и засиленото внедряване на облачни технологии. Според пазарно проучване на Allied Market Research се очаква пазарът на CAM софтуер да нарасне до 3,572 млрд. щатски долара до 2025 г. с комбиниран годишен темп на растеж (CAGR) от 7% за разглеждания период (2018-2025 г.). Глобалният пазар на CAM софтуер е сегментиран на база тип, приложение и географско положение. Въз основа на типа пазарът се дели на 2D и 3D решения.

Сегментът за 3D проектиране се очаква да регистрира най-бърз растеж за прогнозния период благодарение на нарастващото търсене на технологии за 3D печат с използване на CAM софтуер. В зависимост от приложението пазарът е разделен на аерокосмическа и отбранителна индустрия, корабостроене, автомобило- и машиностроене и др. Най-голям ръст на пазара до 2025 г. се очаква в сегмента на машиностроителната промишленост. За прогнозния период обаче най-висок CAGR се очаква в аерокосмическата и отбранителната индустрия. Прогнозният CAGR за пазарния сегмент на автомобилостроенето и производството на влакове възлиза на 7,1%. През 2017 г. Азиатско-тихоокеанският регион доминира на пазара на CAM софтуер, като се очаква тази тенденция да се запази и до 2025 г. с прогнозен CAGR от 9,6%.

 

Бъдещето на CAM технологията

Понастоящем успехът на производството се измерва в предоставяне на качествена услуга или продукт на възможно най-ниска цена. Предприятията се стремят да постигнат това чрез оптимизация на технологичните параметри и производствените обеми. Що се отнася до бъдещето на CAM, трябва да се разгледат по-комплексни фактори. Компонентите и системите ще могат да се самодиагностицират и да прогнозират неизправностите, осигурявайки по-задълбочена информация за статуса на процесите и предоставяйки по-гъвкави решения за отстраняване на възникналите проблеми.

CAM и IoT изискват добра организация в рамките на цялата верига на стойността – разработка и управление на продукти, производство и асемблиране на компоненти и др. Необходимостта от организация ще окаже въздействие върху обвързването на новите технологии, допринасящи за реализирането на концепцията за Industry 4.0.

Благодарение на интегрираното и свързано компютърно-асистирано производство границите между проектантите и операторите на машини започват да изчезват. В редица аспекти проектантите днес са оператори на машини и обратното. Тази тенденция до голяма степен се обуславя от нарастващата свързаност посредством облак-базирани и симулационни решения.

Сред технологиите, които се очаква да окажат най-силно влияние върху бъдещото развитие на CAM, са IoT, големите масиви от данни (Big data), добавената реалност, адитивното производство, блокчейн, облак-базираните решения и 5G, новите аналитични инструменти и изкуственият интелект. IoT-базираните системи позволяват събирането на данни от производствените дейности по прозрачен, цялостен и интерактивен начин, давайки възможност за следене в реално време на активите и оборудването, качеството на извършваните процеси и заводските ресурси. Чрез оползотворяване на големите масиви от данни, получени от IoT и други източници, организациите могат да оптимизират производствените процеси, да намалят престоите и да реагират навременно на промените в пазара. Компютърно-асистираното производство вече ще бъде обвързано не само с проектантските функции, но и с данни за производителността, търсенето и потребителския опит, в резултат на което бързите продуктови изменения ще бъдат прототипирани, анализирани и внедрявани много по-лесно.

Обработката на облаци от точки (PCP), 3D лазерните скенери и IoT елементите на интелигентния производствен процес предоставят цялостен поглед върху продукта през целия цикъл. С помощта на детайлните данни от облаците от точки продуктите се визуализират, което, съвместно със софтуера за компютърно-асистиран дизайн (CAD) и производство, позволява прецизно проектиране, разработка, симулация, мониторинг, оптимизация и обслужване.

 

Тенденции

Софтуерът обикновено е компонентът от инженеринга и производството, при който напредъкът е най-бърз, но цените и достъпността на 5-осните машини доведе до революция в индустрията. Поради това експертите смятат, че бъдещият CAM софтуер ще може още по-добре да интегрира тези процеси в работните потоци.

Наблюдава се фокус върху подобряването на приложимостта на 5-осните машини и софтуерните инструменти за тях, което ще допринесе за бърза оптимизация на начина на експлоатация на тези машини. Това ще редуцира задачите на проектантите и операторите на машини, с което ще могат да се постигнат по-ниски оперативни разходи и по-добро качество на крайните продукти.

Подобрения се очакват и в последващата обработка, тъй като постпроцесорите ще стават все по-интуитивни. В бъдеще CAM софтуерът ще се отличава с още по-лесно разбираем графичен интерфейс и повишена свързаност.

Механичната обработка в същността си все още е физически процес, но експертите отбелязват, че днес необходимостта от човешка намеса е много по-малка в сравнение с миналото. Скоро CAM и CAD системите ще имат конфигурируеми и графични библиотеки, които ще позволят на проектантите да разберат още по-добре процеса на механична обработка. Очаква се в близко бъдеще инструментите дори да имат способността да индикират за степента на износване и натоварванията на материала, което ще даде възможност за допълнителна оптимизация.

Една от тенденциите в развитието на CAM софтуера е и стремежът към по-добро интегриране на адитивното производство заедно с механичната обработка, като същевременно данните за двата процеса се поддържат разделени и разбираеми. В повечето случаи изборът между адитивно производство и механична обработка зависи изцяло от вида на продукта. Благодарение на очакваните нововъведения в CAM софтуерните продукти комбинирането на адитивни и конвенционални процеси, т. нар. хибридно производство, ще се улесни в значителна степен.

Продължава да се разработва и софтуер за употреба чрез облак-базирани решения, позволяващи лесен достъп до проектните чертежи. Това дава възможност не само няколко инженери да работят едновременно по един проект, но и споделяне на документите с цел поддържане на добрата информираност на всички членове на екипа във всеки един момент.

Методите за входиране и изтегляне на данни за компютърно-асистираното производство също могат да се променят изцяло чрез интегрирането на виртуална реалност. Тя ще позволи интерактивни взаимодействия с чертежите и триизмерно преглеждане на моделите преди създаването им. Това ще повиши прецизността на проекта и откриването на грешки преди производството на продукта.

 

Top