德国的 TDM Systems GmbH,25 年以来一直是切削加工领域刀具数据管理领先供应商。TDM Systems 的刀具生命周期管理战略主要聚焦于通过刀具规划和准备而优化生产流程。 创建和编辑刀具数据和图形,将刀具技术诀窍和 3 维图形整合到 CAM 规划中,并在车间层面上组织整个刀具循环,这是 TDM Systems 的核心竞争力所在,构成了 TLM 战略的支柱。

起飞   ——TDM在皮拉图斯工厂

瑞士皮拉图斯(Pilatus)飞机制造商标准化生产流程,实施了数字化刀具数据管理系统。

TDM在皮拉图斯的应用

在瑞士皮拉图斯飞机制造有限公司,对生产计划和实施过程,TDM(刀具数据管理)是一个重要的元素。超过6000个独立的刀具组件,包含刀具技术参数,记录存档在刀具管理软件里面。无论是库存,存储位置或编程的规划数据:一切可以被描述为一键获取-甚至在其他系统。

不断创新的产品创造过程伴随着皮拉图斯(施坦斯,瑞士)。在这方面,瑞士飞机制造商代表领先技术和及时交货。然而,这个目标的实现,仰仗于所有的过程-从开发到生产-检查,优化和标准化。部分通过产品生命周期管理(PLM)提供了这个基础。同时,为了提供标准化的重要工具,对生产过程以及技术数据,皮拉图斯从2008年开始,便使用刀具数据管理软件(TDM)

TDM通过标准接口无缝集成到PLM系统。该飞机制造商使用SAP作为ERP软件,这同样是通过一个接口连接到TDM。

中央数据库替代excel

在应用TDM之前,制造业的世界看起来完全不同。通常,缺少必要的透明度,特别是提供刀具和生产资源。“刀具和消耗品,如可转位刀片,放在员工的抽屉中作为临时库存。很多事情发生在需要时而不是提前计划”, Walter Keiser记忆起2006前的状况。

作为数控编程的头, Walter Keiser和Marcel Aregger,IT主管,这是足够的理由去寻找一个合适的软件解决方案。主要目的是创建一个集成的解决方案,包括:生产计划和订单计划在SAP以及生产流程到机床。“开始,分析了所有的流程,”Walter Keiser记得很清楚。”我们研究了计划、生产运行过程中好的与欠缺的。结果,我们定义了具体要求和工作流程,与TDM 的技术项目经理“。对于Marcel Aregger尤为重要的是高水平的整合上游和下游系统:“基本系统必须是能够沟通上游和下游系统,一个孤立的解决方案是无法满足的。” 通过TDM,皮拉图斯最终发现了与其他系统的功能和通信的解决方案。

不只是试飞

“在我们的过程链中最重要的元素是生产”, Walter Keiser强调。在这里,生产的复杂性是巨大的;大多数的结构部件由皮拉图斯自己产生。皮拉图斯具有足够的专业知识,无论是在复杂的铝合金构件加工,钣金或CFK的处理。然而大多数时候,铝在斯坦斯工厂加工,机身的结构部件,起落架和机翼在14台数控加工中心加工。大约6000个单件刀具,接杆,可转位刀片,约1300把刀具组装件。非标刀具和常用的刀具存放在机床刀库内。所有其它的都被移除或者按整把刀具存放在库房。不再需要的刀具将被存放于Hänel垂直升降柜中。任何人需要领取刀具,必须从这里通过员工ID来登录TDM,领取已经预订的刀具, 到相应得机床或成本中心。

数据集中存储在数据库中,包含所有刀具技术资料,切削参数和进给与速度设置。刀具准备部的同事只要按下一个按钮,就知道在哪里可以找到相应的刀具,钻头是否要重磨。得益于TDM,整个刀具的流转周期已经变得透明。为库房和机床的库存水平以及使用频率的评估提供信息,哪些刀具是最需要的,哪些刀具在架子上积灰。生产与计划部门的同事也能够更好的沟通了。每把刀具以正确的方式和统一的描述记录并存档。“生产是标准化的,即兴发挥已不合适”, Walter Keiser高兴的说

一个进一步的优势:尽管多样性,准备工作团队能迅速找到刀具在什么位置,是否它是在库房或安装在机床上。这样,可以避免重复的订单,并最终节省成本。

七合一

目前,有七个接口通过TDM连接到其他系统。很明显从规划阶段,TDM接口能够满足皮拉图斯80%的要求。其余20%是通过定制实现。团队由Walter Keiser和TDM专家领导,实现TDM与SAP,西门子NX和VERICUT规划系统之间的通信。这意味着,数控程序的编写和仿真应用了正确的刀具数据。“我们实现了所有的接口同时工作,IT专家Marcel Aregger说”。为了避免任何风险,因此规划期比较长且复杂。所有的流程和可能的数据交换类型都事先定义并模拟。详细的项目规划优势:”介绍很顺利。负责TDM项目的人迅速解决了一开始的几个问题。”

以刀具的采购为例,可以看到TDM软件,SAP和刀具库的互动:以前,员工必须填写订单,刀具需求单。这些被发送到采购,手动记录在SAP中。今天,刀具和耗材的采购是集中控制于TDM。“这里我们不自动订购,虽然最低库存水平和报告通过TDM库存管理模块,我们的中央采购部门仍然每周一次检查库存水平并执行采购流程”, Walter Keiser解释采购流程。采购数据的交换,包括制造商和制造商代码,通过标准化的TDM与 SAP接口。

刀具的准备工作现在也已最优化:生产控制系统Fastems,通过标准接口连接到TDM。通过TDM shopcontrol(车间管理),刀具生命周期管理模块,刀具是根据工作订单,可以及时准备好供机床加工使用。系统将自动比较机床现有刀具和新的生产订单所需的刀具清单。这防止刀具被准备两次或不必要的换刀。在过度磨损的情况下,可以及时提供姐妹刀具。

从1939开始,皮拉图斯飞机制造有限公司,斯坦,瑞士,抓住了一个市场时机:传奇SB-2百利金是专门用于山脉地区。1950年代末,一个非常坚固的多功能机以随后的Pilatus Porter PC-6的形式展现。具体表现在:由于它的短距起降性能(短距起飞和着陆),飞机只需要很短的跑道。这种类型的飞机,皮拉图斯取得了国际性的突破。在飞机行业的进一步的差异化被不断挖掘。

世界各地,皮拉图斯集团由四个业务部门:皮拉图斯飞机制造有限公司,施坦斯(瑞士)和三个全资子公司腾莱茵(瑞士),布鲁姆菲尔德(美国)和阿德莱德(澳大利亚)。2011年,超过1400名同事(超过1300在瑞士)计划并制造了87架飞机,营业额达到781百万法郎。

Pilatus – 成 功 的 差 异 化 竞 争

操作简单方便 易于接受

通过对每一个员工的强化培训,任何最初的怀疑都消失了,并且被广泛接受。“对于技术性软件持保留态度的不在少数。持怀疑态度的人,宁愿继续通过他们自己来获取非标钻头或者可转位刀片”, Walter Keiser说。“但TDM比智能手机更容易操作”,他报告说,“和如今几乎每个人都有一个iPhone。”尽管有强大的功能性,TDM被证实软件操作简便直观并且执行良好。

“质量和生产力是相辅相成”Walter Keiser说。“设计师和工程师按照固定的特征工作。此外,他们也有必要的机械加工技术”,运行于数控机床上的测试已不再进行,从一开始一切都必须正确。通过TDM准确的刀具和切屑数据, 这一切得到了保证。每个人都访问同一个数据库,无论数控程序员,生产模拟的CAM用户,配置技术人员或机器操作员。他们也同时使用相同的,经过测试的可靠的刀具和技术参数。机床一旦运转就不能停下来。没有办法修改或改变机床上的程序。然而,如果选用了正确的刀具并模拟了加工过程,便无需再作任何修改。“公司的流程规范,机床一天24小时,一周7天运转。”TDM为更加规范化贡献巨大。

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