CAM - системы автоматизации технологической подготовки производства

Как работает CAM?

Автоматизированное производство обычно использует программное обеспечение для перевода чертежей и данных в подробные инструкции, которые могут привести в действие какой-то автоматизированный инструмент. В качестве примера, двумерный цифровой чертеж может использоваться, чтобы направлять лазерный или физический режущий инструмент для резки облицовки или других компонентов, чтобы соответствовать проекту архитектора.

Язык программирования, сгенерированный из чертежа или другого набора данных, который затем используется для управления станком, в промышленности называется G-кодом. Этот G-код сообщает инструменту, как что-то сделать, сообщая двигателям, куда двигаться, как быстро двигаться и каким путем следовать.

Какая связь между CAM, CAD и BIM?

CAM имеет тенденцию идти рука об руку с компьютерным проектированием (CAD) и информационным моделированием зданий (BIM), по крайней мере, в той степени, в которой оно применяется в строительной отрасли. CAD позволяет архитекторам и членам проектной группы создавать чертежи в 2D или создавать целые 3D-модели с использованием компьютерного программного обеспечения. Это имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными перьевыми и бумажными чертежами, в том числе возможность легко перерисовывать и перепроектировать, сохранять детали компонентов в базах данных и (в случае 3D CAD) возможность вращаться и летать в или через модель.

BIM использует САПР, но позволяет сотрудничать между различными заинтересованными сторонами в области проектирования и строительства, которые могут работать над своими собственными моделями, получая доступ и комбинируя с моделями других сторон, чтобы создать центральную «федеративную» модель BIM. Дополнительные данные, относящиеся к таким элементам, как стоимость и время, также могут быть добавлены.

Данные из чертежей и моделей CAD и BIM могут быть извлечены и использованы для создания G-кода, используемого при автоматизированном производстве. Это устраняет разрыв, существующий между этапами проектирования и изготовления, и позволяет точно выполнять чертежи, модели и конструкции.

Как CAM используется в строительной отрасли?

CAM используется на месте по всему миру, хотя до сих пор это далеко от обычного. CAM обычно делится на два основных типа: восстановительный и аддитивный.

Восстановительные процессы включают в себя избавление от материала, и это включает в себя предыдущий пример направления режущего инструмента, чтобы вырезать часть оболочки. Эти процессы резки и формования в настоящее время являются наиболее распространенными типами CAM, и лазерная резка листового металла, безусловно, становится все более распространенной. В ЧПУ (компьютерное числовое управление) используется вращающийся компонент для придания материалам нужной формы, в то время как лазерная и водяная резка могут использоваться на относительно тонких панелях и деталях.
Аддитивные процессы включают добавление материала. В настоящее время они встречаются гораздо реже, но появление 3D-принтеров делает эту область очень интересной. Мы могли видеть, как стены и целые структуры были «напечатаны», в то время как робототехника открывала еще один путь. Робот-каменщики и пилы уже опробованы, а в некоторых случаях развернуты на строительных площадках.
Модульное строительство является еще одной областью, где потенциал для CAM огромен. В этом методе здания и другие конструкции собираются из компонентов, которые изготавливаются за пределами завода на производственных предприятиях, а затем транспортируются на стройплощадку для сборки. Швеция является мировым лидером в модульном строительстве: 84% отдельных домов в стране используют некоторые сборные элементы. Модульная конструкция также набирает обороты в Германии, и, хотя она не так популярна в Великобритании и США, достижения в области технологии CAM могут быть использованы для значительного повышения эффективности модульного здания вне здания, ускорения и повышения точности компонента. строительство.

Одним из примеров модульного строительства является «фабрика в коробке» GSK. Созданный с использованием систем CAD и BIM, он обеспечивает фармацевтическую фабрику с цветовой кодировкой, которую можно доставлять в развивающиеся районы в ящиках и собирать вместе, как в целом более впечатляющий набор плоской мебели.

Преимущества CAM

Использование CAM имеет ряд преимуществ, когда речь идет о создании компонентов, используемых в строительстве зданий. По сравнению с машинами с ручным управлением CAM обычно предлагает:

• Большую скорость в производстве компонентов
• Большую точность и согласованность, причем каждый компонент или готовый продукт абсолютно одинаковы
• Большую эффективность, поскольку машины с компьютерным управлением не должны делать перерывы
• Высокую сложность с точки зрения следования сложным схемам, таким как дорожки на платах

Есть некоторые ограничения. Машины с поддержкой CAM, как правило, предназначены для конкретной задачи и не являются невероятно универсальными, хотя постоянно появляются новые системы и конструкции.

Им также нужны авансовые инвестиции и опытные операторы и программисты. Однако, будучи на месте, они могут принести значительную экономию времени и эффективности, тем самым сократив расходы и сэкономив тысячи компаний.