Plasarea și numerotarea automată a PMI: verificări în câteva minute

Plasarea și numerotarea automată a PMI la un producător de utilaje industriale cu 100 de utilizatori NX

Plasarea și numerotarea automată a PMI a înlocuit o rutină manuală de balonare la un producător de mașini industriale cu aproximativ 100 de utilizatori Siemens NX. inteliScience SRL a construit un instrument NX Open care plasează și numerotează elementele PMI după coordonatele X, Y și Z ale unui sistem de coordonate ales și le reordonează și renumerotează singur când designul se schimbă. Clientul raportează că pregătirea unei piese astfel încât software-ul de verificare să-i poată citi PMI-ul a scăzut de la zile la minute.

Acest studiu de caz privind plasarea și numerotarea automată a PMI acoperă latura de ordonare din definiția bazată pe model. Studiul nostru de caz privind automatizarea creării PMI acoperă cealaltă jumătate — setul de reguli care decide ce notație aparține unei caracteristici, la un OEM auto cu peste 300 de proiectanți. Aici notațiile existau deja; ceea ce se rupea era consecvența plasării și a numerelor lor, revizie după revizie.

Situația: software-ul de verificare nu putea citi ceea ce fusese numerotat manual

Producătorul nu folosește PMI ca decor. În aval de proiectare, un software de verificare citește modelul adnotat și parcurge notațiile una câte una pentru a verifica piesa. Această predare funcționează doar dacă fiecare notație poartă un identificator unic și stabil și se află acolo unde o așteaptă planificatorul de inspecție. Cu alte cuvinte, numerotarea este interfața.

Producerea manuală a acestei interfețe este lentă într-un mod ușor de subestimat. Un proiectant plasează fiecare balon, atribuie fiecare număr și apoi parcurge din nou piesa pentru a confirma că nimic nu este duplicat, lipsă sau în afara secvenței. Pentru o piesă de utilaj cu un număr serios de cote și toleranțe, aceasta înseamnă cel puțin o zi de lucru — iar clientul raportează că ajungea în mod regulat la mai multe zile înainte ca piesa să fie potrivită pentru software-ul de verificare.

Partea costisitoare nu este însă prima trecere, ci fiecare trecere de după. O modificare de proiectare — o caracteristică adăugată, o gaură eliminată, o față reordonată — invalidează secvența, iar cineva trebuie să parcurgă din nou întreaga piesă pentru a repara numere care nu mai sunt continue sau nu mai corespund planului de inspecție. Nu este un mod exotic de eșec. ISO 16792:2021, standardul pentru datele digitale de definire a produsului, acoperă în mod explicit pregătirea, revizuirea și prezentarea acestor date — revizuirea este numită în standard tocmai pentru că revizuirea este momentul în care practica se rupe.

Cifrele din industrie indică aceeași direcție. În NIST Advanced Manufacturing Series 100-26 (2020), costul datelor inadecvate de proiectare și de model în producția discretă din SUA include o estimare de 8,4 miliarde de dolari pe an cheltuiți pe ingineri care răspund la întrebări și creează documentație suplimentară de desen, plus 3,8 miliarde de dolari pentru operatorii de mașini care fac același lucru. Aceeași lucrare NIST a constatat că doar circa 26,8 la sută dintre respondenți eliberau 51 la sută sau mai mult din proiectele lor cu PMI încorporat în modele 3D. Ambele cifre sunt context de industrie, nu rezultate ale acestui proiect — rezultatele sunt mai jos și poartă propriile ștampile de proveniență.

Ce s-a schimbat în ziua de lucru

Ce raportează clientul

Cifrele de mai jos provin de la client și au fost eliberate pentru publicare anonimă. Ele descriu ceea ce observă echipele de proiectare și de planificare a inspecției în propria activitate; nu sunt un studiu controlat, iar ștampilele o spun.

Cum funcționează de fapt numerotarea PMI bazată pe coordonate?

Numerotarea PMI bazată pe coordonate funcționează prin scoaterea deciziei din mâna persoanei. Fiecare element PMI are o poziție în spațiu; un sistem de coordonate dă acelei poziții un X, un Y și un Z lipsite de ambiguitate. Sortați după aceste trei valori într-o precedență definită și rezultă o secvență deterministă asupra căreia doi ingineri, două sesiuni și două revizii sunt de acord. Tot restul instrumentului decurge din această singură decizie.

Merită spus clar, pentru că întrebarea apare în orice discuție despre MBD: nu există niciun model de limbaj aici. Plasarea și numerotarea sunt geometrie și reguli, trebuie să fie reproductibile, iar o regulă reproductibilă este exact ceea ce nu ar trebui predat niciodată unui sistem probabilistic. Acolo unde folosim IA la inteliScience, aceasta asistă oamenii — nu decide admis sau respins pe datele de eliberare.

Pe ce este construită soluția

Lucrări conexe în același domeniu: automatizarea conformității MBD și PMI pentru Siemens NX, Dezvoltare de instrumente NX Open la comandă, și, pentru partea de programare a acestui tip de lucrare, Programare NX Open pentru constructorii de mașini.

Consultanță MBD și instruire NX PMI ajută atunci când regula de numerotare nu este încă scrisă: întâi setul de reguli, apoi instruirea, apoi automatizarea.

Ce am face diferit

Am construi raportul de diferențe al renumerotării primul, nu ultimul. Algoritmul a fost corect devreme, dar partea de planificare a inspecției nu avea cum să vadă ce s-a schimbat între două revizii — care notație și-a păstrat numărul, care s-a mutat, care era nouă. Fără această vedere, chiar și o renumerotare corectă pare un risc, iar oamenii compensează verificând manual, adică exact munca pe care instrumentul trebuia să o elimine. Un raport scurt cu numărul vechi, numărul nou și motivul ar fi câștigat încrederea în săptămâna a treia, nu în luna a patra. De asemenea, am fixa în scris convenția privind sistemul de coordonate înainte de prima linie de cod de ordonare: mai multe rapoarte timpurii de eroare nu erau erori, ci excepții nedocumentate — piese a căror orientare funcțională nu corespundea sistemului de coordonate pe care toată lumea îl considera de referință.

Când merită plasarea și numerotarea automată a PMI?

Plasarea și numerotarea automată a PMI merită atunci când numerele sunt o interfață către altceva și când piesele se modifică. Cazul este puternic atunci când un consumator din aval — software de verificare sau de inspecție, programare CMM, un proces de inspecție a primului articol — citește identificatori, nu o persoană care citește un desen; când piesele poartă suficiente notații încât o trecere manuală costă ore; și când reviziile sunt destul de frecvente încât munca de reparare se repetă. Cazul este slab când o piesă are o mână de notații, când nimic din aval nu consumă numerotarea sau când organizația nu a decis care sistem de coordonate este de referință — acea decizie este o condiție prealabilă, nu ceva ce automatizarea poate furniza.