ISO STEP-standaarden zorgen voor digitale sprongen voorwaarts in reparatie-waardeketen

De naam van dat project is ‘Standard for the Exchange of Product data’ (STEP). Sandvik Coromant voerde het uit samen met GKN Aerospace Engine Systems, Chalmers University of Technology en het Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics. Een gezamenlijke werkgroep heeft een samenwerkingsomgeving ontwikkeld en deze toegepast voor het onderhouds- en reparatie-operaties (Maintenance and repair operations (MRO)) proces voor complexe metalen componenten.

Reparatie beschadigd turbineblad

Het repareren van een beschadigd turbineblad is vrijwel altijd een unieke situatie. Elke schade is uniek, toleranties zijn nauw en het werk vereist specialistische kennis van meerdere vakgebieden. Traditioneel moeten afbeeldingen, PDF’s, screenshots en originele CAD/CAM bestanden worden gedeeld en heen-en-weer worden gestuurd tussen bedrijven en softwaresystemen om reparaties mogelijk te maken – een tijdrovend proces dat de kans op fouten doet toenemen.

Neutrale, modelgebaseerde taal

Via het Dig4ReMan-project heeft het team de STEP Application Protocols AP242- en AP238-standaarden toegepast om een ​​neutrale, modelgebaseerde taal te creëren voor 3D-geometrie, PMI, bewerkingsinstructies en gereedschapsdata. Net als bij een gedeeld document in de cloud, kan iedereen die er bij betrokken is het model bekijken en actualiseren, zonder dat informatie verloren gaat.

Besparingen op materiaal, energie en CO₂ uitstoot

Het resultaat is een volledig verbonden digitale keten die het hele reparatieproces doorloopt – van inspectie van een beschadigd onderdeel tot materiaalverwijdering en planning van additieve productie, simulatie, CAM-programmering en uiteindelijke bewerking en verificatie. GKN Aerospace schat dat een gereviseerd onderdeel tot 95% kan besparen op materiaal, energie en CO₂ uitstoot in vergelijking met een nieuw reserveonderdeel, en dat de kosten significant lager liggen.

Onderzoekers van Chalmers en het Fraunhofer Chalmers Centre droegen bij met geavanceerde modellen die vervorming, toleranties en thermisch gedrag voorspellen. Sandvik Coromant droeg bij aan gereedschapsexpertise en kennis omtrent datastandaarden, door CNC-machines en CAM-systemen in staat te stellen om uitgebreidere productie-informatie uit te wisselen dan de traditionele G-code toestaat.

Complexiteit sterk reduceren

“Dit soort bewerkingen is extreem veeleisend”, zegt Johan Vallhagen, senior onderzoeker en projectleider bij GKN Aerospace. “Elk beschadigd blad vormt een nieuwe uitdaging en het is gebruikelijk om te vertrouwen op handmatige aanpassingen en versnipperde communicatie over vele systemen. Door een gestandaardiseerde digitale keten te gebruiken, kunnen we de complexiteit sterk reduceren en ervoor zorgen dat elke expert werkt met dezelfde nauwkeurige data.

De ISO STEP standaarden werden in elke stap van het werkproces toegepast. AP238 maakt CAM-naar-CAM en CAM-naar-machine uitwisseling mogelijk van bewerkingssequenties, gereedschapsdefinities en ISO 13399 snijgereedschapsparameters. AP242 maakt een definitie op modelbasis mogelijk, welke consistent wordt gebruikt bij de inspectie, planning, simulatie en verificatie.

“Het ging niet slechts over het repareren van onderdelen” zei Mikael Hedlind, projectcoördinator bij  Sandvik Coromant. “Het ging om het bewijzen dat ontwerp-, bewerkings-, simulatie- en inspectiedata naadloos tussen bedrijven kunnen stromen. STEP-standaarden gaven ons de gemeenschappelijke taal en zodra iedereen dezelfde taal spreekt, wordt de samenwerking sneller, duidelijker en intelligenter.”

Het Dig4ReMan project toont aan dat op STEP-gebaseerde gegevensuitwisseling de werkelijke productie-intentie kan overdragen tussen verschillende organisaties, disciplines en softwaresystemen. De projectpartners zullen doorgaan met het ontwikkelen van methodes die de digitale samenwerking versterken binnen de productiesector.

Kijk hier voor meer informatie over het project.