The socio-economic megatrends, together with the Great Recession in 2008, triggered a response of the manufacturing sector from multiple countries in the form of roadmaps. One of the first is the German roadmap called Industry 4.0. Italy, as part of its own Industry 4.0 roadmap, prioritizes the research and development of cyber-physical production systems (CPPS) with the aim to change manufacturing production from mass production to mass customization. This means generating a large amount of process plans, which becomes unfeasible to generate manually. To achieve this, there is a need to develop computer aided process planning (CAPP) which will automate and reduce the time it takes to generate a process plan. Taken as use case is the digital twin developed by Dassault Systèmes for the MECSPE fair in March 2018, onto which the author took part in developing the digital twin of a single 3-axis machine tool. This use case was developed on the PLM platform 3DEXPERIENCE. This platform has vast capabilities, among them is the ability to create knowledge with Dassault Systèmes proprietary programming language called Enterprise Knowledge Language. A knowledge database was developed including EKL scripts, machining templates, the digital twin itself, with the objective of generating a micro-CAPP for the automatic generation of machine instructions, machine tool simulation and output code. Information about the product are extracted as machinable features and geometrical tolerances, although tolerances are scarcely available onto the EKL language. Lastly, a comparison between the MECSPE manual process plan and the CAPP developed is done, highlighting the limitations and results achieved.

I megatrend socio-economici, insieme alla Grande Recessione del 2008, hanno innescato una risposta del settore manifatturiero da vari paesi sotto forma di roadmap. Una delle prime è stata la roadmap tedesca denominata Industry 4.0. L'equivalente italiano, denominato Industria 4.0, dà la priorità alla ricerca e allo sviluppo dei sistemi di produzione cyber-fisici (CPPS) con l'obiettivo di passare dalla produzione manifatturiera di massa alla personalizzazione di massa. Quest'ultima implica una grande quantità di piani di processo, che diventano impossibili da gestire manualmente. Per controllare questa, è necessario sviluppare la pianificazione dei processi assistita da computer (CAPP) che automatizza e riduce il tempo necessario per generare un piano di processo. Come esempio pratico si è deciso di usare il gemello digitale sviluppato da Dassault Systèmes per la fiera MECSPE nel Marzo 2018, nel quale l'autore ha partecipato allo sviluppo del gemello digitale di una singola macchina utensile a 3 assi. Per sviluppare questo esempio è stata utilizzata la piattaforma PLM 3DEXPERIENCE. Questa piattaforma ha grandi capacità, tra cui quella di automatizzare la pianificazione di processo usando il linguaggio di programmazione proprietario di Dassault Systèmes, chiamato Enterprise Knowledge Language. È stato sviluppato un database comprendente script EKL, modelli di lavorazione, il gemello digitale stesso della macchina con l'obiettivo di creare un micro-CAPP per la generazione automatica di istruzioni macchina, simulazione della macchina e codice di uscita. Le informazioni sul prodotto vengono estratte come caratteristiche lavorabili e tolleranze geometriche, sebbene non tutte siano riconosciute dal linguaggio EKL. Infine, viene effettuato un confronto tra il piano di processo creato manualmente MECSPE e il CAPP sviluppato, evidenziando i limiti e i risultati ottenuti.

A step towards Industry 4.0 : a case study using 3DEXPERIENCE platform

ESPINOZA MARAZO, EDUARDO ANTONIO
2017/2018

Abstract

The socio-economic megatrends, together with the Great Recession in 2008, triggered a response of the manufacturing sector from multiple countries in the form of roadmaps. One of the first is the German roadmap called Industry 4.0. Italy, as part of its own Industry 4.0 roadmap, prioritizes the research and development of cyber-physical production systems (CPPS) with the aim to change manufacturing production from mass production to mass customization. This means generating a large amount of process plans, which becomes unfeasible to generate manually. To achieve this, there is a need to develop computer aided process planning (CAPP) which will automate and reduce the time it takes to generate a process plan. Taken as use case is the digital twin developed by Dassault Systèmes for the MECSPE fair in March 2018, onto which the author took part in developing the digital twin of a single 3-axis machine tool. This use case was developed on the PLM platform 3DEXPERIENCE. This platform has vast capabilities, among them is the ability to create knowledge with Dassault Systèmes proprietary programming language called Enterprise Knowledge Language. A knowledge database was developed including EKL scripts, machining templates, the digital twin itself, with the objective of generating a micro-CAPP for the automatic generation of machine instructions, machine tool simulation and output code. Information about the product are extracted as machinable features and geometrical tolerances, although tolerances are scarcely available onto the EKL language. Lastly, a comparison between the MECSPE manual process plan and the CAPP developed is done, highlighting the limitations and results achieved.
FACCIN, MAURO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
25-lug-2018
2017/2018
I megatrend socio-economici, insieme alla Grande Recessione del 2008, hanno innescato una risposta del settore manifatturiero da vari paesi sotto forma di roadmap. Una delle prime è stata la roadmap tedesca denominata Industry 4.0. L'equivalente italiano, denominato Industria 4.0, dà la priorità alla ricerca e allo sviluppo dei sistemi di produzione cyber-fisici (CPPS) con l'obiettivo di passare dalla produzione manifatturiera di massa alla personalizzazione di massa. Quest'ultima implica una grande quantità di piani di processo, che diventano impossibili da gestire manualmente. Per controllare questa, è necessario sviluppare la pianificazione dei processi assistita da computer (CAPP) che automatizza e riduce il tempo necessario per generare un piano di processo. Come esempio pratico si è deciso di usare il gemello digitale sviluppato da Dassault Systèmes per la fiera MECSPE nel Marzo 2018, nel quale l'autore ha partecipato allo sviluppo del gemello digitale di una singola macchina utensile a 3 assi. Per sviluppare questo esempio è stata utilizzata la piattaforma PLM 3DEXPERIENCE. Questa piattaforma ha grandi capacità, tra cui quella di automatizzare la pianificazione di processo usando il linguaggio di programmazione proprietario di Dassault Systèmes, chiamato Enterprise Knowledge Language. È stato sviluppato un database comprendente script EKL, modelli di lavorazione, il gemello digitale stesso della macchina con l'obiettivo di creare un micro-CAPP per la generazione automatica di istruzioni macchina, simulazione della macchina e codice di uscita. Le informazioni sul prodotto vengono estratte come caratteristiche lavorabili e tolleranze geometriche, sebbene non tutte siano riconosciute dal linguaggio EKL. Infine, viene effettuato un confronto tra il piano di processo creato manualmente MECSPE e il CAPP sviluppato, evidenziando i limiti e i risultati ottenuti.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/141709