对话

持续创新,提升全球制造业生产力

2008-12-01黄培

669

持续创新,提升全球制造业生产力

                                         ——Delcam产品与技术发展综述

e-works 黄培

 

200892224日,我前往台湾高雄,参加了全球著名CAM专业厂商Delcam公司一年一度的亚洲技术峰会。与会期间,Delcam公司的技术专家系统地介绍了Delcam公司的发展状况、各条产品线的最新发展,并邀请Adidas等典型客户介绍了实际应用状况。在此次会议上,我对Delcam公司亚洲业务发展经理、大中华区总经理周汉祥先生也进行了专访,请他重点剖析了Delcam在产品和技术上的优势,以及在中国的发展状况。本文对Delcam公司的最新产品与技术发展动态进行综述。

Delcam公司亚洲业务发展经理、大中华区总经理周汉祥先生


一.稳步成长,服务全球制造业

Delcam公司于上世纪60年代发源于全球著名学府剑桥大学。该公司致力于帮助制造企业提高生产力、提升产品质量、缩短生产准备周期、实现利润最大化。作为一家专业的CAD/CAM一体化软件技术的提供商,Delcam保持了稳健的发展,客户数从1994年的不到1000家企业,发展到现在的2.5万家企业。第2.5万家用户是一家北美的专业的自动化设备制造商JR Automation,这家中小型制造企业购买了多套Delcam的FeatureMILL软件。

为了进一步拓展公司的产品线,Delcam于2005年3月并购了Engineering Geometry Systems公司,获得了基于特征的FeatureCAM产品线,完善了车削、铣车复合、线切割解决方案;2006年7月,Delcam并购了Partmaker,获得了专门支持车铣复合加工和瑞士机床的CAM专利技术;2006年12月,Delcam又并购了Crispin,获得了完整的制鞋行业CAD/CAM解决方案。

除了不断完善自身开发的PowerSHAPE、PowerMILL等产品之外,Delcam也自主开发了一些新产品,进入了新的应用领域,包括:Toolmaker软件的冲模设计功能,PowerMILL中的发动机气门、叶轮、叶盘加工专用模块,用于牙科的设计和加工软件,以及用于人体器官(尤其是面部和足部整形)整形与修复的造型和加工软件。

Delcam还与全球著名的测量系统生产商Renishaw建立了战略合作关系,在坐标测量机的计量系统和逆向工程方面开展了长期合作。Renishaw公司投资了6百万英镑,持有了Delcam公司20%的股份。

Delcam与韩国最大,全球第五大机床企业韩国斗山集团(Doosan),以及全球瑞士车床领导厂商西铁城公司(Citizen) 建立了战略合作关系。为了检验Delcam的CAD/CAM技术,在Delcam公司内部建立了试验工厂。在过去的一年,这个试验工厂又进一步扩展,增加了铣车复合加工中心。

2007年,Delcam的营业额达到了5900万美元,增长了11%,而终端客户购买Delcam软件和服务所支付的金额为9300万美元。在著名PLM研究机构CIMdata的2006年度研究报告中,Delcam被评为全球最大的专业CAM厂商,全球最大的注塑模具、工具和冲压模具CAM厂商,并认定Delcam的CAM软件开发人员数量居所有CAM厂商之首。2008年上半年,Delcam的业绩增长了15%,营业额达到3300万美元。

据周汉祥总经理介绍,Delcam的产品在行业应用十分广泛。核心产品PowerMILL应用的行业包括模具、航空航天、汽车、船舶、电子电器等制造业,其中以模具制造应用得最为深入。FeatureCAM和PartMaker主要应用在产品制造,其中,PartMaker主要是轴类零件,在汽车、电子零部件方面应用相当广泛。而Delcam的产品还覆盖了牙医、制鞋、珠宝设计的工业领域,满足了各行各业的数控加工需求。

周汉祥总经理认为,宜人化、专业化是Delcam,也是CAM技术发展的重要方向。Delcam不断适应制造业的需求变化,开发对应的CAD/CAM软件,例如支持激光加工、特种加工的软件。Delcam致力于不断提高软件的智能化、安全性和效率。


二.完整的CAD、CAM、检测与协同解决方案

Delcam公司最具影响力的产品是CAM软件,但实际上,经过30多年的发展,Delcam形成了包括CAD、CAM、检测和协同软件在内的四大产品线。尤其是在CAD/CAM领域,Delcam的产品真可谓琳琅满目,博大精深,应用广泛,形成了Delcam的差异化竞争优势。本次亚洲技术峰会重点介绍了CAD/CAM和检测软件的最新发展。

Delcam的产品家族

 

1、PowerMILL,全球领先的、高端铣削加工编程软件。

面向过程的加工主要是针对结构复杂,包含很少的标准几何形状的产品的加工,而且加工的表面质量要求很高,切削时间相对与编程周期更为重要的数控加工应用。

PowerMILL是Delcam公司的旗舰产品,作为一个独立的CAM系统,于1995年问世。起初,PowerMILL的开发聚焦于高速加工。在高速加工功能成熟之后,从2003年开始,PowerMILL开始提供五轴加工功能。2005年开始,PowerMILL又集成了仿真和验证功能。2006年,PowerMILL中集成了CAD功能,适合于在车间中使用。

目前,PowerMILL产品包括了PowerMILL、PowerMILL Pro、PowerMILL3+2、PowerMILL五轴、PowerMILL 造型、PowerMILL验证,以及专门加工发动机气门、叶片、叶轮的专业功能。PowerMILL8的性能相对于PowerMILL7版本,在计算速度上有了显著提升。针对一个有100个面的小型锻模,计算速度提高了11.8%;针对一个有350个面的中型注塑模,计算速度提高了31%;而针对有2300个面的大型冲模,计算速度提高了40%。总体上,编程时间平均缩短30%,粗加工时间平均缩短15%。由于节省了编程和加工工时,而可以为客户显著地节省成本。

最新版本PowerMILL9的功能和易用性进一步增强。增强了二维绘图功能;新的2D加工策略不需要做特征设置,直接通过2D线框曲线就可以实现;新增2D刀具补偿功能;3D曲线加工功能;可以对曲面投影精加工策略实现连续螺旋加工;5轴旋转轴运动光顺,增加了方位角和仰角光顺,使得A、B、C三轴旋转移动更平稳,从而减少了主轴运动方式的突然改变;可以自动移除陡峭深切削刀路;刀具的夹持部分可以随刀具一起从刀具库中被方便地输入、输出,使用户管理刀具数据库更加方便更具有人性化;加工策略表格中现在可使用参数表达式进行参数设置;将PowerSHAPE中的一些模型隐藏、选择等功能移植到PowerMILL中,使用户的操作更快捷、更人性化。

周汉祥总经理介绍,PowerMILL可以仿真整个加工环境,可以保证机床运作之后的安全性。PowerMILL本身自带一些基本的仿真数据库,也允许从安全性的角度根据企业的需要来建立自己的库。PowerMILL另一个很大的优势就是在于加工效率。PowerMILL相对一般的CAM系统能提高20%-30%的加工效率。PowerMILL可以提供优化的刀路,以提高产品加工的效率、节省成本。例如,在高速加工方面,如果按照螺旋式进刀,就可以避免每加工一圈都要进一次刀,加工过程中经常停顿的问题,也不会出现刀痕。

 

2、PowerSHAPE,融合三角面片造型的三维CAD软件

PowerSHAPE使用Delcam完全造型专利技术,将实体、曲面和三角面片造型建模技术相结合,充分发挥三种造型建模技术的优势,广泛用于产品、零件和模具设计。PowerSHAPE集成了CopyCAD Pro逆向工程软件,包括了装配设计、表面拉伸变形、添加复杂的装饰、高级渲染等功能,可以与PowerMILL无缝集成。目前的最新版本是PowerSHAPE8。

 

3、Delcam Toolmaker塑料、冲压模具设计以及Delcam Electrode自动电极设计

Delcam Toolmaker是一款功能强大的模具总装设计专家系统,可自动为复杂注塑模、吹塑模创建模具结构及抽芯机构。该软件基于PowerSHAPE,可帮助用户设计出非标准部件和机构。Delcam Toolmaker覆盖了塑料模具设计的各个方面,易学易用。

而Delcam Electrode可以自动设计EDM电极模型,并与PowerMILL配合,快速生成加工路径。Delcam Electrode操作简便,可自动为复杂的型腔产生出包括电极夹持在内的经碰撞检查的三维电极实体模型,同时可产生EDM放电加工设置清单。

 

4、Delcam FeatureCAM,基于特征的智能CAM系统

基于特征的加工是将零件分为用常规的将工方法加工的特征,特别适合于用特征造型的CAD软件造型的三维模型(因为这些模型中以包含了孔、槽、空腔、凸台等加工特征)。

Delcam FeatureCAM是基于特征、基于知识、使用自动特征识别技术的全功能智能CAM系统。用户可以在最短的时间、接受最少的培训的情况下,自由创建稳定、可靠的刀具路径。自动特征识别功能可以加速从设计到加工的全过程,可以自动选择刀具。FeatureCAM加工编程更加简单,可以大大缩短编程时间。

最新版本FeatureCAM2009包含了2.5轴铣削模块、3轴铣削模块、4轴加工、车削加工模块、车铣复合加工模块、线切割模块、5轴加工模块等。

 

5、Delcam Partmaker,车铣复合机床和瑞士纵切机床的专业CAM软件

Delcam PartMaker是一款易学易用、编程效率极高的CAM软件,包括走心式瑞士型纵切机床编程专用模块 PartMaker SwissCAM 和多轴、多任务车铣复合机床编程专用模块 PartMaker Turn/MILL 等,广泛支持 Citizen、Star、Tornos、Tsugami等众多品牌的瑞士型纵切机床和近15 年来几乎所有类型的车铣复合加工中心。Partmaker的“divide& conquer”(分而治之)专利技术,极大地简化了瑞士型机床和多轴、多任务车铣复合机床的加工编程,使制造企业能更轻松地进行零件加工编程并校验NC程序,缩短机床加工设置准备时间,减少编程错误,提高加工效率,降低生产成本。拥有专利技术的直观多转塔、多主轴同步技术,可以自动仿真同步加工操作。全机床仿真技术(Full machine Simulation)可以大大缩短试制和准备时间。目前发行的最新版本9版本进一步提高了可视化功能,易用性显著提升。

 

6、牙科专业解决方案:DentCAD和DentMILL

DentCAD是专门帮助牙医为病人设计准确、符合病人要求义齿的专业三维CAD软件。该软件可以将牙齿的扫描数据,自动转换为CAD模型,提供了特殊的界面,使得牙医使用非常简便。而DentMILL是一个在PowerMILL上开发的基于知识的开放型CAM系统,用于在牙齿修复过程中制作牙冠和义齿的搭桥。DentCAD和DentMILL的面世,彻底改变了传统的牙齿修复程序,大大提高了义齿的设计和制造精度。

 

7、Delcam制鞋CAD/CAM软件

Delcam服务制鞋行业已经有超过20年的经验。鞋模的设计与加工是传统强项,PowerSHAPE和PowerMILL提供了专业的鞋底,尤其是运动鞋的鞋底设计和制造功能。Delcam有一个专业的制鞋CAD/CAM软件Shoemaker。而Delcam于2006年12月并购的Crispin公司,则是制鞋行业最大的CAD/CAM软件提供商,拥有包括耐克等700多家用户。

Crispin包含了从鞋楦、鞋款设计到 2D 样板、级放和鞋片切割等多个软件模块,每个模块都可以独立运行,为制鞋企业提供了一套快速、有效地进行鞋类 2D、3D 设计、造型、逆向工程、放码、制造(包括工艺)的解决方案。Crispin矫形鞋 CAD/CAM 系统更是该领域的一款绝对领先的产品。Crispin软件强劲、灵活的功能,使鞋业设计师能解除传统设计方法的约束,最大限度地发挥创造性。

Delcam正在将已有的系统整合一个全新的、支持整鞋三维设计的软件。Delcam和Crispin的强强联手,打造了在全球制鞋行业的领先优势。

 

8、ArtCAM,为艺术家提供的CAD/CAM软件

ArtCAM 软件是复杂立体三维浮雕设计、珠宝设计和加工领域的CAD/CAM 软件解决方案,可以快速将二维构思转换成三维艺术产品,广泛地用于雕刻制造、珠宝生产、包装设计、纪念章和硬币制造以及标牌制作等领域。ArtCAM与传统的CAD/CAM软件有很大的不同,它没有曲面或实体造型的概念,不基于尺寸驱动,也不需要指定约束或参数,其目的是帮助富有创造力的设计师使用现代的造型技术,因此,其核心在于支持设计和制造感官效果优良的艺术品,而不是重在尺寸的准确。

目前,ArtCAM包含了入门级产品ArtCAM Express,用于制作各类徽章、标牌的2D-2.5D 雕刻 CAD/CAM 软件ArtCAM Insignia,广泛应用于木雕、浮饰、石刻、造币、工艺礼品、建筑、陶瓷、包装、制鞋、玩具等多种行业的三维浮雕 CAD/CAM 软件ArtCAM Pro,用于珠宝首饰行业的钟表、钻戒、挂缀、胸针、项链等产品的三维珠宝首饰设计加工软件ArtCAM JewelSmith等。Delcam还新发布了一个基于PowerSHAPE的珠宝三维设计软件Delcam Designer。ArtCAM的最新版本ArtCAM2009在难加工材料的加工策略、加工仿真、快速清除余量等方面有了进一步增强,还可以导出3D PDF文件,以方便与客户交流,用户界面也更加简化。

 

9、PowerINSPECT检测软件

PowerINSPECT是被广泛应用,支持多种测量设备类型,功能强大,易学易用的独立检测软件,提供了CAD数据接口,可以与各种格式的三维模型进行联机或脱机检测比较误差分析,生成图文并茂的、符合PTB认证、符合ISO9002标准的检测报告。

PowerINSPECT能够满足制造企业各种类型的检测设备和软件接口的需求。制造企业不需要再为采购新的检测设备而额外购买新的检测软件,也不需要去学习不同检测设备所配备的专用的、复杂的检测软件,同时也可以极大地提高企业检测人员的工作效率,为制造企业节省大量的资金、时间和人力成本。
    PowerINSPECT的产品族包括:

PowerINSPECT手动模块:臂式检测设备/CMM座标测量机;

PowerINSPECT CNC模块:CNC/DCC CMM座标测量机;

PowerINSPECT在机检测模块:数控机床在机检测(OMV);

PowerINSPECT点云模块:激光、光学等特殊检测设备;

PowerINSPECT阅读模块:脱机数据分析,输出报告;

PowerINSPECT自适应加工模块:将检测与数控加工结合起来,快速确定毛坯的位置和形状,可以帮助机床操作人员快速准确地进行工件的重复装夹定位,可以用于零件的修复,例如飞机发动机涡轮叶片的修复。还可以用于没有CAD模型的零件加工,以及柔性、弹性、易变形材料的加工。

 

三.深化应用推动Delcam在中国快速发展

Delcam在全球建立了专业的服务团队。而在中国,在拓展营销渠道同时,也不断提高本土化服务。周总指出:“华南地区模具制造业科技应用水平很高,很多规模较大的模具企业都购买了Delcam软件。Delcam的工程师在高速加工方面有丰富的经验,可以帮助客户提高表面质量、确保安全性。我们的工程师几乎每天都会作实际的应用给客户看,不需要强调一些高深的理论。只需要把现在的产品和以前做一个对比,是不是比以前的更美观、质量更好、成本更低,而这些正是企业想要的”。
 

黄培与周汉祥总经理的合影

 

与客户的深入合作带动了Delcam在中国的发展,形成了广泛的客户群。例如,东北地区以一汽为代表的汽车行业客户群,华南地区以富士康为代表的电子行业客户群,广泛应用了Delcam产品。过去几年高速加工的普及应用是一个契机,高速加工机床的大量销售带动了PowerMILL的增长。而最近两年,五轴加工则成为Delcam在中国的主要增长点。

周总对Delcam在中国的发展信心十足。他认为,Delcam未来几年在中国市场的增长率将高于50%。而驱动Delcam未来增长的因素,包括中国制造业发展带来的需求,以及Delcam新产品的上市与推广,例如在制鞋行业的Crispin。中国是世界上最大的制鞋国家,而Delcam在制鞋行业遥遥领先于其他公司。

 
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。