Tebis賦能IPR公司編程效率有效提升三分之一

本企業的大多數工件（如圖中所示的換刀器零部件）均為典型的2.5D零件，公差精度通常控制在0.01毫米級。在發展初期，所有工件的編程工作均在機床端完成。 除汽車行業外，我們的客戶還遍及通用機械工程、裝配自動化及配套供應等領域——事實上，凡是對高精度、高可靠性機器人解決方案存在旺盛需求的生產製造領域，皆是我們的服務範疇。客戶尤為認可我們的三大核心優勢融合：豐富完善的產品體系、定制化的項目專屬支持，以及專業的技術團隊——從合適解決方案的甄選，到最終的設備調試投產，我們將為客戶提供全流程的一站式服務。 公司憑藉高度的垂直整合模式，實現了各類零部件的自主研發生產：我們打造了高性能的生產加工體系，配備四台五軸加工中心、多台車削中心，近期還新增了一台搭載上下料機器人的車銑複合加工中心。這一配置設計的核心原因在於，我們生產的諸多車削類零部件，均需配套完成銑削加工工序。

換刀器零部件為典型的2.5D零件，公差精度通常控制在0.01毫米級。

當時企業的加工設備尚不具備五軸聯動功能，因此編程工作的難度可控。如今IPR對相關零件的需求持續攀升，公司計劃採購的下一台加工中心將搭載五軸聯動功能。 為優化工藝流程，加工環節需實現智能最大化，且工件需一次裝夾完成全部加工。此舉旨在提升銑床的運行效率，充分挖掘現有產能的潛力；同時為機床操作人員提供高效輔助，尤其在工件上下料環節。目前公司已有兩台五軸加工機床配備機器人工件搬運系統，車銑複合加工中心也搭載了機器人全自動上料單元。 企業加工的工件多為典型的2.5D零件，公差精度普遍控制在0.01毫米級。發展初期，所有工件均採用機床端編程的方式，結合當時企業的產品品類特點，這種編程模式操作起來並無難度。

如今，依托 Tebis 軟體的智慧特徵識別與智慧編程功能，IPR 加工各類不同孔徑、不同角度的多孔零件，編程時間可縮短約三分之一。 而隨著業務發展，公司需為汽車行業的型腔防護應用加工噴嘴頭部件。該工件上分佈著大量不同孔徑、不同傾斜角度的孔位，防護蠟正是透過這些孔位噴塗至型腔內部，這類工件的手動編程工作變得極為繁瑣。

Tebis 軟體的智慧特徵識別與智慧編程功能

成效顯著：目前95%的加工零件均通過Tebis CAM系統完成編程，機床端直接編程的工件占比持續下降。 這一變革始於十餘年前，如今IPR已擁有多套Tebis licenses。Schiefer先生表示：“我們目前99%的五軸加工程序、80%的三軸加工零件均由Tebis完成，僅有約5%的零件仍在機床端直接編程，且這一占比還在持續降低。” 借助Tebis，我們還將諸多原本的人工工序，直接整合至機床的加工流程中。 其中，返工環節被盡可能壓縮至最低。例如，公司多款零部件均要求做到絕對無毛刺。Schiefer說：“此前我們安排四名助理人員負責去毛刺工作，折合兩個全職崗位。這份工作缺乏吸引力，因此我們定下目標：讓零部件經機床加工後，直接實現無毛刺交付。如今這一目標已基本達成，目前僅需一名員工兼職負責去毛刺，另外兩名助理人員已在公司完成機械加工技師培訓，成功勝任更具吸引力、更能承擔個人職責的崗位。”

為優化工藝流程，加工環節需實現智慧最大化，且工件需一次夾持完成全部加工。此舉旨在提升銑床運行效率，充分挖掘現有產能的利用潛力。 如今，編程環節的諸多操作也變得更為簡便。對Schiefer而言，Tebis的特徵識別功能帶來了極為顯著的積極效果。他在描述這一流程時表示：“顏色編碼由設計師提前標註完成——目前我們採用十種顏色進行區分。Tebis可從CAD模型中識別各類零件特徵，並根據不同加工工序對應的配色，從刀具庫中自動匹配適配刀具，同時調取加工該材質的最優工藝參數。” 這一功能在特定場景下尤為實用，例如為換刀器零部件加工大量孔位時。Schiefer回憶道：“過去我們需要手動完成所有編程工作：選擇並分配適配刀具、設定切削參數與加工策略，還有諸多繁瑣操作。” 如今，這些工作都由Tebis自動完成。編程人員僅需進行簡單核查，偶爾微調一兩處即可。比如需將12毫米鑽頭更換為10毫米鑽頭時，編程人員只需點擊兩次滑鼠就能完成參數修改。

機床操作人員也因此得到高效輔助，尤其是在工件上下料環節。目前公司已有兩台五軸加工機床配備機器人工件搬運系統，車銑複合加工中心亦搭載了機器人全自動上料單元。 Schiefer補充道：“最重要的是，這將耗時的重複性基礎工作降至最低。如今我能專注於優化程序以實現最高效運行，這不僅提升了工藝穩定性，還能優化機床運行時長。而Tebis為編程環節節省了約三分之一的時間，讓項目落地速度更快，加工流程更穩定、更經濟——這一優勢直接體現在客戶的工件交付周期縮短、產品質量提升上。” 為確保這一流程穩定可靠，技術團隊已將所有切削刀具（含幾何參數）及各類材料對應的切削參數全部錄入並存儲至數據庫。這位機械工程師補充說：“我們的加工主材為高強度鋁合金，少量加工任務涉及鋼製工件（部分甚至為淬硬鋼材質），偶爾也會加工塑料材質的工件。” 所有這些數據均以參數化形式存儲在數據庫中。除刀具外，公司的加工機床與工裝夾具也已全部構建數字孿生模型。

工件裝夾的相關數據在Tebis軟體中得到精細化錄入，裝夾的精準位置亦可在機床端調取，方便操作人員在裝調環節即時查看當前狀態。 各類工裝夾具的資訊也已完整錄入軟體的資源庫中。 但目前這些數據均基於設備廠商提供的樣本參數。 Schiefer介紹當前情況時表示：「現階段這樣的精度已然足夠——我們現有的加工設備尚不具備五軸聯動功能，程式設計工作的難度仍在可控範圍內。 這也就意味著，程式設計人員仍能憑藉經驗，可靠地完成有效的碰撞預判。 ” 而採購新設備后，這一現狀將徹底改變。 Schiefer強調：「如今我們加工的零件複雜度不斷提升，對五軸聯動加工的需求也與日俱增。 未來幾年，我們將添置一台具備該功能的高性能加工中心，這也會為我們開拓全新的業務領域。 ” “現有的工作模式已無法推動我們實現突破 —— 五軸聯動運行時，機床的運動軌跡極為複雜，人類的主觀判斷很快就會觸及極限。”

材料的溫度變化會影響加工精度，因此加工完成後的零部件會送至計量室檢測，確保尺寸精度達到最優標準。至少從現階段來看，借助Tebis軟體開展帶碰撞分析的仿真模擬已具備實際意義。Schiefer表示：“但仿真結果的精度，完全取決於我們錄入軟體的基礎數據。要想獲得真正可靠的仿真結果，就必須對加工機床及所有相關生產設備進行精準測量與數據錄入，如此才能打造出與實際場景 1:1 還原的高精度數位孿生模型。”目前公司的銑削加工仍在使用 Tebis 4.0 版本，而車削及車銑複合加工領域的 CAM 編程負責人，已採購並啟用最新的 4.1 版本。這位生產副經理強調：“我們從未考慮過為車削加工更換其他 CAM 編程軟體。”“近年來 Tebis 的研發迭代實現了質的飛躍，在車削及車銑複合加工領域的表現尤為突出。我們能感受到，選擇這樣的軟體合作夥伴十分可靠。這份安心不僅來自軟體本身，更源於其團隊提供的專業技術支援。合作初期我們頻繁尋求技術支援，即便到現在，我們仍會與Tebis的技術專家保持定期的技術交流。”

此前，IPR 一直基於設備廠商提供的樣本參數構建數位孿生模型用於仿真分析，但該方式已無法滿足五軸聯動加工等場景下有效碰撞檢測的精度要求。因此，公司採購的所有新設備都必須經過精準的重新測量。 Schiefer 將雙方的合作視為 “動態成長型夥伴關係”。他解釋道：“我們能切實感受到，作為使用者的訴求被充分重視。每當我們遇到技術難題時，Tebis 的專家團隊總能給出建設性的解決方案，且回應極為主動。顯而易見，他們始終致力於快速為我們找到真正最優的解決方案。這種高度以使用者為中心的技術支援，讓 Tebis 相較其他所有 CAD/CAM 軟體供應商具備了獨一無二的優勢。” 在 Tebis 軟體中，車床及車銑複合加工中心的編程工作同樣開展得高效且流暢。 Schiefer 表示：“得益於 Tebis 提供的專業培訓，我們能夠高效運用軟體的各項新功能。對我們而言，新版本相較於 4.0 版本無疑是又一次質的飛躍 —— 這也是我們計畫近期將銑削加工環節的軟體全面升級至新版本的重要原因，同時也是為後續採購新設備、啟用五軸聯動銑削加工提前做好準備。”

生產副經理、CAM 編程師兼機械工程師 Daniel Schiefer 表示：“在我們看來，Tebis 在一眾 CAD/CAM 軟體供應商中脫穎而出。能確定在企業接下來的發展征程中，已有這樣優質的合作夥伴並肩同行，我們倍感安心。” 依託 Tebis 的技術加持，這家機器人外設領域的專業企業，已為未來發展做好了充分的技術儲備。Schiefer 展望道：“Tebis 為我們打開了進軍高複雜度加工領域的大門，這一點也將成為我們未來採購新設備的重要考量。對我們而言，這不僅意味著能以更快的速度、更高的精度加工現有產品，更能在這一過程中，摸索掌握全新類型零件的加工技術，形成新的技術能力。” 當下客戶需求持續升級，定制化解決方案的需求與日俱增，企業的技術升級與能力拓展已是必然。Schiefer 最後總結道：“因此我們始終保持動態發展的節奏，而 Tebis 作為我們身邊可靠的合作夥伴，為我們提供的技術知識與支持，讓我們受益匪淺。” 在 IPR 看來，Tebis 在眾多 CAD/CAM 軟體供應商中著實亮眼。確定在企業下一階段的發展中，擁有這樣契合的合作夥伴，是企業的底氣所在。未來，IPR 將憑藉更高效、更靈活的服務，為全球客戶提供高性能的機器人及自動化解決方案。