Multiprocesszoros lehetőségek a CAM rendszerekben

multiproc2A piacon elérhető legtöbb CAM rendszerben elérhető a multiprocesszor illetve több processzor mag támogatása a használat során. Ez azért fontos tényező, mert míg régebben a processzorok órajelének emelésével értek el számítási teljesítmény növekedést, addig mára egy ilyen processzorban akár 8 “processzor” is dolgozhat ugyanolyan órajelen. Ezért a CAM rendszerek valós számítási teljesítménye jelentősen csak úgy növelhető, ha a számításokat több szálon is képes elvégezni. Ez azonban nem minden esetben oldható meg …

A több szálon futó számítások egyik legnagyobb kihívása, hogy a CAM rendszerek használata során felmerülő feladatok és számítások  nem minden esetben végezhetőek el párhuzamosan, így van olyan eset, amikor bizony biztosan egy processzor/mag lesz használatban az elvégezendő művelethez.

Alapvetően kétféle módon használható ki a több mag a CAM rendszerünk használata során:

1. Különböző műveletek számítása párhuzamosan, melyek függetlenek egymástól.

multiproc3Elsőnek nézzük meg, mit értünk művelet alatt ebben az esetben – A CAM rendszerek használata során nem csak a szerszámpályák kiszámítása az egyetlen számításigényes művelet, hanem például az anyageltávolítás szimuláció vagy akár a kinematikai szimuláció. A munka során gyakran előfordul, hogy kész pályákat szeretnénk szimulálni, azonban párhuzamosan jó lenne, ha például egy számításigényesebb pálya számítása is folyamatban lenne a háttérben.  Ez a fajta számítási elosztás viszonylag könnyen megvalósítható, hiszen ilyenkor egy mag megkapja a szimuláció számítását (mely akár külön ablakban is futhat) míg egy másik mag a szerszámpálya számításával foglalkozik.

Egy másik tipikus ilyen eset amikor több, egymástól független szerszámpályát szeretnénk egymással párhuzamosan számítani, hiszen ilyenkor minden mag egye egy pálya számítását el tudja végezni. Ebben az esetben gyakori megoldás, hogy minden egyes pálya számítását egy egy külön CAM “task” futtatja (mintha többször indítanánk el a programot), majd adja vissza az eredményt a meghívó rendszernek.

Ezt a megoldást a legtöbb CAM rendszer támogatja és a különböző megvalósítási lehetőségeket érdemes is kihasználni a mindennapi munka során, hiszen jelentős időmegtakarítások érhetőek el, ha optimálisan használjuk ki a lehetőségeket. (Pl. Ebédszünetre vagy estére jó pár pálya számítását elindíthatjuk, vagy akár egy pálya számítása közben a korábbi pályákat ellenőrizhetjük szimulációval.)

2. Párhuzamos számítások egy műveleten (szerszámpálya számításon) belül.

multiproc1

A párhuzamos számítások egy másik fontos alkalmazása, hogy a számításigényes műveletek számítási ideje csökkenjen. Ilyen tipikus eset, amikor például egy nagy munkadarab nagyolását szeretnénk kiszámítani. Ebben az esetben sokat nem ér, ha a CAM rendszerünk párhuzamosan csak különböző műveleteket tud számítani.

Az egy műveleten belüli számításoknak természetesen meg van a korlátja, ami nagyon függ az adott művelet – itt most szorítkozzunk szerszámpályák számítására – típusától, illetve az adott műveletet alkotó részműveletektől.

a,) A számítandó szerszámpálya szegmensei számíthatóak-e külön, csoportosan vagy nem?

Külön, vagy csoportosan akkor számíthatóak egy szerszámpálya szegmensei, ha két szegmens ,vagy csoport  (pl. nagyolásnál Z szintek) egymástól függetlenül kiszámítható, hiszen akkor ezek a részműveletek oszthatóak szét a processzormagok között.

Tipikusan ilyen (elméletileg) több szálon számítható szerszámpályák a hagyományos teraszoló nagyolás, az állandó Z szinten végzett megmunkálás, és a különböző vetített mintájú (pl. raszter, ofszet) szerszámpálya. Ezeknél szerszámpályáknál elvileg megoldható a párhuzamos számítás, azonban az adott CAM rendszerekben ezek megvalósulása eltérő. Ezért ha nagyobb szerszámpályák gyors számítására van gyakran szükségünk, és fontos a számítási idő számunkra, akkor feltétlenül nézzük meg a CAM rendszerünkben, hogy mely pályák esetén használja ki a processzorunk magjait.

Vannak olyan szerszámpályák, melyeknél nehezebben, vagy egyáltalán nem oldható meg a párhuzamos számítás. Ilyen pálya például a 3D állandó átlépés pálya, amikor az egyes szegmensek egymástól függenek. Természetesen ettől függetlenül ebben az esetben is van lehetőség a párhuzamos számításra főleg akkor, ha a pálya több egymástól független területen dolgozik.

b,) A szerszámpálya számításához szükség van előzetes elemek számítására?

A szerszámpályák kiszámításához gyakran szükség van különböző elemek előzetes kiszámítására. Ilyen elemek például az előgyártmány modell vagy a határterületek. Ebben az esetben természetesen ezen elemek számítása után osztható meg csak a szerszámpálya számítása (amennyiben lehetséges). Ilyenkor figyelembe kell venni, hogy ezen elemek kiszámítása sem minden esetben végezhető el több mag felhasználásával, így a teljes pálya kiszámítási idejénél ezt is figyelembe kell venni.

Ezen szempontok figyelembevételével mindenképpen ajánlott a használt CAM rendszerünkben felmérni a párhuzamos számítások lehetőségeit, hiszen a CAM programozási munkáink méretétől és fajtáitól függően jelentős programozási idő csökkenést érhetünk el megfelelő CAM rendszer választásával.