NCSIMUL - Simulación CNC
NCSIMUL - Programación CAM

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Por qué NCSIMUL Machine?

Optimizar programas de CNC es costoso

La preparación y optimización de programas CNC para máquinas-herramienta son tareas que ofrecen un enorme alcance para incrementar la productividad. Los fabricantes se han dado cuenta que no hacen suficiente uso en sus máquinas-herramientas, y no obtienen el suficiente tiempo de actividad óptimo.

Hay varias razones para esto:

  • El entorno: preparación de herramienta y porta-herramienta, planificación, plazos, modos de uso, etc.
  • Programación CNC y modificaciones de programa: CAM (Computer-Aided Manufacturing) o programación manual programming, WOP (Workshop Oriented Programming, p.e. programación en el taller directamente en la máquina-herramienta), modificación de programas ISO utilizando uno de estos métodos (ISO es un estándar de codificación para instrucciones de máquinas-herramientas NC).
  • Tecnología: condiciones de corte y sujeción, mecanizado especial, materiales, máquinas y opciones, etc.

Para tener en cuenta los aspectos más importantes de su proceso de fabricación, y en consecuencia sus limitaciones en la planta, vamos a echar un vistazo detallado a las causas más comunes de pérdida de productividad en la programación de máquinas-herramientas NC, para darle argumentos suficientes para adquirir un simulador de mecanizado NC en su empresa. Este método trata de buscar un equilibrio aceptable entre la realidad del uso de máquinas herramientas CNC y un enfoque global que abarca la necesidad de utilizar un producto de software para la simulación de mecanizado.
Este método también demuestra el potencial de beneficios que no son necesariamente visibles día a día, dada la forma en que las máquinas herramienta se utilizan sin una implementación de simulación. La información que se muestra en esta página puede proporcionarle una orientación fiable en términos de coste.

Factores de Coste

Aquí analizaremos los elementos y los costos relacionados para las diferentes tareas realizadas por los usuarios de máquinas-herramientas NC cuando se producen problemas en la optimización de programas NC.

Aunque otros parámetros como el estrés de experimentados programadores y operarios de NC al probar un nuevo programa de mecanizado no se incluyen como factores de coste directos, es muy importante no descuidarlos al justificar la adopción de la simulación de mecanizado.

Número de programas

El número de programas utilizados proporciona una indicación del alcance de la actividad de programación de una empresa. Para simplificar los cálculos, sugerimos que las modificaciones del programa también se incluyan en esta sección. Esto se debe a que cuando se realizan cambios sustanciales en los programas existentes, estos pueden considerarse como nuevos programas que requieren el mismo ciclo de prueba.

Pruebas en Máquinas-Herramienta NC

El tiempo necesario para probar un programa en la máquina-herramienta NC es la diferencia entre el tiempo de mecanizado necesario para una pieza real y el tiempo que tarda la prueba. Esta diferencia varía según los métodos de prueba que se utilizan:

  • mecanizado previo en un modelo de resina, espuma, madera, etc. y luego una pieza real utilizando el método "bloque por bloque",
  • mecanizado de la pieza real, pero utilizando el método "bloque por bloque",
  • mecanizado de la pieza real a velocidades reducidas.

Está claro que si se produce un problema se tendrá que tomar una acción inmediata para modificar el programa, lo que hace que la máquina y el operador se vuelvan inactivos mientras esto se corrige.

Rotura

Este es el riesgo que más temen todos los programadores y operadores de NC. La capacidad de evitarlo puede justificar por sí sola la adquisición de la simulación de mecanizado. La rotura de equipos o maquinaria, por supuesto, genera el coste de reparaciones a veces extensas, pero también puede ser una fuente de riesgo para el personal. Por tanto, todo debe hacerse para evitarlo. Aunque el progreso tecnológico ha reducido los niveles de rotura de herramientas, mordazas y otros accesorios, esto sigue siendo lo suficientemente frecuente como para integrarse en un análisis de costes.
El tiempo de inactividad para las reparaciones se incluye en esta estimación para simplificar la tabla de resumen de costes al final de este documento.

Validación por el programador

Un programador generalmente comprueba el programa ISO antes de enviarlo al control de máquina-herramienta NC. Este paso de comprobación consiste esencialmente en leer el programa ISO "simulando" el comportamiento de la máquina-herramienta NC.

Este tiempo a menudo se descuenta a medida que tiene lugar en la estación de programación manual o automática, y por tanto, se incluye en el tiempo de programación.

Dependiendo del tipo de mecanizado, el proceso de relectura puede variar en términos de tiempo y eficiencia en relación con la complejidad de los programas. Dos aspectos principales determinan la complejidad de los programas NC :

  • La estrategia de programación para las pasadas de desbaste y de acabado, las trayectorias de aproximación, las secuencias de cambio de herramientas y las llamadas a funciones tecnológicas específicas en la máquina-herramienta...
  • Los valores de las trayectorias realizadas por los cálculos de los programas CAM, especialmente en 3 y 5 ejes para los valores de revoluciones y avance, así como por los cálculos de los postprocesadores para las trayectorias de los ejes de rotación y la aceptación de compensaciones de herramientas en relación con las trayectorias de herramienta programadas.
Es fácil ver que las interacciones entre el programador NC, el sistema CAD/CAM y el postprocesador son tales que en muchos casos los programas deben ser validados por la relectura.

Chatarra

Este es el coste del stock en bruto al que se debe añadir el coste del trabajo ya realizado :

  • mecanizado previo en un modelo de resina, espuma, madera, etc. y luego una pieza real utilizando el método "bloque a bloque",
  • mecanizado de la pieza real, pero utilizando el método "bloque a bloque",
  • mecanizado de la pieza real a velocidades reducidas.

En algunos casos, la pieza deba repararse. Sin embargo, este trabajo de reparación genera costes que deben incluirse como coste de chatarra.

Corrección del Programa

El tiempo necesario para corregir los programas es siempre más largo cuando los programadores tienen que volver a sumergirse en el trabajo que se había archivado y nuevamente familiarizarse con el contexto.

El coste y el tiempo contabilizados aquí es tiempo adicional que se puede explicar por el hecho de que la modificación del programa se lleva a cabo al mismo tiempo que el programa está siendo utilizado o comprobado, y no en el momento real de la programación como sería el caso cuando se utiliza un simulador.

Este tiempo generalmente está compuesto de :

  • revisar el programa de nuevo fuera del sistema de archivos y cargarlo de nuevo,
  • comprender y analizar el problema encontrado,
  • definir e implementar la modificación,
  • actualizar y guardar el programa.

Retrabajo

El tiempo y el coste medio de repetir una operación de mecanizado se pueden imputar al hecho de reelaborar una pieza cuando el programa modificado se puede ejecutar en la misma pieza física. Para simplificar el procesamiento, también utilizaremos este tiempo en caso de una nueva operación de mecanizado cuando se haya desechado una pieza.

Desincronización

Cuando se produce un problema durante una operación de mecanizado, normalmente se interrumpe todo el proceso de fabricación. Esta interrupción, cuando es causada por falta de sincronización en el horario de trabajo, genera costes significativos que no siempre son fáciles de identificar y evaluar.

Sin duda en este tipo de situaciones, resolver el problema tiene prioridad sobre el análisis de los costes generados. Sin embargo, estos costos generan tiempos de inactividad en otras estaciones de trabajo y pueden requerir que las configuraciones de herramientas se desmonten y vuelvan a montar.

También debemos examinar aquí las repercusiones para los clientes externos de la empresa en términos de tiempos de envío.

Desmontaje y reacondicionamiento

En contraste con el caso descrito anteriormente, las "modificaciones largas" hacen que los usuarios detengan la producción y pasen a alguna otra tarea de fabricación temporal hasta que el programa ha sido modificado.

Esto implica costes atribuidos al retirar la pieza inacabada y reacondicionar una nueva pieza para el mecanizado. Este coste puede parecer insignificante cuando la configuración es simple, pero puede ser muy perjudicial en el caso de conjuntos complejos que implican, por ejemplo, cabezales rotativos, ciclos para sondas, etc.

Retorno de la Inversión (ROI)

  • Ejemplo 1: Empresa Taller de Mecanizado
    En este caso, la empresa está trabajando con varios programas de clientes, con material de bajo coste (es decir. Aluminio, acero...), con varias configuraciones en diferentes máquinas debido a geometrías complejas que los operadores tienen que realizar.
  • Ejemplo 2: Empresa Aeronáutica
    En este caso, la empresa está trabajando en programas largos con desbaste con gran volumen de eliminación de material y elevado coste (es decir, subcontratista para una empresa aeronáutica con 5 ejes y máquinas mill-turn).