Multitasking
Los mecanizadores, ahora y en el futuro, para mejorar y mantener su competitividad en el complicado y competitivo mercado global deben tener como misión cambiar la forma de hacer las cosas, centrándose no sólo en la manera en la que pueden mecanizar más rápido, sino también buscando otras formas de trabajar que eliminen el número de atadas y reduzca en número de máquinas necesarias para efectuar un trabajo. En este punto es donde el multitasking tiene mucho que aportar.
Definición
El multitasking se podría resumir como “La combinación de operaciones/funciones/tareas de diferentes tecnologías en una máquina especialmente diseñada para ello”. Se podría centrar más en tecnologías de mecanizado, pero en la actualidad se están incorporando al multitask otras tecnologías no necesariamente relacionadas con el mecanizado y lo que buscan es conseguir reducir, con el objetivo de dejarlo en una, el número de atadas que necesita la pieza para ser mecanizada incorporando el mayor número de operaciones/funciones/tareas dentro de una misma máquina.
El multitask, como se verá posteriormente, ha existido desde siempre con mayor o menor nivel de multi-tecnología y flexibilidad. Es en la actualidad cuando se ha empezado a multiplicar las tecnologías que se incorporan, sobre todo el concepto del láser debido a los desarrollos realizados en el láser de fibra que ha facilitado su instalación en máquinas.
Algunas de las tecnologías/funciones/tareas que están o se están incorporando en las plataformas multitask son las siguientes:
• Fresado
• Tecnologías basadas en láser con el objeto de realizar operaciones de: acabado, apoyo a otros procesos, marcado, soldadura, tratamientos térmicos (temple), texturización, montaje, fresado, agujereado, etc.
• Rectificado, cambiando la muela y en algunos casos las toberas.
• Roller burnishing (galeteado)
• Roscado
• Taladrado
• Tallado
• Torneado
• Medición
• Montaje
• Fotogrametría
• Etc.
Porqué surgió
Los sistemas productivos han tenido un cambio casi cíclico, pero con objetivos y tecnologías muy diferentes. Así, por ejemplo, en el año 1850 la producción era por medios productivos basados en maquinaria manual para dar respuesta a la fabricación de productos heterogéneos, Se siguió con esta forma de “fabricación a mano” hasta aproximadamente 1913, cuando debido a los aumentos de volúmenes de producción se pasó a un nuevo estadio de fabricación en masa o de volumen, situación ésta que duró hasta los años 80, momento en que se comenzó con la personalización de los productos llegando con el cambio de siglo a la globalización y a la producción personalizada trayendo como consecuencia la reducción del tamaño de los lotes a mecanizar y a flexibilizar los medios productivos.
Este cambio del paradigma productivo no ha llevado asociado únicamente cambios en el tamaño de las series sino que también ha dado respuesta a exigencias relacionadas con el aumento de la precisión de los componentes que están asociados a los productos con el objetivo de conseguir mejores prestaciones relacionadas con el consumo, ruido, confort, fiabilidad, etc. En definitiva, para satisfacer las necesidades de los usuarios finales de los mismos. Otro aspecto importante es la capacidad que quieren tener los usuarios finales de poder elegir entre diferentes variedades, prestaciones, etc. dentro de un mismo producto es por esto que las series son cada vez más cortas para poder dar respuesta a esas exigencias del mercado.
Cómo incorporar una máquina multitarea
A la hora de incorporar una máquina con capacidad de realizar multitask es necesario preparar la empresa para sacarle el máximo rendimiento.
El primer punto es realizar un análisis de las piezas que se mecanizan en la empresa y cuales serían susceptibles de pasar a ser mecanizadas en una máquina multitask y, de esta forma, determinar cuál es la plataforma que mejor encaja teniendo en cuenta las características de cada tecnología que necesita la pieza para ser mecanizada completamente y el número de atadas que se necesitan en la actualidad y las que serían necesarias incorporando el multitask, teniendo en cuenta los utillajes o platos necesarios, así como las precisiones a obtener.
Otro punto fundamental es si es necesario o no introducir un sistema de programación (CAM) o bien actualizar el que se disponga con objeto de poder introducir nuevas estrategias de mecanizado, simulaciones de las trayectorias de las herramientas, análisis de colisiones, etc. Dentro del punto de colisiones sería importante conseguir por parte de la empresa suministradora de la máquina el modelo tridimensional de la misma para poder incorporarla dentro del sistema CAM y de esta forma modelizar únicamente las herramientas, los porta-herramientas, los utillajes y las piezas para poder tener un modelo lo más real posible del entorno de trabajo.
El concepto de las herramientas también es importante ya que aunque se dispone, generalmente, de un almacén de herramientas en la máquina, hay que buscar el menor tiempo muerto y, por lo tanto, minimizar el número de cambios de herramientas por lo que habrá que analizar la idoneidad de las herramientas que se utilizan normalmente y analizar las más idóneas en aspectos como longitudes (para analizar si entran en la nueva máquina sin interferencias) y revoluciones y par, ya que generalmente son cabezales que tiene que cubrir más prestaciones y, por lo tanto, es posible que se pierdan características en algunas de las tecnologías. Es importante estar al día de los nuevos desarrollos en herramientas especialmente desarrolladas para el multitask.
Además de los aspectos clásicos de selección de una nueva máquina como recorridos, potencia, ubicación en el taller, función de la máquina habrá que tener en cuenta el número de ejes que serán necesarios para mecanizar la pieza más compleja. Es importante también estar al día y tener un conocimiento mínimo de componentes de máquinas como accionamientos, sistemas de guiado, arquitecturas de máquinas, etc. pero esto no es únicamente para seleccionar máquinas multitask.
Es importante igualmente realizar operaciones de comprobaciones de geometrías, paradas programadas de verificación de las máquinas ya que al contemplar varias tecnologías diferentes con características de funcionamiento y exigencias diferentes se puedan tener problemas con aquellas que exijan mayores calidades de precisión.
Pero el aspecto más fundamental es la formación de las personas implicadas dentro de la puesta en marcha y utilización del multitask dentro de la empresa. La empresa está acostumbrada a tener torneros, fresadores, rectificadores, etc., pero al introducir este tipo de máquina nos encontramos que una misma persona tiene que ser capaz de gestionar todas las tecnologías implicadas en la solución que se aporte. Si se quiere sacar el máximo rendimiento, la empresa tendrá que formar o reciclar al personal para que sean capaces de entender las diferentes tecnologías desde las herramientas que se emplean, las estrategias de mecanizado, las tolerancias que se obtienen, los problemas que se generan y como solucionarlos, como se realiza la programación de las trayectorias en cada tecnología, cual es la tecnología más idónea en cada caso, etc.
Cómo seleccionar una máquina multitarea
A la hora de seleccionar un sistema multitask hay que tener una serie de conceptos claros para poder diferenciar una plataforma de otra y, de esta forma, seleccionar la más adecuada para los intereses de la empresa.
En primer lugar está el tipo de pieza principal que se quiere pasar a esta nueva filosofía de mecanizado, ya que esto nos dirá si es mejor ir hacia una máquina más orientada hacia superficies prismáticas o de revolución y si son mixtas que es lo que prevalece o es más crítico.
Otro aspecto es el tamaño de la pieza, el número de operaciones a realizar, etc. En general no se puede poner una regla clara de elección bajo estos aspectos ya que generalmente no se parte de un taller vacío sino que ya se tiene, por lo general, otras máquinas en el taller.
Dejando a un lado los aspectos anteriores es importante saber que, hoy en día, las plataformas o arquitecturas sobre las que se monta el concepto multitask puede venir de una fresadora (de columna fija o móvil y fresadoras puente), un centro de mecanizado (husillo vertical u horizontal), un torno (horizontal o vertical) de forma más usual, y de forma menos extendida de una rectificadora (horizontal o vertical), en una máquina de mecanizado de planchas. Cada una de estas adaptaciones a multitask tiene más o menos extensión en cuanto al número de tecnologías/funciones/tareas que realizan.
Ventajas del multitasking
La incorporación de diferentes tecnologías/funciones/tareas dentro de una misma plataforma traen consigo una serie de ventajas que permiten aumentar la competitividad de la empresa que lo incorpore.
Algunas de las ventajas que se pueden encontrar son las siguientes:
- Se presta a tener corte desatendido, ya que la preparación es más costosa y con una gran labor de aseguramiento en cuanto a interferencias y trayectorias. Por otro lado, al incluir más operaciones se consigue un tiempo de utilización de la máquina más largo sin necesidad de intervención de las personas.
- Se consigue una reducción o eliminación de transferencia de piezas entre máquinas al condensar las operaciones de varias máquinas en una.
- Se consigue una mayor flexibilidad de los recursos basados en multitask debido a que los podemos adaptar a un gran número de piezas y procesos.
- Se produce una reducción de la puesta a punto, ya que únicamente hay que realizar la puesta a punto de una máquina y ésta nos servirá para diferentes tecnologías/funciones/tareas.
- Al concentrar los trabajos en una sola máquina se consigue una reducción de número de atadas que traen como consecuencia una mejora de la precisión al no eliminar el cambio de referencias que se produce con cada cambio de atada.
- La reducción del número de atadas, la reducción de la puesta a punto y la eliminación de transferencia entre máquinas trae consigo un menor tiempo de ejecución de la pieza.
- Al incorporar diferentes tecnologías/funciones/tareas dentro de una máquina se produce una reducción del número de máquinas con el consiguiente ahorro de costes asociados a las máquinas como mantenimientos, reparaciones, energía, etc.
- En resumen lo que se tiene es un mayor rendimiento de los sistemas productivos.
Un CAM para el multitasking
Con Delcam FeatureCAM los procesos de mecanizado automatizado, minimizan los tiempos de programación e incrementan la productividad.
Es un sistema CAM que:
• ¿Crea rápidamente trayectorias constantes y fiables?
• ¿Genera trayectorias basadas en la figura de la pieza
• ¿Selecciona inteligentemente las herramientas apropiadas y calcula los avances y las velocidades?
• ¿Combina la tecnología de corte vanguardista con la facilidad de uso?
Ventajas de FeatureCAM
• Aerodinámico
• Automatización
• La facilidad de uso
• Conjunto
• Calidad.
FeatureRECOGNITION es un potente modo para simplificar y acelerar la programación. Mediante la programación de piezas basadas en figuras en el modelo CAD, FeatureCAM racionaliza el mecanizado y facilita la creación y edición de piezas. FeatureCAM proporciona reconocimiento manual e interactivo de figuras completamente automático (RAF). RAF identifica todas las figuras 2D, 3D, Torneado, Torno/Fresa y Mecanizado de Electroerosión por Hilo, incluyendo figuras que solapan o intersecan. Las figuras son plenamente asociativas con el modelo CAD así que las revisiones de diseño se vuelven a mecanizar automáticamente.
La tecnología con conocimiento en FeatureCAM da un potente sistema CAM que combina la automatización con control. FeatureCAM genera trayectorias de herramienta basadas en las figuras de la pieza y después automáticamente selecciona las herramientas apropiadas, determina las pasadas de desbaste y acabado, y calcula los avances y velocidades con el conocimiento del mecanizado del programa. Se pueden editar fácilmente las configuraciones para adaptarse a las necesidades de la empresa o proyecto, o de acuerdo con preferencias individuales.
La facilidad de uso es una principal guía en el desarrollo de FeatureCAM. La información gráfica, los asistentes paso a paso y los tutoriales animados se ejecutan directamente en los cuadros de diálogo del programa. La facilidad de uso ha sido siempre una ventaja de FeatureCAM y con la información de nuestros clientes continuamos estudiando el modo de hacer el programa incluso más fácil de aprender y usar.
FeatureCAM ofrece un conjunto de soluciones de fresado, torneado, torno/fresa y Mecanizado de Electroerosión por Hilo. Todas las máquinas herramienta puede ser programadas dentro de un único interfaz de usuario diseñado para acortar los tiempos de programación y reducir la curva de aprendizaje para los nuevos usuarios. La simulación de mecanizado 3D integrado, junto con un librería de sobre 350 posprocesadores plenamente personalizables, permite visualizar exactamente como las piezas serán mecanizadas.
Basada en más de 20 años de desarrollo, FeatureCAM genera trayectorias de calidad permitiendo producir piezas del más alto estándar para sus clientes. La política de Delcam de código compartido entre este programa de soluciones CAM ha resultado beneficioso en FeatureCAM desde cualquier estrategia probada de PowerMILL hasta el mecanizado de alta velocidad y el mecanizado de 5 ejes. Multiroscado, el proceso de cálculo de división de trayectorias a través de los CPUs multiples, permite programar piezas más rápido que incluso antes.
Más láser
El número de usuarios de procesos de fabricación que utilizan el láser como fuente de energía han ido creciendo de manera sostenida durante los últimos 25 años. Así, los procesos de corte y soldadura láser se están consolidando como las soluciones industriales más rentables en el proceso de chapas conformadas en caliente o en piezas complejas de la carrocería y estructura de un automóvil. Por otro lado, los procesos de aporte de material y fabricación aditiva están sufriendo un impulso industrial sin precedentes hasta ahora, debido a las grandes ventajas que aportan. Así, el contenido de esta presentación se centrará en evaluar el estado actual de los procesos que utilizan el láser y presentar las principales tendencias de estos.
Más información: info@izaro.com y en nuestra tienda
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