La digitalización de máquinas herramienta beneficia a los constructores y usuarios de CNC

Las máquinas virtuales inteligentes ofrecen menores costos de programación, ingeniería de máquinas avanzada, mayor calidad de piezas terminadas y mayor utilización de la máquina.

Las máquinas de control numérico por computadora (CNC) desempeñan un papel vital en una variedad de aplicaciones de fabricación. Las máquinas CNC transforman materiales, como metal, compuestos y plástico, dándoles forma de piezas terminadas. A medida que las máquinas CNC continúan evolucionando, requieren componentes más complicados, velocidades operativas más rápidas y soluciones de software más sofisticadas.

El camino hacia la digitalización no implica necesariamente seguir una secuencia de eventos o pasos. Comenzar es el paso más importante. La suite SINUMERIK Adaptive Control and Monitoring (ACM) de Siemens puede guiar tanto a los fabricantes de máquinas como a los usuarios finales a lo largo del viaje de transformación digital. Las soluciones abarcan hardware y software instalados directamente en las máquinas para mejorar el rendimiento, máquinas virtuales inteligentes basadas en PC e incluso soluciones basadas en servidores para gestionar el taller. El enfoque de ACM (que se puede instalar directamente en el CNC) está en la digitalización con el objetivo de acelerar la fabricación para aumentar la productividad. La secuencia de control de ACM se muestra en la Figura 1. “Cuando ACM se ejecuta en modo adaptativo, mide la carga de herramientas y la carga del husillo, y en función de esa carga viva, el software ajusta la anulación de la velocidad de avance en tiempo real”, dijo Gus Gremillion, consultor de soluciones de Siemens. “Si la herramienta tiene poca carga, el ACM detecta la carga más baja en la herramienta y aumenta la anulación del avance. El resultado es un tiempo de ciclo reducido. Además, ACM puede proteger la herramienta evitando la sobrecarga”.

Los gemelos digitales son versiones digitales de objetos o ubicaciones físicas. Personas de numerosos sectores industriales están utilizando gemelos digitales para obtener más información sobre el rendimiento de sus máquinas y procesos CNC. Una tendencia a tener en cuenta en el CNC implica el uso de gemelos digitales durante el proceso de configuración para evitar sorpresas en la producción. “Nos ocupamos del gemelo digital de las máquinas herramienta para que [los usuarios] puedan validar sus programas de piezas, capacitar a sus operadores en un entorno fuera de línea y estimar el tiempo del ciclo. sin tener que estar en la máquina real”, dijo Gremillion. Cada máquina tiene su propio gemelo digital. "Buscamos formas de mejorar el rendimiento de las máquinas CNC inteligentes sobre la marcha", dijo Gremillion. "El entorno del gemelo digital es donde los usuarios pueden verificar sus programas de piezas para determinar el tiempo de ciclo, la optimización de la trayectoria de la herramienta, la prevención de accidentes y la capacitación/conocimiento del operador sobre cómo ejecutar la pieza y utilizar la máquina herramienta".

La Industria 4.0 y la digitalización han sido temas importantes en los últimos años. "Creo que se está viendo un resurgimiento, especialmente con algunas de las nuevas capacidades que han surgido en los últimos años", dijo Gremillion. “Es importante que los usuarios tengan un caso de uso claramente definido. Muchas veces, cuando las personas inician su viaje hacia la digitalización, el proceso de pensamiento es: "Obtengamos los datos y luego podremos empezar a trabajar con ellos". Si cuenta con científicos de datos dedicados que tienen el tiempo y los recursos para examinar esos datos y encontrar esas tendencias, eso ciertamente podría funcionar”. Sin embargo, la mayoría de las empresas manufactureras no tienen ese tipo de recursos. "Siempre es bueno establecer objetivos claros, como reducir los tiempos de ciclo en un 5%, luego seleccionar qué soluciones pueden ayudar a alcanzar esos objetivos, implementarlas, evaluarlas y avanzar a partir de ahí", afirmó Gremillion. “Identificar casos de uso es importante en cualquier solución de digitalización”. Este es el primer artículo de la serie Machine Tool Digitalization patrocinada por Siemens. Los otros artículos de la serie incluyen: Edge Computing permite la digitalización de máquinas CNC inteligentes.

Jack Smith es editor colaborador senior de Automation.com y de la revista InTech de ISA. Pasó más de 20 años trabajando en la industria (desde la generación de energía eléctrica hasta la instrumentación y el control, la automatización y desde las comunicaciones electrónicas hasta las computadoras) y ha sido periodista especializado durante más de 25 años.

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