Lista de chequeo para elegir un buen CAM

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Los sistemas de manufactura asistidos por computadora son obligatorios en cualquier taller metalmecánico hoy en dí­a y, por ello, es clave elegir bien a partir de variables como el tipo de lenguaje, la robustez, el proveedor y la madurez tecnológica de la maquinaria. Aquí­ encontrará algunos consejos para escoger el mejor sistema CAM para su empresa y su proceso.

El diseño y la manufactura asistidos por computadora (CAM) han alcanzado un importante nivel de desarrollo y se han convertido en un elemento clave para la supervivencia de las empresas en un mercado cada vez más competitivo. Todo esto porque su uso permite reducir costos, acortar tiempos y aumentar la calidad de los productos fabricados.

Además, la necesidad actual de automatizar los procesos de manufactura para lograr una mayor productividad está llevando a un aumento en el uso de sistemas CAM y, ahora que el costo de estos es más razonable, los talleres que no cuentan con personal bien capacitado para operar sus máquinas, no pueden darse el lujo de no tener un CAM entre sus herramientas.

 

Se dice que estos sistemas son una tecnologí­a de supervivencia y que solo aquellas empresas que los usen de forma eficiente serán capaces de mantenerse en el mercado. Como explica Darí­o Durá, director general de Cimatech, un sistema de este tipo tiene múltiples ventajas como reducir drásticamente el error humano y los costos asociados a pruebas y maquinados incorrectos.

Este ha sido uno de los grandes avances tecnológicos en los últimos 20 años en la industria metalmecánica, de acuerdo con José Balbuena Cantero, consultor técnico con 25 años de experiencia, para sistemas CAD/CAM/CAE, pues la principal ventaja es que actualmente los productos se fabrican y se entregan más rápido. Otras ventajas que menciona son:

• Disminución del ciclo de fabricación: al contar de manera virtual la fabricación de elementos, nos permite planear, programar, realizar el maquinado virtual de múltiples escenarios en minutos antes de fabricarlo, optimizando la manufactura real del producto.

• Curva de aprendizaje más reducida: con el desarrollo de los sistemas actuales ya no hay que preocuparse tanto por una complicada programación debido a que las plataformas se van haciendo más amigables e intuitivas, lo cual permite usar la experiencia del operador para desarrollar soluciones con estas herramientas.

• Reducción de tiempos y aumento en la calidad: crece la posibilidad de ‘hacerlo bien a la primera', al producir con alta calidad (con un mí­nimo de rechazos), a su vez el poder reaccionar rápido a los cambios de mercado, disminuyendo costos y aumentando la utilidad, ya que se eliminan desde el diseño, posibles problemas de calidad.

• Diseño, maquinado e ingenierí­a trabajando de la mano: en combinación los sistemas CAD/CAM/CAE evitan costosos cambios en el diseño, lo cual permite ser competitivo además de eficaz para integrar los cambios, tal como lo requiere, por ejemplo, la industria automotriz, donde las modificaciones y mejoras se encuentran a la orden del dí­a.

Sin embargo, un sistema CAM no puede hacer todo. Por lo general solo puede producir un programa que esté muy cerca del resultado deseado, y muy cerca no siempre es aceptable: "aunque el uso de CAD/CAM asegura poder afrontar los retos del presente y del futuro con las herramientas adecuadas, ello no garantiza el éxito", advierte Darí­o Durá.

Problemas comunes

Desde la selección del sistema CAM (que será el adecuado para el tipo de máquina CNC con que se cuenta, si son máquinas convencionales o de alta velocidad) se presentan problemas comunes en el uso de esta herramienta, independientemente de la empresa o taller de que se trate.

En la actualidad las máquinas de alta velocidad (high spied CNC milling machines) son las que están desplazando a los CNC tradicionales, ya que reducen notablemente los tiempos de maquinado en combinación con el CAM adecuado y si no se actualizan, las empresas se quedan atrás", comenta José Balbuena, consultor independiente.

El gerente de ZWSoft para México, José de Jesús Esparza, comenta que 90 % de los usuarios de sistemas CAM experimentan diversos tipos de problemas, desde no contar con el software adecuado, hasta detalles como la incompatibilidad de archivos, así­ como falta de capacidad para realizar modelado 3D o 2D paramétrico, o la falta de integración CAD/CAM e, incluso, problemas con los postprocesadores.

Hay consideraciones generales como el hecho de que se puede tomar en cuenta la opinión de quienes venden las máquinas herramienta (que seguro recomendarán cierto sistema CAM), pero no se debe olvidar que se cuenta con otras máquinas en el taller o se comprarán nuevas en el futuro y el sistema puede dejar de ser funcional. Puede darse el caso de que un taller cuente con máquinas de varias marcas conviviendo y esto provoca problemas de continuidad e interacción en el proceso de producción de la empresa.

También es común dejar la decisión de elegir el sistema CAM a la persona encargada de la programación, cuando lo mejor es que todos los involucrados de manera directa participen en el proceso. De la misma manera, el sistema CAM que se elija, y el proveedor del mismo, deberán comprometerse a lograr la integración de todas las máquinas existentes, sean nuevas o viejas, y que el sistema que ofrece tenga la capacidad de crecer en funcionalidad junto con la empresa.

Otros inconvenientes, de acuerdo con José Balbuena, consultor independiente, es el temor al cambio, sobre todo en empresas que comienzan a utilizar los sistemas CAM porque lo consideran un software de gran complejidad y representa un mundo completamente diferente al medio de fabricación tradicional.

En cambio, en compañí­as que ya tienen cierto tiempo utilizando CAM, un problema común es la falta de actualización, es decir, siguen trabajando con el mismo software que compraron cuando adquirieron su máquina, con una versión obsoleta y sin aprovechar las nuevas estrategias de maquinado que existen.

Uno de los temas más preocupantes, según explica José de Jesús Balbuena, tiene que ver con la incompatibilidad de archivos de CAD, que se realizan en distintas plataformas de diseño y luego esos archivos tendrán un proceso de programación CAM. Algo también muy común es la incapacidad del software CAM para lograr modelado en 3D y 2D paramétrico, así­ como ensambles o dibujos de detalle.

En cuanto a los problemas propios de la programación, los expertos mencionan los siguientes:

• Pérdida de información: las importaciones de archivos en formatos neutros (*.IGS, Parasolid, *.STL, etc.) provocan la pérdida de geometrí­as o datos importantes. Si bien los desarrolladores han ideado un formato de uso común para poder comunicarse entre diferentes plataformas, la desventaja es que, como todo traductor, al momento de interpretarse en la plataforma de uso hay entidades que no pueden leerse de la misma forma que en el programa nativo.

• Incremento en tiempo de programación: al no contar con una solución intuitiva, dinámica y amigable, el tiempo de programación se incrementa y va de la mano con la curva de aprendizaje ya que lleva a largos periodos de entrenamiento y puede representar pérdida de proyectos y clientes.

• Cambios y actualizaciones: los cambios técnicos, actualizaciones y modificaciones siempre han sido un problema al utilizar sistemas CAM y esto se complica aún más, si se tiene más de un usuario encargado de la programación del CAM. En la actualidad existen programas que permiten controlar todos estos cambios, desde el diseño, planeación, maquinado y puesta a punto del producto (Product Lifecycle Management - PLM).

• Postprocesadores: un problema con las herramientas CAM es la baja disponibilidad de postprocesadores o que estos no están adaptados a las necesidades especí­ficas de cada máquina y de cada usuario, por lo que en estos casos se requiere editar manualmente los programas antes de enviarlos a la máquina, incrementando la probabilidad de errores humanos.

Recomendaciones

Para evitar este tipo de problemas, los proveedores y desarrolladores de software CAM trabajan para hacer cada vez más fácil su manejo. Ahora se cuenta con sistemas realmente integrados capaces de manipular geometrí­as sin necesidad de tener que estar saltando al programa de diseño y al de mecanizado de manera continua.

Hoy, productos CAM como el caso de Cimatech con su software Fikus Visualcam, permiten la programación de centros de maquinado (2 y 3x, 5 y 5 posicionado), además de máquinas de electroerosión por hilo. Es un desarrollo propio, sencillo de usar y 100 % en español utilizando terminologí­a del taller.

La compañí­a de origen chino ZWSoft, por su parte, ofrece el software ZW3DCADCAM, que es un desarrollo propio con un kernel también propio que reduce su costo, comparado con el 80 % de los sistemas CAM que hay en el mercado.

Este es un software integrado CAD/CAM con el que se puede modelar y fabricar y que tiene la capacidad de abrir archivos directamente de formatos o extensiones de múltiples sistemas de CAD sin necesidad de realizar importación/exportación. Está basado en un ambiente de Windows, por lo que es amigable y fácil de manejar. Además, existen otras opciones en el mercado que están dando solución a los problemas comunes del uso de CAM.

En cualquier caso, Darí­o Durá, de Cimatech, asegura que lo fundamental para poder conseguir una programación CAM de buen nivel es tener un alto conocimiento del software que se utiliza, y que sea un software de calidad que le permita hacer la programación como el taller requiere. Por su parte, José Balbuena y José de Jesús Esparza enumeran los siguientes consejos:

1.

Tener los archivos a maquinar del formato original: dentro del entorno de usuarios CAM uno de los consejos más importantes es contar con el archivo a maquinar directamente del formato original sin necesidad de realizar reparaciones o importar formatos neutros. Esto eliminará errores y pérdidas de información.

2.
Utilizar un sistema integrado: un sistema que logre modelar de manera paramétrica, libre o hí­brida, según sea el caso y sobre esta misma generar el proceso de CAM para contar siempre con el modelo al último nivel y sin necesidad de tener que reparar o realizar ajustes en las geometrí­as que eleven el tiempo de preparación para CAM.

3.

Concentrar la información en un servidor: un proyecto, un archivo para su historial. Esto permite tener un control a último nivel de lo que se está maquinando, esto incluye desde el diseño, listas de materiales, dibujo de producto, etcétera.

4.
Estandarizar el uso de un solo software para CAM: en el caso de contar con múltiples usuarios es común encontrar que se programan en diferentes plataformas lo cual, lejos de ser una ventaja, genera grandes problemas por la dependencia de personal y la posible generación de distintos archivos de trabajo para una misma pieza, lo que sin lugar a dudas repercutirá en errores y repetición de piezas.

5.
El análisis precede a la ejecución: si no se tiene una planeación adecuada de la programación de maquinado solo se estará dando vueltas de manera ineficiente al mismo problema. El planear permite hacer una evaluación del trabajo y autoevaluar el desempeño de tal forma que se pueda mejorar.

 

Además, para José Balbuena, un punto más es tener un software definido para CAD y uno para CAM, ya que en muchos casos se cree que manejar un solo programa ayudará a la estandarización de los sistemas CAM. Para él, es un error tratar de dibujar y/o modelar en una plataforma CAM, ya que sus ventajas están en el maquinado y no en el dibujo. No es competitivo ni práctico el llevar esta tendencia.

Para el consultor independiente, la base de todo es la innovación: "dí­a a dí­a, la misma competencia entre programas CAM genera, a beneficio de la industria, nuevas estrategias para realizar maquinados de manera más eficiente, por lo que les recomiendo no estancarse solo en un software, ya que el innovar es lo único que les garantizará la permanencia en una industria cada dí­a más exigente y con una competencia global", comenta.

Aplicaciones de CAM para planeación de manufactura

 

Aplicación

Descripción

Planificación de Procesos Asistida por Computadora (CAPP)

Creación y difusión de hojas de ruta que enumeran la secuencia de operaciones y centros de trabajo requeridos para producir el producto y sus componentes.

Programación de Piezas Asistida por Computadora

Esta aplicación es compatible con la creación de programas de piezas asistidas por computadora mediante control numérico, lo que representa una solución más eficiente para su creación que los métodos manuales tradicionales.

Sistemas computarizados de datos de maquinabilidad

Creación y difusión de programas de piezas que pueden determinar las condiciones de corte óptimas para las máquinas herramienta en la fábrica.

Estándares de trabajo computarizado

Estos son paquetes de cómputo que se pueden implementar para determinar el tiempo estándar para trabajos de mano de obra directa en la fábrica. Reemplazan tediosos estudios manuales de tiempo y movimiento utilizados para realizar la misma tarea.

Estimación de costos

Este es un programa que puede estimar el costo de un nuevo producto, al computarizar varios de los pasos clave requeridos para preparar la estimación (como la aplicación de la mano de obra y las tasas de gastos generales a la secuencia de las operaciones planificadas).

Producción y planificación de inventario Las funciones aquí incluyen el mantenimiento de los registros de inventario, el reordenamiento automático de artículos en stock cuando el inventario se agota, la producción, la programación, el mantenimiento de las prioridades actuales para las diferentes órdenes de producción, la planificación de requerimientos de materiales y la planificación de capacidad.

Balanceo de líneas asistido por computadora

Este programa ayuda a encontrar la mejor asignación de elementos de trabajo entre estaciones en una línea de montaje. Se puede usar en situaciones donde el problema de equilibrio de línea es particularmente complejo y difícil, debido a la cantidad de estaciones de trabajo y factores complicados.

 

 

Aplicaciones de CAM para control de manufactura

Aplicación

Descripción

Monitoreo y control de procesos

Observación y regulación de los equipos de producción y los procesos de fabricación en la planta. Incluyen el control de líneas de transferencia, líneas de montaje, control numérico, robótica, manejo de materiales y sistemas de fabricación flexibles.

Control de calidad

Variedad de enfoques para mantener los niveles de calidad más altos posibles en el producto fabricado. Incluyen el uso de técnicas de implantación funcional de calidad.

Control de planta (SFC)

Se refiere al uso de técnicas de gestión de la producción para recopilar datos de las operaciones de la planta, y al despliegue de estos datos para ayudar al control de la producción y el inventario en la fábrica.

Control de inventario

Esto se relaciona con mantener los niveles más apropiados de inventario frente a dos objetivos opuestos: minimizar los costos de inversión y almacenamiento y maximizar el servicio a los clientes.

Sistema de producción Just-in-time

Los sistemas de producción justo a tiempo (JIT) entregan el número correcto de componentes a estaciones de trabajo en el momento correcto. JIT se refiere tanto a las operaciones de producción como a las operaciones de entrega del proveedor.

 

Fuente: Product Design and CAD/CAM, publicado por la National University of Ireland Galway en www.nuigalway.ie

 

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