El software de anidamiento impulsa la productividad de la programación de piezas

Con el software más reciente para el anidamiento de piezas, los fabricantes y cortadores de metal aumentan significativamente la productividad de fabricación

Los programas de software de anidamiento más inteligentes y rápidos con una mejor automatización y otras mejoras importantes están ayudando a los fabricantes y cortadores de metal en los talleres y otros constructores a inyectar una sacudida de productividad en sus operaciones de fábrica. Acelerar los procesos de la planta siempre es clave, pero hacerlo con eficiencias óptimas obtenidas a través de nuevas herramientas y técnicas de anidamiento les da a los talleres una ventaja sobre la competencia.

Los sistemas de software de anidamiento son empleados por una amplia franja de la industria manufacturera, que va desde pequeños talleres hasta operaciones de fabricación medianas y grandes que implementan una variedad de sistemas de corte de metales, desde equipos de soldadura y corte por láser hasta corte por chorro de agua, plasma y oxicorte. sistemas Obtener los rendimientos adecuados del corte de chapa plana es un objetivo clave para los talleres, además de garantizar altos niveles de seguridad, mantener bajos los costos y acelerar las operaciones con lo último en nuevos sistemas en red y equipos de automatización.

Anidación para rendimientos máximos

Si bien los fabricantes siempre quieren obtener los mejores rendimientos de sus programas de anidamiento, no es el único factor que los gerentes deben tener en cuenta al buscar la mejor solución de anidamiento para su operación en particular, señaló James Lindsey, gerente de productos de SigmaNest, SigmaTEK Systems LLC (Cincinnati ).

“Por lo general, con el software de anidamiento, hay varias cosas que las personas observarán para medir la productividad”, dijo Lindsey. “El rendimiento de anidación es uno de esos. Es el más fácil. Llevamos las cosas un poco más allá. No se trata solo de rendimiento, se trata de preparar las piezas para el proceso posterior”.

Obtener tres o cuatro pedidos juntos puede ayudar cuando sea posible, señaló, a obtener buenos rendimientos:la mayor cantidad posible de piezas de una hoja dada de existencias de material. La automatización del proceso con la optimización de NC, la automatización del anidamiento y la trayectoria de la herramienta de NC también ayudan enormemente a aumentar la productividad.

“Con el rendimiento, está por todos lados”, dijo Lindsey. “Dependiendo de las partes que esté ejecutando, puede ser del 80 al 90 %, pero puede oscilar entre el 60 y el 90 %. Si estás haciendo piezas mayoritariamente rectangulares, ese 90 % es donde te gustaría estar”.

Si un taller está cortando piezas circulares, no hay una buena manera de obtener altos rendimientos de anidamiento. “Solo tome un disco, no hay mucho que pueda hacer para anidar piezas redondas. Habrá algo de chatarra. Sacamos esa pieza, y eso es lo que llamamos un remanente, y algunas personas optan por cortarlo como chatarra. Si se trata de acero dulce, por lo general no nos preocupa eso y tenemos herramientas para manejarlo.

“Nuestros clientes suelen tener una amplia gama de tipos y marcas de máquinas, y quieren un software que haga funcionar todas sus máquinas sin perder ninguna funcionalidad de la capacidad de las máquinas”, agregó Lindsey. "Importar datos con sistemas existentes y exportar datos a sistemas MRP siempre es importante".

La última versión 1.3 de SigmaTEK SigmaNest X1 agregó compatibilidad con el sistema operativo Windows de 64 bits, lo que ganó velocidad, y más mejoras de anidamiento aumentaron los rendimientos entre un 2% y un 4% o más, dijo Lindsey. Se esperan más mejoras en el rendimiento de anidamiento en el próximo lanzamiento de SigmaTEK que saldrá este mes. Esa actualización agregará más mejoras en la trayectoria de la herramienta NC en los sistemas de manejo de piezas, dijo Lindsey, así como la función NC con los láseres de fibra más recientes. “También comenzamos a lanzar partes de SigmaNest SX, que es una versión 3D de SigmaNest”, agregó.

Anidamiento automatizado, opciones en la nube

Cuando los gerentes de taller consideran si anidar o no las piezas, en realidad solo hay una buena respuesta. La única forma de optimizar completamente el material y las máquinas involucradas es tener buenas capacidades de anidamiento. “No importa qué proceso esté utilizando, la respuesta sería la misma. Cuando habla de anidamiento, se refiere a utilizar el material de la mejor manera posible”, señaló Laura Blackmon, gerente de programación de software de ESAB Cutting Systems (Florence, SC), un fabricante de equipos de corte por soldadura, plasma y oxicorte. sistemas.

En los talleres de fabricación, los trabajadores de la planta tienen que extraer grandes piezas de placas de acero y metales, que a menudo son piezas de hasta 10 × 20 '(3 × 6 m), utilizando grúas y otra automatización, dijo Blackmon. “Tiene bastante carga y descarga, hay muchos requisitos de seguridad a considerar”, agregó. “Durante ese tiempo, no se utiliza la máquina, no se realiza ningún corte. Lo que hace el anidamiento es recolectar todas las partes, recolectarlas en una pieza de placa, y con el anidamiento, obtiene una utilización mucho mayor del material. También reduce el tiempo de producción en al menos un 50 %, tal vez incluso un 75 %, por lo que hay una gran diferencia entre anidar y no anidar”.

Con el último software de anidamiento Columbus III de ESAB, los operadores pueden usar sus capacidades de anidamiento automatizado para establecer tareas de anidamiento a medianoche, dijo, y los trabajos de un taller se programan con un anidamiento óptimo para cada trabajo y cada cliente. “Sin un programa de anidamiento, no se puede hacer esto de manera eficiente. Otra gran cosa con los clientes es garantizar la seguridad de los trabajadores. Cuando hablamos de seguridad, eso es parte de la reducción de costos”, dijo. “Los costos de compensación de los trabajadores están por las nubes, y cuando se analizan los costos de la seguridad, se convierte en un problema muy, muy grande”.

El anidamiento también permite que los talleres reduzcan drásticamente la cantidad de tiempo que los trabajadores dedican a recoger y colocar material, dijo Blackmon. “Si esa máquina no funciona, ese plasma no funciona, no obtendré ningún reembolso”, afirmó. "Cualquier valor inferior al 75 % [tiempo de ejecución/utilización de la máquina] es muy improductivo".

Dos nuevas características han ayudado a los usuarios de Columbus, incluido un nuevo asistente de trabajo y nuevas herramientas de software basadas en la nube, dijo Blackmon. El asistente de trabajo permite que los departamentos de entrada de pedidos entreguen fácilmente sus pedidos en Columbus para las operaciones de anidamiento nocturnas. “Columbus entiende el inventario de la empresa; a medianoche comenzará el anidamiento y para cuando abre la tienda por la mañana, los nidos ya están hechos. Nos hemos ido completamente con la automatización”. El software anida automáticamente los trabajos y puede tener en cuenta varios materiales y grosores de materiales diferentes, y las herramientas de dibujo del programa funcionan con todos los principales paquetes de modelado de sólidos CAD en 3D disponibles.

El segundo gran avance es con los nuevos servicios de datos CutCloud y WeldCloud de la empresa, que ESAB demostró en una feria en Düsseldorf, Alemania, en septiembre, y que tendrá en exhibición en la feria FABTECH de noviembre en Chicago. Las herramientas de intercambio de datos basadas en la nube CutCloud y WeldCloud eliminan a la persona con el portapapeles analizando el proceso, señaló, y en su lugar procesan datos en tiempo real con herramientas basadas en la web para analizar los procesos de fábrica de manera más rápida y completa.

“El avance técnico en CutCloud es que permite a las empresas cerrar el círculo con los gerentes”, dijo Blackmon. “Nuestros clientes son cada vez más inteligentes y productivos y la forma de hacerlo es comprender su proceso. Esto va a marcar una gran diferencia”.

Impulsar el resultado final

La automatización de la línea de fabricación con mejores mezclas a menudo puede conducir a una reducción de los costos de corte para los talleres de fabricación. “Tradicionalmente, los fabricantes han adoptado el enfoque de ejecutar trabajos por separado. Hace que sea más fácil mantener las piezas/clientes separados para realizar un seguimiento de los trabajos en todo el taller y asignar costos”, dijo Doug Wood, gerente general de Radan, América, para Vero Software (Cheltenham, Reino Unido y Tuscaloosa, AL). “Actualmente, las soluciones de anidamiento realmente han progresado para permitir que los fabricantes de láminas de metal combinen los trabajos de varios clientes y realicen un seguimiento de las piezas.

“Combinar trabajos y producir las piezas que necesita cuando las necesita ayuda con la utilización del material y los tiempos de funcionamiento de la máquina”, agregó. “Los sistemas de anidamiento también pueden integrarse con el sistema MRP o ERP de una empresa para cumplir con los requisitos de producción. Una vez que se han generado los nidos, se pueden producir etiquetas o las piezas se pueden grabar automáticamente con fines de identificación”.

Los fabricantes no solo se benefician de una mayor utilización del material, dijo Wood, sino que también se benefician de una mayor eficiencia de la máquina al mantenerla funcionando con láminas completas cuando sea posible, fabricando las piezas y las cantidades necesarias.

Algunas de las últimas mejoras en el lanzamiento de Radan de 2018 incluyen un nuevo motor de anidamiento en la versión actualizada que se lanza este mes, dijo Wood. El software abordará la utilización por hoja y el trabajo de anidamiento general, o proyecto de anidamiento, dijo.

“Además, hemos desarrollado Radmanager, un nuevo producto que aborda los desafíos de anidar con múltiples ingenieros y múltiples máquinas”, agregó Wood. “Radmanager brinda una solución con visibilidad en múltiples máquinas o centros de trabajo para múltiples operadores que permite flexibilidad con los requisitos de producción. Si una máquina está fuera de servicio por mantenimiento preventivo o reparación, puede ver rápidamente si alguno de los otros equipos de corte tiene disponibilidad y turnos de producción. Radmanager también proporciona la funcionalidad para rechazar piezas por calidad o tolerancia y hacer que se vuelvan a agregar al programa de anidamiento”.

Los fabricantes de la industria de la fabricación buscan principalmente soluciones de anidamiento fáciles de usar que puedan importar rápida y fácilmente datos 2D y 3D, y software que también maneje los requisitos de producción de los sistemas MRP, dijo Wood. “Una vez que se han anidado las piezas, se puede realizar un seguimiento del rendimiento de lo que se logró para la utilización del material y los tiempos de funcionamiento de la máquina. Además, generar los informes necesarios y la información de la etiqueta de la pieza, o grabar automáticamente el número de la pieza con fines de identificación, son capacidades que buscan los fabricantes”.

El software de anidamiento de hoy se usa para cualquier industria que procese múltiples formas y cantidades, agregó. “Hemos recibido solicitudes para anidar componentes para madera, plástico, nailon, vidrio, láminas de metal y placas, e incluso hemos recibido una solicitud para anidar en chocolate.

“Cada máquina diferente tendrá sus propias características, bordes de hoja requeridos, espacio entre piezas y ángulos de rotación”, dijo Wood. “Una buena solución de anidamiento debería poder hacer ajustes sobre la marcha. Entonces, si hoy mi chorro de agua está fuera de servicio, todas las piezas requeridas hoy tendrán que ser redirigidas a mi punzonadora CNC, y las piezas anidadas con diferentes requisitos de espacio y herramientas [tienen que ser] aplicadas para producir las piezas en la punzonadora .”

La eficiencia también requiere que el anidamiento esté conectado al software CAM de la empresa, agregó. “Mover un agujero, cambiar una entrada o adaptarse a un cambio de última hora:estas son una realidad en un entorno de fabricación”, señaló Wood. "Idealmente, también está integrado en su sistema de diseño, para poder colocar un ensamblaje directamente en su proyecto de nido y calcular los patrones planos durante el proceso sin la necesidad de exportar/importar archivos de piezas".

Velocidad, precisión ofrecen productividad

Muchas características nuevas en el software de anidamiento avanzado de hoy en día brindan productividad de piezas con tiempos de corte más rápidos y mayor precisión, señaló Derek Weston, gerente de marketing de productos para productos CAD/CAM en Hypertherm (Hanover, NH), desarrollador de máquinas de corte por chorro de agua y plasma, con estas ganancias. provenientes de una importación CAD más eficiente, un anidamiento más rápido o técnicas de corte que reducen el tiempo total de corte. Por ejemplo, señaló que la tecnología Rapid Part de Hypertherm puede proporcionar hasta un 100 % de aumento en las piezas por hora, y su tecnología True Hole puede producir orificios cortados con plasma y listos para atornillar en acero dulce, lo que elimina la necesidad de operaciones de perforación secundarias.

Las mejoras en la programación más rápida, la facilidad de uso y las reducciones de costos con ahorros de materiales se suman, y Weston dijo que el software de anidamiento avanzado puede ser sorprendentemente fácil de aprender y usar, requiere menos pasos y permite a los usuarios completar las tareas más rápidamente. “Esto no solo acelera el proceso de programación, sino que facilita la capacitación de nuevos empleados”, dijo. “Al cambiar a un software de anidamiento avanzado, es posible que vea una mejora instantánea en la utilización del material. Esto se debe a los algoritmos sofisticados y las técnicas de optimización utilizadas en el anidamiento automático y las eficiencias obtenidas de la gestión de placas y el procesamiento de órdenes de trabajo. Incluso una pequeña mejora en la utilización de materiales puede ahorrar decenas de miles de dólares al año”.

Los nuevos avances técnicos incluyen el soporte completo del software Hypertherm ProNest para sus tecnologías SureCut, incluidas True Hole y Rapid Part, agregó, que se entregan automáticamente sin la intervención del operador, y True Bevel, que reduce en gran medida el tiempo de configuración del bisel. Las tecnologías SureCut se aplican sin la necesidad de operadores altamente calificados, señaló.

Algunas funciones nuevas disponibles en ProNest 2017 v12.1 incluyen Dynamic Align, que crea una columna o fila conectada de piezas de tipo rectangular, alineadas en un lado, y las piezas alineadas se pueden conectar con una línea común o un puente. Esto permite la caída de la pieza con una sola pasada de corte por el borde alineado y evita colisiones a medida que las piezas se liberan cuando el cabezal de corte se aleja de la pieza. Otras características nuevas de ProNest son Data Sync, que exporta datos de trabajo de ProNest en el formato que necesitan los sistemas ERP a medida que se completan los nidos, y Solidworks Bevel Detection, para identificar bordes biselados en piezas de Solidworks y asignarles automáticamente el biselado de ProNest durante la importación.

Necesidades de anidamiento para chorros de agua

No todos los fabricantes necesitan saltar inmediatamente al software de anidamiento, señaló Carl Olsen, director de productos de software, OMAX Corp. (Kent, WA). “La anidación es algo que realmente desaliento a la gente de chorro de agua para que no se lance desde el principio, porque cuando la gente pregunta sobre esto, a menudo es una fantasía sobre cómo usarán sus máquinas que no siempre se alinea con la realidad, y no lo hacen. saben lo que no saben, por lo que terminan comprando el software equivocado de $20,000”, dijo Olsen. “Existe una amplia variedad de software de anidamiento que tiene una variedad de casos de uso y conjuntos de funciones, por lo que el mejor software de anidamiento depende mucho de cómo se utilizará. Por lo tanto, es algo que se debe evaluar con cuidado, por lo general, es mejor después de que uno tenga algunos meses de experiencia con su máquina, cuando queda claro lo que realmente se necesita.

“Hay un par de razones principales para anidar, pero no todos los fabricantes necesitan anidar. Sin embargo, estas son las cosas principales que el software de anidamiento puede hacer por un taller”, dijo Olsen, incluido “llenar material de manera eficiente con piezas para minimizar la cantidad de material de desecho y maximizar la cantidad de piezas cortadas en una placa de material”. Las funciones secundarias del software de anidamiento incluyen funciones de gestión como el seguimiento de hojas remanentes, la programación de trabajos y otras funciones, dijo.

El software OMAX más reciente ofrece a los usuarios una mejor planificación automática de trayectorias, considerando específicamente la planificación automática de trayectorias para hojas anidadas. "Esto se puede usar para habilitar el uso de anidadores de terceros que no tienen su propia planificación de trayectorias", dijo Olsen.

Para muchos usuarios, la facilidad de uso suele ser importante en el software de anidamiento, dijo Olsen. “La capacidad de llenar al máximo una hoja de material con el mínimo de desechos suele ser un diferenciador”, dijo. “A veces se trata de oportunidades de integración y automatización. Otras veces, es una característica única para un proceso en particular”. Los talleres que cortan una variedad de formas en alta producción pueden aprovechar al máximo el software de anidamiento, añadió.

El software de anidamiento es crucial para el uso eficiente del material y el tiempo de los operadores, señaló Kurt Mueller, director de gestión de productos del fabricante de chorro de agua Flow International Corp. (Kent, WA). “Ser capaz de combinar de manera eficiente los trabajos de diferentes clientes que utilizan el mismo material permite un mejor rendimiento para el taller de fabricación y reduce el material de desecho”, dijo Mueller. Finalmente, el software de anidamiento permite rastrear y reutilizar cualquier remanente de un tamaño adecuado para otros trabajos”.

Las últimas actualizaciones de software de Flow amplían la capacidad de importar una amplia variedad de formatos de modelado estándar de la industria, incluido el trabajo con modelos sólidos para corte en 2D y 3D, agregó. "Poder aceptar una amplia variedad de formatos permite flexibilidad a los talleres de fabricación y no requiere que compren muchas herramientas CAD diferentes para cortar piezas en sus máquinas de chorro de agua Flow".

Las características clave de un buen software de anidamiento incluyen el empaquetamiento eficiente de formas en un material, una manera fácil de rastrear los remanentes y recuperarlos en el software para futuros nidos, así como la facilidad de uso. "Para obtener el máximo beneficio del software de anidamiento, debe ser accesible para los programadores con la menor barrera de aprendizaje posible".

Los fabricantes de metal sin duda se benefician de una mejor utilización del material, pero el software de anidamiento es útil en cualquier industria en la que se utilice material plano, sin importar el tipo de material, agregó. "Las empresas que procesan materiales de alto valor, como el titanio y otras aleaciones, obtendrán beneficios aún mayores al anidar piezas de manera eficiente".