Maquinistas a prueba de futuro: Dominando habilidades de programación para la automatización

La programación está en el corazón de gran parte del mecanizado actual. Mantenerse actualizado y comprometerse con el aprendizaje continuo son esenciales sin importar hacia dónde se dirija la industria. ¿Es el programador de máquinas del futuro un desarrollador de código, un integrador de sistemas o un habilitador de inteligencia artificial?

¿Qué tan automatizado se volverá el mecanizado en el futuro? ¿Qué tan enlatado, o "basado en características", se volverán las funciones de mecanizado?

Algunos argumentan que tendrá que ir más en la dirección basada en características para dar cuenta de la esperada escasez de habilidades. La automatización está sucediendo —pero requiere intervención humana para mantener, solucionar problemas y programar. ¿La industria se volverá completamente dirigida por automatización? No es probable.

— "Hay una gran analogía del lavavajillas que alguien me mencionó: En mi vida, no creo que jamás verá su lavavajillas descargar automáticamente porque hay experiencia y complejidad que entra en cargar y descargar", dice el Dr. Thomas Kurfess, profesor y cátedra distinguida HUSCO/Ramirez en potencia de fluidos y control de movimiento en el Instituto de Tecnología de Georgia, en una P&R con Better MRO.

— "Lo mismo ocurre con las máquinas —necesitamos hacer las máquinas más fáciles de usar ayudando al programador a tomar decisiones como qué herramienta usar y qué orientaciones programar en modos continuos de 5 ejes completos", explica el Dr. Kurfess.

Los lenguajes de programación en sí pueden evolucionar para aprovechar más el poder de cómputo en unidades de procesamiento gráfico, o GPUs, como se ve en sistemas de juegos de alta gama. Algún mecanizado podría volverse más fácil —pero para mantenerse al día con las habilidades y ganar un salario neto más alto, la programación y una comprensión profunda de la tecnología nunca han sido más importantes para los maquinistas.

Better MRO habla con expertos de la industria y académicos sobre programación —y otras habilidades y tecnologías que afectan la industria.

Desafíos en la programación CNC de máquinas hoy

Estrategias de corte, refrigeración, software CAM, máquinas herramienta y muchas otras áreas del mecanizado están evolucionando consistentemente. Y también lo está la integración de todas estas cosas para permitirles trabajar juntas.

La tecnología no siempre está en la misma línea de tiempo: el software CAM puede no estar listo para la última innovación en máquina o herramienta de corte, por lo que depende del programador entender cómo manipular y refinar mejor las geometrías necesarias, explica Ronnie Brittain, instructor CNC en el Instituto Técnico NASCAR, que es parte del Instituto Técnico Universal.

— "Creo que uno de los mayores desafíos que enfrentan los técnicos CNC hoy es intentar integrar la automatización en el proceso", dice Brittain. "Así que tal vez tienes un robot o un cargador pórtico que está cargando o descargando una máquina moviendo una pieza de aquí a allá. También tiene que poder comunicarse con una máquina herramienta CNC. Esos dos lenguajes de programación son bastante diferentes."

Brittain también ha trabajado para un fabricante automotriz altamente automatizado y ha visto de primera mano cómo los técnicos robóticos y programadores CNC tendrían que trabajar juntos para solucionar problemas en la integración de los sistemas.

— "Parece que cada vez más empresas están tratando de trabajar hacia que eso sea un trabajo de una persona... Así que están pidiendo a los maquinistas que entiendan más y mejoren sus habilidades y entiendan cómo hacer que las cosas funcionen juntas, entre robots, CNCs y todas las diferentes máquinas que existen", dice Brittain.

La robótica está abriéndose camino en los talleres de trabajo más pequeños también —principalmente para ayudar a mantenerse al día con las demandas de producción y mantener las máquinas funcionando 24/7 en una capacidad "sin luces", dice Brittain. Requiere un conjunto de habilidades de programador diferente para crear ese tipo de automatización.

— "El desafío que enfrentamos en manufactura, específicamente en programación hoy, es la variabilidad... Cuando miro la proporción de herramientas-a-geometría, hay un número infinito de formas de cortar piezas", dice Jason Ray, CEO de Paperless Parts. "Mucha gente piensa que hay tantas geometrías únicas de piezas y tantas variables diferentes de geometría. Diría que hay muchas, pero típicamente los talleres de trabajo se especializan."

Ray piensa que la industria comenzará a ver cada vez más datos y aprendizaje automático aplicados a conjuntos de datos estandarizados, como trayectorias de herramienta y geometrías, lo que hará las cosas más fáciles.

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Las oportunidades en los datos de máquina y el valor de la repetibilidad

En el futuro próximo, se espera que los datos ayuden a impulsar las decisiones de negocio que hacen la vida para los talleres de trabajo más fácil y eficiente. No es que los datos en sí sean algo nuevo para la manufactura.

— "[L]os fabricantes han estado confrontados durante mucho tiempo con enormes cantidades de datos fluyendo a través de sus organizaciones", escribe Eric Fogg, cofundador de MachineMetrics, en una publicación de blog. "El desafío, sin embargo, ha sido identificar una forma práctica de aprovechar esos datos para que puedan transformarse en una ventaja competitiva —en lugar de solo tenerlos sentados en servidores ocupando espacio."

La experiencia, más que los datos, impulsa la toma de decisiones y ventajas competitivas para la mayoría de los talleres de trabajo hoy, dice Ray.

— "Eso es porque los datos no han sido realmente accesibles antes, porque han estado muy aislados. Pero a medida que nos movemos más hacia soluciones en la nube, vamos a poder mirar a través de los datos y mirar a través de estrategias de mecanizado para saber que una herramienta de corte específica funciona de una manera específica y una máquina específica está a una velocidad de husillo específica", dice Ray.

Está comenzando a suceder. Ray señala otro ejemplo: BlueSwarf realiza análisis de vibración de máquina —lo que puede ayudar a identificar firmas armónicas y ayudar a los fabricantes a entender mejor capacidades específicas y únicas de la máquina en la planta.

— "Creo que comenzará a ver estos bloques de Lego similares a la forma en que vio la interacción humana con código y fragmentos de código Python. Estos bloques de Lego comenzarán a ser más prolíficos. Va a tener gente usándolos más y más cuando las mismas estrategias de corte sean aplicables", dice Ray.

Vaya más profundo. Vea cómo la demanda está al alza. Lea "Programación CNC de Máquinas: Habilidades Avanzadas Están en Demanda".

Abordando su propia brecha de habilidades: El valor de las habilidades técnicas y de programación

Las habilidades tecnológicas y técnicas pueden realmente ayudar a los maquinistas de talleres de trabajo de hoy a ganar más. El mecanizado a botón ha venido y se ha ido. ¿Qué se necesita para ganar más hoy y en el futuro? La búsqueda continua de conocimiento técnico.

— "Un empleado altamente calificado con una gran cantidad de conocimiento tecnológico se convierte en un gran activo para la mayoría de los talleres, no porque el dueño tenga ganas de echar dinero en su bolsillo; lejos de eso", escribe Colin Gilchrist, consultor de Mastercam y experto en programación CNC, en una publicación en Pulse de LinkedIn. "Se convierte en un activo para ellos al hacerles ganar más dinero. Y hace que un taller gane más dinero produciendo piezas mejor y más rápido que el taller de al lado. Gano el alto salario que gano porque tengo muchas habilidades que otros no; mi conocimiento me hace valioso."

Gilchrist ha escrito varios artículos en LinkedIn compartiendo su experiencia y conocimiento —con un toque para explicar lo que se necesita para separar sus habilidades del grupo.

A menudo habla sobre el valor del aprendizaje continuo y la importancia del trabajo en equipo en equipos de mecanizado. Tampoco evita hablar sobre habilidades tecnológicas necesarias, incluyendo aprender G-code, M-code y Macro B, que es lenguaje de programación para controles de máquina.

Macro B permite a los maquinistas "almacenar y recuperar variables" incluyendo longitudes de herramienta, valores de compensación de radio de corte, compensaciones de trabajo y configuraciones de parámetros.

— "Usar Macro B y escribir lógica en su programa le permitirá hacer cosas como 'bucle hasta que se cumpla una condición' o 'saltar a otra ubicación cuando se cumpla una condición'", señala Gilchrist. "En muchos casos, puede configurar una prueba para verificar problemas en la máquina y sonar una alarma para alertarle sobre un problema o posible choque."

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