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Integración de máquinas CNC y automatización para una fabricación más inteligente

Integración de máquinas CNC y automatización para una fabricación más inteligente
Tiempo de Publicación:2017-11-14

El mercado de Controles Numéricos de Computadora (CNC) crecerá debido a la demanda de eficiencia de producción. Las máquinas CNC han sido un elemento básico de los fabricantes, pero ahora se combinan con sistemas de automatización y software de simulación para aumentar la producción. La incorporación de máquinas de impresión 3D a la fábrica también ha aumentado la demanda de máquinas CNC, ya que se utilizan para el acabado superficial de objetos impresos en 3D. Al implementar máquinas CNC, existen algunos consejos y mejores prácticas, ya que incluso las máquinas CNC automatizadas necesitan supervisión humana.

Las máquinas CNC se desarrollaron e introdujeron por primera vez entre los años 1940 y 1950. Se basaron en cinta perforada o cinta de papel perforado para la tecnología común de almacenamiento de datos de telecomunicaciones. Esto rápidamente hizo la transición al procesamiento analógico y luego finalmente a la computadora digital. Los CNC dependen de instrucciones digitales de fabricación asistida por computadora (CAM) o diseño asistido por computadora (CAD). La máquina CNC luego interpreta el diseño de las instrucciones CAM / CAD.

Las máquinas CNC ahora se están beneficiando de la automatización para fabricar piezas más precisas y están ayudando a las tecnologías emergentes al producir piezas más rápidas.

La programación avanzada aumenta rápidamente la productividad de la tienda y la automatización de los procesos simplifica la producción y reduce la intensidad de la mano de obra. Los cortes automatizados mejoran tanto la velocidad como la precisión, lo que es especialmente útil cuando se producen piezas prototipo. La mayoría de las veces, una sola herramienta no será suficiente para la producción de piezas y las máquinas CNC se combinarán en unidades comunes o celdas donde las máquinas pueden extraer diferentes herramientas. Las tecnologías convencionales son:
Taladros: trabaje haciendo girar una broca y extrayendo material pasando la broca alrededor del bloque estacionario de material de stock.
Tornos: Son lo contrario de los taladros a medida que el bloque de material gira contra la broca. Hacen contacto moviendo el peaje de corte hasta que toca el material giratorio.
Fresado: el CNC más utilizado hoy en día. Usan herramientas de corte giratorias para eliminar material.
Mecanizado eléctrico / químico: estas tecnologías eliminan el material mediante el uso de haces de electrones, láser o productos químicos. Algunos ejemplos son el mecanizado por haz de electrones, el mecanizado electroquímico, el mecanizado por descarga eléctrica, el mecanizado fotoquímico y el mecanizado ultrasónico.

El mercado en crecimiento
El mercado global de CNC está siendo dirigido por máquinas de torno y serán la máquina dominante durante el período de pronóstico. Transparency Market Research predice que el valor de EE. UU. Aumentará de $ 52.6 mil millones en 2015 a $ 93.4 mil millones en 2024 liderado por máquinas de torno. Su gran área de aplicación es por qué están liderando el mercado. Las fresadoras también se estima que tienen un fuerte crecimiento. El área de mayor crecimiento es el mercado de Asia Pacífico. En 2015, lideraron el mercado en un 30% y con una participación en los ingresos de mercado de $ 19.04 mil millones. La mayor industria de crecimiento es el sector automotriz tanto para China como para India. Estados Unidos, uno de los primeros en adoptar máquinas CNC, ya es un mercado abarrotado. Lo más probable es que vea la mayor integración de máquinas CNC con sistemas automatizados.

Cómo integrar correctamente CNC y automatización
Si bien los beneficios del CNC y la automatización son claros, aún existen barreras por superar. La suposición principal de muchos es que las máquinas CNC se pueden dejar desatendidas una vez que se han automatizado; corriendo toda la noche y el fin de semana en la oscuridad. Esto no es cierto. Las máquinas CNC pueden configurarse para ejecutar cortes de acabado y operaciones por la noche solo si el operador lo hace correctamente. Deben inspeccionar que la herramienta de corte no esté desgastada y que los parámetros programados estén configurados. La máquina CNC no detectará desgaste en una broca de herramienta. La expansión térmica de la máquina es otro parámetro que debe ser monitoreado cuidadosamente. Si bien los algoritmos de expansión térmica pueden ayudar a predecir cuándo una herramienta está fuera de tolerancia, los operadores aún deben ajustar los indicadores de advertencia y realizar las mediciones en la herramienta una vez que se hayan completado los procesos de mecanizado; cambiando la herramienta si es necesario.

La inversión en recursos también será importante. No solo en máquinas nuevas o equipos de conexión (es decir, brazos robóticos, sistemas Ethernet, sensores, visión artificial, etc.) sino también en la fuerza de trabajo. Los avances en el modelado de sólidos, los sistemas CAM / CAD y la integración de computadoras han ayudado a varios operadores a crear millones de líneas de código para realizar varias operaciones. Las empresas necesitan invertir en programadores de computadoras y modeladores de software para manejar la mayor cantidad de datos de computadora necesarios para operar estas máquinas.