Software para las máquinas de corte por láser: ¡un elemento clave de su productividad!

El tamaño de las producciones y los plazos de fabricación son cada vez más pequeños, a lo que se añade el aumento de la diversidad de los productos que se fabrican. En este contexto, ¿cuál es la solución de software para la máquina de corte por láser para planificar y producir de manera automática y flexible?

La programación de la máquina, es decir, la realización de los anidamientos y la generación del código máquina para suministrar a la máquina, es, por supuesto, una cuestión esencial:

• ¿Cómo asegurar el corte por láser con un programa de calidad?
• ¿Cómo optimizar la colocación de las piezas (anidamiento)?
• Programación automática y flexibilidad: ¿son compatibles?

Las soluciones CAM y CAD/CAM para la programación de máquinas de corte también pueden integrarse en un flujo de producción más global, desde el pedido del cliente hasta la entrega de piezas o conjuntos.  ¿Qué soluciones de software existen para el corte por láser en el contexto de una «Industria 4.0»?

Gracias a los principales actores del mercado, compañías de software y fabricantes de máquinas, Metal-Interface le ofrece elementos de respuesta a estas cuestiones.

_{*Ilustración principal con derechos de autor de la empresa Alma}

Los softwares de fabricación asistida por ordenador (CAM) permiten llevar a cabo la colocación de las piezas en la chapa (anidación) y la programación de las máquinas de corte por láser. En la medida en que las funcionalidades esenciales no varían de una solución a otra, habrá que prestar atención a algunos aspectos específicos que son muy importantes para una buena productividad.

→ La seguridad del programa láser

Anticolisión
Si se inclina una pieza cortada, el riesgo de colisión con el cabezal de corte por láser es muy alto, ya que los daños resultantes pueden ser considerables. Para reducir este riesgo, el software debe gestionar automáticamente varias estrategias:

• las trayectorias del cabezal de corte láser cuando se desplaza de un punto de corte a otro: el software debe calcular automáticamente los desplazamientos para evitar o minimizar al máximo el paso del cabezal hacia abajo sobre una pieza ya cortada, y posibilitar un paso del cabezal hacia arriba cuando esto no es posible;
• el posicionamiento de las piezas durante el anidamiento: es interesante cuando el software tiene en cuenta el punto de gravedad para determinar el riesgo de vuelco, y así restringir ciertas posiciones. En efecto, en caso de inclinación de una pieza cortada, el cabezal puede colisionar y ocasionar daños considerables.

Philippe Rouzeau, de Alma, añade: «Por último, las piezas también pueden sujetarse en microunión, pero es una opción cuyas limitaciones cada vez se aceptan menos. En este caso, el software debe permitir la colocación automática de las microuniones».

La gestión de las perforaciones iniciales para el corte por láser

Las perforaciones previas realizadas para comenzar un corte pueden colisionar en una pieza cercana. Esto ocurre sobre todo cuando se producen piezas con un corte común, es decir, en el caso de un mismo corte para dos piezas. La solución debe poder gestionar la posición de las perforaciones y su adaptación en función de las otras piezas de la chapa.

→ Anidación - Colocación automática 

Más allá de la cuestión del rendimiento del motor de anidamiento desde el punto de vista de la optimización del material, que, por cierto, puede medirse con bastante facilidad mediante juegos de pruebas, puede ser fundamental considerar algunas limitaciones particulares y tener en cuenta criterios como los siguientes:

• técnicos: rotación, inclinación, sentido de la fibra del material, etc.
• de gestión: prioridad, plazos de entrega, número de operaciones en la hoja de ruta, etc.

Este modo de función es particularmente importante cuando la estación de corte por láser procesa anidamientos multipieza o multi orden de producción. Así, el motor de anidamiento tiene en cuenta aspectos organizacionales durante la colocación de las piezas Por ejemplo, una orden de producción deberá ser anidada con prioridad.

Por último, a la hora de comparar varias soluciones de anidamiento, conviene tener en cuenta varios factores:

• el uso de parámetros de anidamiento que sean idénticos,
• comprobar que se respetan estos parámetros, como, por ejemplo, el espacio entre dos piezas.

→ Automatismo y flexibilidad

Las soluciones de programación y anidamiento de corte por láser suelen proporcionar muchas funcionalidades para automatizar el proceso de programación. Por ejemplo, algunos softwares permiten los modos por lotes para un proceso de programación automática directamente desde los pedidos. De este modo, la estación de programación se simplifica automatizando ciertas operaciones.

Philippe Rouzeau, de Alma, añade: «Es un auténtico plus para mejorar la productividad. El software indica cuando el algoritmo detecta una situación delicada, para un control manual por el operario».

El elemento que suele faltar en la automatización de la programación y la anidación de corte por láser es la flexibilidad. Es decir, poder intervenir en el resultado para realizar una modificación o, en caso de urgencia, poder añadir, modificar o eliminar piezas de una ubicación y programa ya preparados.

→ Programación de los robots de descarga pieza por pieza en las máquinas de corte por láser

Cuando la máquina está equipada con un clasificador de piezas, es un punto de interés particular desde el punto de vista de la programación. Algunas funcionalidades deben concebirse en este sentido, como por ejemplo, poder cortar el esqueleto, el cálculo del agarre de las piezas, la rotación del dispositivo de elevación por vacío, etc.

Por otra parte, teniendo en cuenta que los sistemas y tecnologías de «sorting» de corte por láser pueden ser bastante diferentes de un fabricante de máquina de corte por láser a otro, las funcionalidades y la programación deben, por lo tanto, estar en línea con sus especificidades.
 

Johan Elster, de Bystronic, dice a modo de introducción: «La visión de la empresa debe ser global, desde el pedido del cliente hasta la entrega del producto acabado (…) con un seguimiento en tiempo real de su equipo y los datos "analytics"».

En esta óptica, «es primordial que el software CAM se integre en la cadena digital de la empresa», explica Philippe Rouzeau, de Alma.

El corte por láser y los softwares CAM (fabricación asistida por ordenador) pueden integrarse en una cadena digital, también denominada Industria 4.0. De forma no exhaustiva, encontramos diferentes componentes de software que son muy importantes en la gestión del flujo de datos y de producción:

→ Importación y procesamiento de los ensamblajes para realizar el presupuesto y el lanzamiento a producción

Antes de la producción, los módulos de software permiten importar automáticamente un ensamblaje y luego identificar las piezas planas, las plegadas, los perfiles, los componentes (guías, tornillos, etc.), etc. En una segunda fase, si es necesario, se pueden completar los datos que faltan, como el espesor o las cualidades del material.

Estos datos pueden explotarse luego para elaborar un presupuesto o realizar el programa para las máquinas de corte por láser.

→Software de presupuesto para el trabajo de chapa: corte por láser y otras operaciones de un taller

La precisión de un presupuesto para una pieza cortada pasa necesariamente por la realización de la programación de la pieza, en particular la anidación y las trayectorias del cabezal láser. Los softwares de presupuesto más eficientes ejecutan el software de programación de la máquina en modo «por lotes», integrando así los parámetros correspondientes al equipo del que dispone el subcontratista.

Las otras operaciones pueden realizarse en el mismo modo de funcionamiento o a partir de nomogramas específicos.

→ El software de control de la producción o MES - Manufacturing Execution System
El objetivo del MES es el seguimiento y la organización global de la fábrica con el fin de:

• planificar con precisión la producción,
• supervisar y controlar cada etapa de fabricación,
• seguir el progreso de cada pieza y orden de producción en cada etapa,
• gestionar los stocks de piezas semiacabadas, materias primas y componentes,
• disponer de herramientas de análisis que permitan una visión global y macro de su actividad industrial para mejorar su rendimiento de producción.

Para ello, es necesario recopilar datos en cada etapa, desde el pedido del cliente hasta la entrega. Por lo tanto, la fuerza de un MES reside principalmente en su capacidad de gestionar el flujo de datos procedentes de softwares y máquinas diferentes.


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