O Papel do Sistema CAM na Produção Conectada

O software hyperMILL CAD/CAM da OPEN MIND evoluiu exponencialmente nos últimos anos, especialmente em relação à digitalização, automação e Indústria 4.0. Marco Mendes, Technical Manager na OPEN MIND Technologies Portugal, discute essa sinergia em evolução e o que está por trás de afirmações como "O sistema CAM desempenha um papel central na fabricação conectada e nas cadeias de processos digitais".

O software CAM é considerado um produto padrão com uma tarefa definida. Então, está a sobrevalorizar a importância do software CAM?

A tarefa de gerar trajetórias de ferramentas para produção CNC a partir de um desenho é a razão pela qual acabamos por considerar tópicos como a digitalização e a conectividade no fabrico. Estamos a lidar com elementos há muito estabelecidos de uma cadeia de processos digitais que todas as empresas de maquinação já têm, sem nunca terem pensado em digitalização. No entanto, os fabricantes têm razão em desconfiar de termos como digitalização. Se pensarmos demasiado em termos de Smart Factory, Indústria 4.0 e cenários de TI totalmente integradas, acabamos por acreditar que a digitalização é algo que afeta sobretudo as grandes empresas. Se, por outro lado, analisarmos os diferentes aspetos da digitalização individualmente, também podemos encontrar abordagens de otimização para pequenas e médias empresas. Na OPEN MIND, consideramos que a nossa tarefa é fornecer um sistema CAM que apoie estas abordagens.

Quais são os aspetos da digitalização

Um aspeto fundamental é a conectividade. Organizar os processos exclusivamente com dados e não mais com papel exige que esses dados sejam transmitidos dentro da empresa para evitar interrupções nos meios de comunicação. Isto começa com a gestão dos dados dos produtos. Quem fabrica os seus próprios produtos pode utilizar um sistema de gestão “Product Lifecycle Management” (PLM) para gerir os dados necessários ao fabrico. Um fabricante contratado pode ter mais probabilidades de utilizar um sistema “Manufacturing Execution System” (MES). Os produtos ou componentes não são apenas determinados pelos seus dados CAD, mas por toda a informação que é gerada na cadeia de processos para o fabrico.

Há muitos dados valiosos para gerir, incluindo dados CAM, códigos NC, informações sobre parâmetros de fabrico e ferramentas necessárias, tempos de maquinação e assim por diante. O sistema CAM está envolvido em grande parte destes dados, pelo que deve fornecer interfaces para todos os sistemas que gerem dados relevantes para a fabricação. Esta é realmente a única maneira de carregar automaticamente dados CAD e alimentar dados CAM e códigos NC de volta aos sistemas de tratamento de dados. O hyperMILL oferece integração com o Hummingbird MES e vários sistemas PLM para gestão.

Então, o papel do CAM é fornecer dados para outros sistemas de tratamento de dados?

Não só isso – pode fazer muito mais. O sistema CAM pode desempenhar um papel central quando se trata de ferramentas. O uso de ferramentas com parâmetros corretamente configurados é crucial para garantir a eficiência e a qualidade da maquinação. Hoje, um sistema CAM deve oferecer uma base de dados de ferramentas para gerir os dados e parâmetros de ferramentas – ainda mais porque a reinserção de dados é demorada e dispendiosa. Quando as ferramentas são utilizadas, são também gerados dados empíricos úteis. Por exemplo, sobre a vida útil e os valores de corte. Estes valores devem ser documentados e utilizados.

A isto juntam-se os dados de medição das ferramentas individuais na preparação do trabalho. A conectividade também aqui é de grande importância. Deve ser possível importar dados de fabricantes de ferramentas e criar dados 3D de ferramentas para que sejam reproduzidos ao pormenor no sistema CAM para simulação. Também deve ser possível ler as informações da ferramenta da máquina e gravar os dados de volta para ela. Uma conexão a um sistema de gestão de ferramentas com controlo de inventário também seria útil.

A gestão de ferramentas é certamente importante, mas não soa exatamente a Indústria 4.0, pois não?

Vemos a digitalização para a maioria das empresas como uma série de etapas de otimização para simplificar processos através da recolha, avaliação e transferência de dados. Nossa tecnologia hyperMILL VIRTUAL Machining com um “digital twin” da máquina e a opção de se comunicar bidirecionalmente com a máquina é um exemplo um pouco mais interessante. Isso significa que agora temos uma precisão de simulação que corresponde à máquina real e permite novas funcionalidades que não seriam possíveis sem a conectividade entre o sistema CAM, simulação e a máquina real.

Pode explicar mais detalhadamente?

Como programadores CAD/CAM, podemos conectar e, por conseguinte, criar uma troca de informações entre os módulos de software individuais. Todos os processos do nosso software estão intimamente ligados – desde o sistema CAM à maquinação VIRTUAL e à máquina. Isto permite-nos trocar informações de forma bidirecional. Desta forma, podemos transferir informações de maquinação para a simulação e simular o processo de maquinação de forma fiável, mesmo que tenham sido programadas tolerâncias negativas ou que os furos tenham sido concebidos mais profundos ou não com o diâmetro correto. Isto significa que não são apresentadas supostas colisões, uma vez que estas violações de componentes são intencionais e programadas. Outro exemplo é a otimização de processos. Esta ligação estreita é o que torna possível melhorar o processo de maquinação em primeiro lugar.

Qual é exatamente a situação da otimização de processos?

Quando geramos o programa NC, o nosso VIRTUAL Machining conhece tanto a programação CAM como todas as especificações e limitações da máquina, graças ao “digital twin”. Isto permite-nos adaptar de forma ótima as sequências de movimentos à máquina durante a geração do código NC, encontrar as melhores posições e eliminar movimentos de ligação desnecessários. O código NC é perfeitamente adaptado à máquina. Isto poupa tempo e esforço durante a programação. Esta pode ser efetuada independentemente da máquina. O processo de fresagem corre muito mais suavemente, particularmente em máquinas grandes com eixos rotativos limitados. Por exemplo, podemos detetar uma limitação de um eixo rotativo e inserir automaticamente retrocessos sem qualquer programação adicional.

O hyperMILL VIRTUAL Machining é a base para simulação e otimização processos?

Não é apenas a base para simulação e melhorias, mas também uma tecnologia básica para várias funções. O hyperMILL CONNECTED Machining, que usamos para implementar a conectividade com a máquina, é integrado da mesma forma que o nosso hyperMILL BEST FIT para alinhamento de componentes.

O que é hyperMILL BEST FIT

A nossa função BEST FIT é o alinhamento inteligente de componentes com o toque de um botão. Registamos a posição do componente na máquina utilizando a sonda de pontos 3D e processamos estes dados. O CONNECTED Machining permite-nos transferir os dados de medição da máquina de volta para o VIRTUAL Machining Center. Em seguida, um algoritmo é executado para determinar a posição do componente e adapta o nosso programa NC à configuração real de fixação na máquina. Posteriormente, o código NC é recalculado no VIRTUAL Machining, verificado e transferido de volta para a máquina. Desta forma, podemos determinar com precisão a posição dos componentes fabricados aditivamente para garantir a fiabilidade do processo.

Sobre a OPEN MIND:

A OPEN MIND é uma das mais procuradas do mundo no desenvolvimento de soluções CAM/CAD poderosas e inovadoras para programação NC independente de máquinas e controladores.

A empresa concebe soluções CAD/CAM tecnologicamente otimizadas que incluem um grande número de características únicas para proporcionar um desempenho significativamente superior tanto na programação como nos processos de maquinação de corte. Com o seu software CAM hyperMILL®, OPEN MIND oferece uma vasta gama de excelentes estratégias de fresagem e torneamento 2.5D, 3D, 5 eixos, bem como aplicações especiais. Destaca-se internacionalmente como pioneira em tecnologias de ponta de 5 eixos.

Empresas de renome internacional em todo o mundo escolhem as suas soluções revolucionárias para a programação automatizada e processos de produção otimizados. O sistema CAD/CAM da OPEN MIND assegura processos de produção eficientes e satisfaz os mais elevados requisitos numa grande variedade de sectores diferentes: Modelagem e Prototipagem; Fabricação de ferramentas e moldes; Maquinação de Produção; Indústria Automóvel; Indústria Aeroespacial; Indústria energética; Sector Médico; Joalharia e Relojoaria.

A OPEN MIND está presente em todos os mercados importantes da Ásia, Europa e América do Norte e do Sul com as suas próprias filiais e parceiros de vendas qualificados.

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