¿Las estimaciones imprecisas de tiempo de ciclo CAD/CAM retrasan la eficacia?

Si un proceso de mecanizado es rápido, pero su velocidad no es predecible, ¿es eficiente la velocidad? La previsibilidad de un proceso es posiblemente más valiosa que su productividad, en gran parte porque la previsibilidad permite un cálculo preciso del costo y una asignación precisa de la capacidad. Y el punto en el que se realiza esta previsibilidad es, idealmente, durante la programación.

Sin embargo, muchos talleres desconfían de lo que su software CAM les dice con respecto al tiempo de ejecución predicho de un trabajo. Muchos han aprendido que el tiempo de ciclo predicho del software y el tiempo real en la máquina pueden diferir enormemente.

El SmartCAM no es diferente en términos de su estimación de tiempo de ciclo cuando se instala, dice Terry Antrobus, director comercial internacional de este software CAM. Hay realidades físicas de mecanizado, especialmente variaciones de una máquina a otra, que se interponen en el camino de cualquier software CAM que ofrece una estimación del tiempo de ciclo que es precisa para una máquina o trabajo individual. Sin embargo, el SmartCAM es distinto ya que fue desarrollado para ser altamente personalizable, señala. Su posprocesador (o “generador de códigos” en la terminología de esta empresa) sigue la lógica, que es accesible y revisable por el usuario del software y, según indica él, ha estado viendo que los usuarios aplican cada vez más este acceso para refinar las estimaciones de tiempo de ciclo de acuerdo con la lógica definida por el usuario, con el objetivo de obtener predicciones de tiempo de ciclo más precisas.

“Los tiempos de ciclo son importantes por el efecto directo sobre el costo, ya sea para fines de cotización, para mejorar el proceso al recortar rutas de herramientas innecesarias o para acelerar algunas de las necesarias”, dice.

¿Por qué las estimaciones de tiempo del ciclo CAM son inexactas? La aceleración de la máquina es una razón importante. La velocidad de rotación rápida publicada para una máquina es un ideal que muchos ciclos de mecanizado no logran. En un ciclo de perforación múltiple que involucra cientos de orificios, un usuario del SmartCAM que buscaba conocer la velocidad rápida real del programa cronometró el mecanizado, calculando una velocidad de avance rápida media real de 2 m/min. La velocidad nominal de la máquina era de 10 m/min. Las velocidades de aceleración y deceleración que determinan la diferencia entre estos dos valores no siempre se conocen, particularmente en el caso de máquinas más antiguas, y pueden variar en la práctica para diferentes ejes o diferentes pesos de piezas de trabajo.

Mientras tanto, en máquinas de mayor velocidad, el tiempo de aceleración y deceleración del husillo es un factor que afecta de manera similar el tiempo de ciclo real, dice Antrobus. El tiempo de cambio de herramienta es otro de esos factores. El carrusel de herramientas tiene una aceleración propia y la máquina se ve afectada por su propia aceleración al devolver la herramienta al brazo del cambiador de herramientas. Esto agrega otra fuente de variabilidad al tiempo del ciclo del mundo real.

El software CAM a menudo ofrece la opción de incluir los valores de acc/dec en las estimaciones de tiempos de ciclo y también puede incluir la opción de aplicar un factor de compensación a estas estimaciones, dice Antrobus. El SmartCAM lo lleva más lejos, ya que les permite a los usuarios escribir enunciados condicionales en la lógica del posprocesador que aplica diferentes tasas de acc/dec y/o diferentes factores de compensación a diferentes tipos de cortes. Por ejemplo, si una pasada de mecanizado de arco es consistentemente más lenta de lo esperado en una máquina determinada, los enunciados condicionales pueden lograr estimaciones de tiempo de ciclo diferentes y más precisas para esas porciones de cada corte.

Por supuesto, aprender dónde se necesitan estos refinamientos requiere una inversión en sí misma. “Pero si el tiempo del ciclo es crítico y vale la pena dedicar algo de tiempo para que sea lo más preciso posible", dice. Un taller que sabe que carecía de datos de aceleración en sus máquinas ejecutó cortes de longitud conocida con un cronómetro para medir y determinar estos valores. Un enfoque igualmente valioso es aplicar el cronómetro a cada ciclo de mecanizado, buscando los trabajos que muestran un tiempo de ciclo real que se aleja del tiempo de ciclo previsto en un margen significativo. Posteriormente, estos trabajos pueden diagnosticarse para determinar qué partes del corte se reproducen en un tiempo significativamente mayor (probablemente más) de lo que se predijo.

Una inversión como esta vale cada vez más la pena, dice él. Las presiones competitivas o las reducciones de costos obligatorias de los OEM reducen los márgenes de ganancia, por lo que es aún más importante que el taller conozca sus requisitos de mecanizado con precisión. Además de la importancia que el taller funcione de forma rentable, Antrobus señala que estas ventajas también se pueden ganar con predicciones CAM más precisas:

• Cotización competitiva. Las estimaciones precisas del tiempo de ciclo pueden reducir el “factor de seguridad” del taller en sus cotizaciones, lo que resulta en ofertas más competitivas.

• Capacidad de uso. Un factor de seguridad similar podría aplicarse a la programación. Las predicciones de tiempo de ciclo más precisas significan una programación más precisa, lo que a su vez puede significar más piezas por día programadas en el equipo existente.

• Administración de herramientas costosas. Las herramientas de corte de alta gama, capaces de mecanizar agresivamente metales duros, pueden ser de corta duración. Conocer el tiempo del ciclo podría ser la diferencia entre confiar en una herramienta para realizar el corte y el costo adicional de cambiar a una segunda herramienta en la mitad del ciclo por seguridad.

• Análisis de proceso. En los casos en que cualquiera de dos estrategias de procesamiento diferentes pueda tener sentido para el mecanizado de la pieza, las estimaciones del tiempo de ciclo para las opciones pueden que no ayuden a la evaluación si hay una incertidumbre alta alrededor de esas estimaciones. Las predicciones de tiempo precisas ofrecen una forma de identificar el mejor método.

• Producción desatendida. En muchos talleres, el hecho de trabajar de manera desatendida significa completar un ciclo de mecanizado determinado dentro de las seis a ocho horas cuando no hay nadie en el taller, antes de que llegue el primer turno que necesite la máquina. Si la predicción del tiempo de ciclo es precisa, entonces este ciclo de mecanizado se puede ajustar con precisión al tiempo disponible. Un programa muy largo se puede dividir en varios programas para que la cantidad correcta del trabajo se pueda realizar dentro del espacio disponible.