Proveedor de tecnología demuestra cómo el CNC soporta la digitalización en fábricas

Cada vez es más difícil e inadecuado evaluar los desarrollos en la tecnología CNC fuera de un escenario más amplio. Este es un escenario en el que los dispositivos inteligentes conectados y las máquinas comparten datos e interactúan para acelerar la producción y mejorar la calidad. Términos como la Industria 4.0, el Internet industrial de las Cosas (IIoT) y la Cuarta Revolución Industrial se utilizan a menudo para apuntar a este concepto de digitalización e integración de fábricas. En este contexto, el CNC tiene un papel clave más allá de la conducción de los ejes de la máquina-herramienta para ejecutar un programa de pieza preparado por el software CAM. El CNC es un centro alrededor del cual y desde el cual se genera el flujo de datos vitales.

La forma en que el CNC se ajusta al barrido completo de la fabricación “digitalizada” se pudo ver en el stand de Siemens en la EMO 2017 Hannover de Alemania. En esta feria, Siemens demostró cómo los usuarios y fabricantes de máquinas-herramienta pueden beneficiarse de la digitalización dentro del alcance del concepto general de la “Empresa digital” de la compañía. Los aspectos más destacados de las innovaciones que se presentaron en la EMO incluyen mejoras en el software CNC Sinumerik de la empresa, así como la introducción del MindSphere, la plataforma basada en la nube de Siemens para alojamiento de aplicaciones que les permite a las empresas manufactureras digitalizar sus operaciones de forma más completa.

En la visión de Siemens de la fábrica digital, estas operaciones cubren los principales pasos en la fabricación:

1. Diseño inicial del producto.

2. Planificación de producción.

3. Ingeniería de producción.

4. Ejecución de producción.

5. Administrar servicios relacionados con el ciclo de vida del producto bajo la propiedad del cliente.

Todos estos pasos están incluidos en las ofertas de productos empresariales digitales de Siemens. Por esta razón, Siemens llama a esto un enfoque holístico para integrar y digitalizar toda la cadena de valor de una empresa, y fue el tema subyacente de esas presentaciones durante la EMO.

Debido a que cada uno de los pasos principales se realiza en gran medida con la ayuda de aplicaciones de software, compartir información y trabajar en colaboración requiere un sistema como el Teamcenter en el que se puede crear un gemelo digital o modelo de datos virtuales, y transferirlo de una tarea a otra tarea. Teamcenter es el portafolio de soluciones digitales de ciclo de vida de producto de Siemens. En la EMO, Siemens presentó al menos uno de los nuevos desarrollos en cada uno de los cinco pasos básicos para mejorar ese paso y, a su vez, beneficiar a toda la cadena de valor.

Para los usuarios de máquinas-herramienta, los avances introducidos en el paso de producción-ejecución incluyen una nueva versión del software CNC Sinumerik. Este lanzamiento (versión 4.8) agrega una compensación para los movimientos de cabeceo de eje no deseados y la protección contra colisiones de máquina, herramienta y pieza de trabajo. La compensación de inclinación se usa para ajustar las desviaciones de posición dinámica en uno o más ejes lineales causados ​​por procesos de aceleración. La compensación de inclinación contrarresta la desviación de posición dominante al iniciar un movimiento correctivo en el eje de la máquina correspondiente, lo que permite una calidad de mecanizado mejorada simultáneamente con mayores valores de sacudida y aceleración, afirma la compañía. La compensación de cabeceo se puede utilizar junto con el fresado, operaciones multitarea, roscado, mecanizado láser o mecanizado con chorro de agua.

La nueva característica de protección contra colisión cubre dos versiones. La versión Eco, diseñada para evitar colisiones entre el cuerpo de la máquina y sus propios componentes dentro del área de trabajo. Para lograr este efecto en tiempo real, los ensamblajes que necesitan protección se calculan como cuerpos geométricos simples creados y visualizados en 3D en la interfaz de control. La variante avanzada incluye la protección completa de la máquina, la herramienta y la pieza de trabajo. El software proporcionado por el socio de productos Sinumerik, ModuleWorks, se ejecuta a través de una interfaz integrada en una PC externa, y trabaja en conjunto con el CNC en tiempo real para asegurar que la máquina, la herramienta y la pieza puedan monitorearse continuamente y protegerse dinámicamente durante el proceso de mecanizado.

Además, la interfaz de usuario Sinumerik Operate se ha mejorado para permitirles a los fabricantes de máquinas-herramienta desarrollar pantallas laterales personalizadas para mostrar cargas de eje, alarmas o información de herramientas junto con otro contenido de su elección, si así lo desean. La opción de pantalla lateral está disponible en una nueva línea de monitores de pantalla ancha para CNC Sinumerik. El diseño de estas pantallas de monitor elimina los botones de función separados, que han sido reemplazados por una superficie de pantalla sensible al tacto con la capacidad de mostrar y ocultar una pantalla lateral.

Los datos generados por el CNC y transmitidos a una red cobran mayor importancia y utilidad, gracias a las nuevas aplicaciones del software, dice la compañía. Las aplicaciones desarrolladas por Siemens, como Analyze MyPerformance y Analyze MyCondition, brindan informes sobre la salida de la máquina-herramienta y el estado de funcionamiento para la visualización en el taller en el CNC. Se pueden alojar aplicaciones adicionales en MindSphere, el sistema operativo basado en la nube de Siemens, que tiene una arquitectura de código abierto. MindSphere, según la compañía, proporciona una plataforma e infraestructura para sus propias aplicaciones, así como para aplicaciones desarrolladas por terceros, que también pueden acceder, analizar e informar sobre la transmisión de datos desde los CNC conectados.

Por ejemplo, Siemens ha creado Manage MyMachines, una aplicación dentro de MindSphere que les permite a los gerentes de talleres tener una visión general en la nube de los datos críticos de la máquina y el estado de funcionamiento actual de todas las máquinas conectadas. La naturaleza abierta de MindSphere está diseñada para fomentar el desarrollo de aplicaciones por parte de terceros asociados, utilizando MindSphere como plataforma. MindApps es el nombre dado a esta creciente colección de aplicaciones de ejecución de manufactura.

Para facilitar la conexión del CNC y otros equipos para la transmisión de datos a MindSphere, Siemens ha desarrollado MindConnect. Esta herramienta interactúa directamente con los CNC Sinumerik, o indirectamente con los controles de otros proveedores CNC que usan una caja conectora adicional. Se dice que el MindConnect proporciona comunicaciones de datos seguras y encriptadas.

De acuerdo con Siemens hasta 200 máquinas-herramienta de la feria se conectaron a MindSphere como una demostración de su potencial para la digitalización en manufactura.