Queremos controlar a máquina

Sr. Reiner Schmid, passados 14 anos desde que a Tebis apresentou o chão-de-fábrica virtual, a programação de tornos com maquinação simultânea será suportada, com base no mesmo princípio, a partir deste verão. Por que demorou tanto?

É muito fácil de explicar. Fomos desenvolvendo gradualmente o leque de máquinas – fresadoras, máquinas a laser, robôs e máquinas de torneamento/fresagem. Chegamos agora ao ponto em que podemos suportar o que considero ser as máquinas mais complexas, mantendo os princípios do nosso sistema CAM. Portanto, a estratégia do nosso sistema CAM nunca mudou.

Mencionou vários tipos de máquinas. Na sua opinião, qual é a mais complexo?

Penso que são os tornos multifunções ou máquinas de torneamento/fresagem com maquinação simultânea. A tendência do mercado está claramente a mover-se nesta direção. E muitos utilizadores já reconheceram os benefícios da tecnologia de maquinação multicanal ou simultânea.

O que significa tecnologia multicanal?

Este termo está relacionado com os controladores. Estes fazem a gestão dos movimentos dos componentes através de canais. Cada canal é essencialmente um suporte de ferramenta, ou seja, é uma máquina multitarefas. O canal 1 pode ser um cabeçote de fresagem e o canal 2 uma torreta com uma ferramenta de torno. Mas a peça, ou seja, o suporte da peça, também pode ser um canal, em que o cabeçote móvel controla a peça.

Quais são os benefícios desta tecnologia?

Reduz significativamente toda a logística, pois todas as etapas de maquinação podem ser feitas numa única máquina. O que naturalmente trás vantagens substanciais em termos de precisão. Também elimina a necessidade de equipamentos adicionais, como gabaritos ou dispositivos de aperto, tornando o processo extremamente eficiente, especialmente em termos de planeamento e controlo.

Não sendo os tornos com maquinação simultânea uma novidade, porque é que ainda são a tendência?

Demorou algum tempo a serem adotados na indústria de moldes e matrizes, onde temos muitos clientes. Os benefícios foram reconhecidos mais cedo na produção de máquinas e equipamentos. Mas a necessidade de tornos com maquinação simultânea tem sido evidente há algum tempo. Por isto, temos investido significativamente nesta área.

Quem são os seus principais clientes para os módulos de torneamento/fresagem?

São principalmente fabricantes de pequenas séries e peças unitárias, e não tanto de produção em série. Embora possamos dar suporte também para a produção em série, o principal objetivo destes fabricantes é reduzir tempo. E aqui um sistema CAM tem pouca relevância, e temos de ser honestos quanto a isto. Um sistema CAM que calcule os tempos de produção está sempre sujeito a alguma margem de erro.

Porquê?

Deve-se à precisão da simulação. Por exemplo, o tempo de ciclo da torreta, os movimentos de posicionamento e a medição das ferramentas. Simular esses tempos com total precisão é extremamente difícil. Mas isto é essencial para fabricantes em série, pois para eles, cada segundo conta. Podemos programar a sequência, mas não fornecer uma simulação ao segundo.

Quer dizer que não podemos determinar explicitamente o tempo de funcionamento da máquina no Tebis?

Podemos sim. Apesar dos desafios, conseguimos abordar o tempo de operação da máquina, porque é essencial saber exatamente como a maquinação ocorrerá e quanto tempo levará para otimizar os processos internos na máquina. Já conseguimos fazer isso relativamente bem, com base no feedback dos nossos clientes.

O que significa "relativamente bem"?

Podemos alcançar uma precisão entre 90% e 95%, o que consideramos bastante elevado para um sistema offline.

Como conseguem este nível de precisão?

Consideramos não apenas as taxas de avanço normais e rápidas no cálculo, mas também a aceleração e a taxa de variação da aceleração (jerk).

Mas, neste caso, é necessário ter dados precisos sobre cada utilizador e cada máquina. Quem regista estes dados?

Chamamos a isto uma situação híbrida. O utilizador pode introduzir os valores de "jerk" da máquina, mas, na prática, nem sempre os conhece. Os técnicos de assistência Tebis prestam suporte nesta área, aplicando a sua vasta experiência na configuração de diferentes tipos de máquinas. Adicionalmente, o nosso algoritmo ajusta os dados inseridos para refletir com mais precisão o comportamento real da máquina. Basicamente, este é um tema complexo.

Taxa de avanço normal, taxa de avanço rápida, aceleração e taxa da variação da aceleração. Isto é informação suficiente para alcançar 95% de precisão?

Não, e é por isso que também consideramos todos os movimentos de ligação. Não simulamos apenas o percurso calculado da ferramenta. Adotámos uma abordagem com a nossa tecnologia de simulação que acredito ser única.

Tecnologia única porquê?

Tratamos de todas as posições da máquina. Por exemplo, assim que a operação de maquinação termina, move-se para a posição de troca de ferramenta. Esta posição pode ser abordada de forma mais ou menos inteligente. Também calculamos este trajeto.

Ou seja, o Tebis encontra a rota direta mais rápida, considerando o espaço disponível?

Exatamente, porque o problema com a máquina é que ela não sabe onde está a peça e onde ainda há espaço na área de operação. Vai depender do sistema de aperto. Queremos dizer ao controlador, de forma específica e precisa, o que deve ser feito para que a máquina execute. Se a simulação do código NC for criada a partir do controlador, só poderá simular o que o controlador especifica. Nós abordamos a questão de outro ângulo. Controlamos a máquina com comandos muito simples para que ela faça exatamente o que queremos.

Resumindo: basicamente programam a partir da máquina virtual, enquanto o procedimento comum é criar o código NC a partir da lógica do controlador?

É exatamente isso que queremos fazer. Chamamos a isso de "programação com máquina virtual". Deliberadamente mantemos a máquina sob controlo. O que resulta em dados tecnicamente corretos e sem colisões desde o início. É suportado por uma tecnologia avançada, mas trabalhamos com comandos NC muito simples. Para o cliente, às vezes significa uma abordagem diferente, porque o programa conterá um ou mais NCSets adicionais.

Então, o alvo são principalmente máquinas de torneamento/fresagem?

Sim, embora outras aplicações também sejam possíveis, como a utilização de robôs. Um robô também pode ser integrado como um canal separado. Desta forma, ele poderia retirar uma peça da máquina exatamente no momento da maquinação de chanfros, após o desbaste e acabamento, libertando a máquina para operações de alta qualidade.

Ouvimos falar em Processo Tebis, mas em que consiste exatamente?

Programamos sempre com a máquina como ponto de partida. O que garante que todos os pré-requisitos necessários sejam cumpridos. Acessórios como mordentes ou lunetas também são configuradas diretamente. O utilizador tem imediatamente uma visão geral do que pode fazer. Ele configura a máquina, fixa a peça e especifica as etapas de produção. Todos os programas são integrados no Job Manager e depois sincronizados. Esta é a grande diferença. Fazemos os nossos cálculos com base nestas informações, ou seja, considerando os pré-requisitos específicos da máquina e a situação envolvente.

Então, a sincronização é a última etapa?

Sim, porque percebemos que o utilizador precisa frequentemente de mudar de máquina, por exemplo, se a mesma estiver ocupada. Com o nosso Job Manager, esta troca pode ser feita rapidamente. Podemos transferir as operações de torneamento para o torno e a fresagem para a fresadora apropriada. Se sincronizássemos e calculássemos imediatamente, esse procedimento seria significativamente mais complexo. Durante a construção do Job Manager, é criada em segundo plano uma lista de sincronização. De seguida, ocorre o cálculo e o pós-processamento NC. Os utilizadores, na verdade, terminam o trabalho quando criam o Job Manager e não precisam de se preocupar com mais nada. Se for necessária uma otimização adicional, eles podem analisar melhor as marcas de sincronização.

O processo parece ser muito simples.

O que é mais interessante é que temos um controlo completo sobre tudo o que está a acontecer. Existem muitos passos pequenos e grandes entre os processos. Eu diria que há mais movimentos e percursos de ferramenta à volta do desbaste do que na operação de maquinação real. Verificamos, simulamos e pós-processamos todos os movimentos e, por isso, a elevada precisão.

Então, o Tebis considera toda a situação, todas as limitações, reduções, percuros de ligação e tudo o que referiu...

Exatamente. Gostamos de nos referir a isto como o percurso inteligente da ferramenta. Desta forma, criamos um processo muito mais fiável, enquanto outros sistemas precisam primeiro de uma simulação de código NC e depois estão quase "desesperadamente" tentam simular o processo do controlador. Nós dizemos ao controlador o que fazer.

O que torna este processo tão complexo para máquinas de torneamento/fresagem?

A operação de maquinação em si – torneamento ou fresagem – não é o problema. A verdadeira arte está em ativar o elemento certo no momento certo. A interação dos diferentes canais é muito mais complexa. Por exemplo, quando é que a luneta deve ser posicionada, quando é que o cabeçote móvel se deve mover, quando é que entra o carregador de barras – e tudo isto deve ser feito sem colisões. Portanto, o problema não são os percursos de maquinação, mas sim a sincronização e coordenação. Trata-se de tecnologia que não é nova, mas com desafios inteiramente novos.

E as máquinas estão a tornar-se cada vez mais flexíveis, certo?

Sim e isso não pode ser ignorado: os fabricantes de máquinas integram um grande número de opções. Não é difícil dizer, "hoje vou prender a ponta no espaço 11 da torreta e amanhã no cabeçote móvel". O utilizador tem esta flexibilidade e quer aproveitá-la ao máximo. A dificuldade para o sistema CAM é manter o controlo desta implementação flexível. Posso simplesmente criar um programa NC e dizer à máquina: "Agora a ponta está na torreta". Mas aí não estou a controlá-la, e o que eu faço depende do que o controlador e a máquina fazem. Queremos programar de forma tão segura que o pós-processamento NC seja ideal para todas as etapas do processo, posicionando corretamente cada canal em todos os momentos.

A flexibilidade do utilizador será ainda maior quando mais ferramentas dinâmicas forem implementadas no futuro. E os fabricantes de ferramentas estão cada vez mais inovadores nesta área. Como vêem esta situação?

Já passámos por isto muitas vezes. Os pré-requisitos da máquina, ferramenta e dos tipos de peças devem estar alinhados. Costumamos perguntar aos nossos clientes se eles querem novas ferramentas ou processos de produção, e nós adaptamo-nos de acordo. Estamos sempre prontos para desenvolver processos dinâmicos. Mas, no momento, estamos focados na tecnologia de máquina virtual.

Então, as aplicações de ponta nem sempre chegam ao chão-de-fábrica?

Os números são geralmente aceitáveis. Sabemos isto porque estamos em constante contacto com os nossos clientes, e vejo uma necessidade contínua de inovação. É necessário um envolvimento mais intenso entre todos os participantes: utilizadores, fabricantes de ferramentas e máquinas, e software CAM. É um conjunto que precisa de estar harmonizado. O potencial existe. Mas todos estão a esperar cautelosamente que os outros tomem a iniciativa.

Há pouca disposição para cooperar?

Acho que se trata mais de evitar riscos. As empresas esperam porque, no início, existem apenas alguns exemplos de aplicações. Ninguém muda até que um processo esteja estabelecido. Tome o exemplo da fresagem robótica: oferecemos suporte a este processo desde 2014, mas só agora estamos a notar um aumento gradual na procura, por exemplo, na fabricação de modelos.

Essa tendência verifica-se na Alemanha?

Creio que é um fenómeno global. Normalmente, leva algum tempo até que uma nova abordagem se torne usual. Também tem a ver com as estruturas. Temos clientes que trabalham com apenas um fabricante de ferramentas. Se estes não tiverem uma ferramenta específica, o cliente tem que mudar de fornecedor. Não se trata portanto de problemas técnicos, mas sim organizacionais. A inovação é definitivamente importante, mas podemos ver que os tempos de implementação são geralmente de um a dois anos. Por isso, é importante que os nossos clientes tenham um parceiro fiável de longo prazo, com um alto nível de competência tecnológica e um serviço de confiança para os acompanhar neste caminho.