(Questo è un articolo scritto da un ospite, a cura di Carl Caldwell,CAM presso DMG MORI).

Ho trascorso gran parte della mia carriera lavorando con Siemens : prima come utente esperto, poi fornendo assistenza diretta ai clienti e ora presso DMG MORI, dove NX è alla base di gran parte delle nostre attività dal punto di vista ingegneristico e delle macchine utensili.

Proprio per questo motivo, quando nel settore CAM vengono introdotti nuovi strumenti di automazione, mi viene spesso posta una domanda che mi è ben nota:

«Ma non si tratta semplicemente di una lavorazione basata sulle caratteristiche?»

È una domanda legittima. La lavorazione basata sulle caratteristiche (FBM) esiste da molto tempo, è potente e, nel contesto giusto, può garantire un reale aumento della produttività. Tuttavia, dopo aver utilizzato CAM di CloudNC insieme alla FBM, sono convinto che si tratti di strumenti fondamentalmente diversi, progettati per realtà molto diverse nell’ambito della produzione moderna.

Lasciatemi spiegare perché.

Lavorazione basata sulle caratteristiche: potente, ma progettata appositamente

La lavorazione basata sulle caratteristiche è un sistema basato sulla conoscenza e guidato da regole. Quando funziona bene, funziona davvero bene.

Ho visto FBM ottenere risultati eccezionali in contesti in cui:

• La geometria è estremamente coerente
• Le parti sono per lo più prismatiche
• Le stesse caratteristiche si ripetono continuamente
• I processi vengono ripetuti su larga scala

Un ottimo esempio è rappresentato dalle basi stampo. Le basi stampo sono solitamente costituite da cavità, fori ed elementi prismatici standard. In un’officina con cui ho collaborato, un programmatore specializzato utilizzava FBM quasi esclusivamente per la creazione delle basi stampo, riducendo i tempi di programmazione di circa il 60%. È davvero un grande vantaggio.

Allo stesso modo, nelle applicazioni automobilistiche in cui geometrie specifiche delle aperture o strategie di foratura si ripetono su numerosi componenti, l'FBM può giustificare il notevole impegno iniziale richiesto per definire e mantenere tali regole.

Ed è proprio questa la frase chiave: impegno iniziale.

Il costo dell'FBM va pagato prima di tagliare un pezzo

La lavorazione basata sulle caratteristiche non è immediatamente applicabile alla maggior parte dei pezzi reali.

Per trarre il massimo vantaggio dall'FBM, in genere occorre:

• È ora di creare e ottimizzare i set di regole
• Profonda conoscenza del sistema
• Competenze di authoring basate sulle funzionalità
• Manutenzione continua in linea con l'evoluzione delle attrezzature e delle strategie

In un progetto a cui ho lavorato, la definizione di un processo FBM solido ha richiesto quasi un mese di lavoro intensivo. Tale impegno è stato giustificato solo dal fatto che la geometria non è mai cambiata.

Inoltre, l'FBM è per sua natura statico. A meno che non lo si aggiorni manualmente, non si evolve con:

• Nuove tecnologie per i percorsi utensile
• Nuove strategie di lavorazione
• Evoluzione delle migliori pratiche

Lo abbiamo visto chiaramente con la fresatura adattiva in NX. Ci sono volute diverse versioni prima che i flussi di lavoro FBM iniziassero ad adottarla – e in molti casi non lo fanno ancora di default.

Non è una critica a FBM. È semplicemente ciò che accade quando i sistemi basati sulla conoscenza sono strettamente legati a regole predefinite.

Quando il modello FBM inizia a fallire

Non appena ci si allontana dalle attività di base altamente ripetitive, diventa più difficile giustificare l'FBM.

In particolare:

• Geometria mista 3+2 o sagomata
• Caratteristiche distintive
• Asportazione di materiale in stile aerospaziale
• Lavorazioni su commessa con ampia varietà di prodotti e volumi ridotti

Spesso FBM riconosce alcune caratteristiche, ma non tutte. Di conseguenza, ci si ritrova a modificare, eliminare o ricostruire manualmente i percorsi utensile. Inoltre, in NX, una volta scelto un tipo di operazione, spesso non è possibile modificarlo in un secondo momento: bisogna ricominciare da capo.

A quel punto, non stai più risparmiando tempo. Stai lottando contro il sistema.

CAM : una filosofia diversa

CAM affronta il problema da una prospettiva completamente diversa.

Invece di chiedere:

«A quale elemento predefinito appartiene questa geometria?»

Chiede:

«Qual è la strategia di lavorazione migliore per questo pezzo, tenendo conto degli utensili e dei metodi attualmente disponibili?»

Questa distinzione è importante:

• Nessuna libreria di regole
• Nessuna creazione di contenuti
• Non ci vogliono mesi per l'installazione

Basta caricare un pezzo, selezionare la libreria utensili esistente in CAM e generare una strategia che rispecchi le migliori pratiche attuali del settore, anziché un insieme di regole definite mesi o anni fa.

Dal punto di vista dell'utente, la differenza è evidente:

• È più intuitivo
• È più flessibile
• È più facile rigenerare e iterare
• È molto più tollerante quando le cose non rientrano in categorie ben definite

Nei test comparativi che ho effettuato utilizzando lo stesso componente (di base) in NX:

• Il tempo totale necessario per la generazione del percorso utensile è stato simile
• Ma CAM ha richiesto un intervento molto minore
• E adattare o rinnovare le strategie era decisamente più facile

Con FBM, spesso "si ottiene quello che si ottiene". Con CAM , è possibile vedere cosa è stato riconosciuto, modificare i dati inseriti e rigenerare il file, senza dover ricominciare da zero.

Perché CAM eccelle negli ambienti misti

Il vero punto di forza di CAM non è quello di sostituire i programmatori esperti.

Il fatto è che assorbe il carico cognitivo ripetitivo.

Ogni parte – anche il componente aerospaziale più complesso – è costituita da elementi semplici: sgrossature, cavità, superfici piane, fori. CAM li gestisce in modo affidabile e coerente, consentendo ai programmatori esperti di concentrarsi su ciò che richiede effettivamente il giudizio umano.

In una valutazione nel settore aerospaziale a cui ho collaborato:

• Il calcolo dei percorsi di sgrossatura richiedeva ore
• Ma la programmazione manuale avrebbe richiesto da tre a quattro volte più tempo
• E le strategie che ne sono scaturite hanno seguito best practice riconoscibili e simili a quelle umane

Questo bastava già a giustificare l'acquisto del software.

Formazione, talenti e la realtà delle officine di oggi

C'è un altro fattore che non possiamo ignorare: le persone.

È difficile trovare CAM qualificati. La formazione richiede tempo. E le aziende non possono permettersi che i nuovi assunti rimangano improduttivi per mesi.

CAM cambia questa dinamica.

Un programmatore con meno esperienza può:

• Esegui CAM
• Generare percorsi utensile sicuri e ottimali
• Scopri le migliori pratiche del settore messe in pratica
• Consegna il risultato a un programmatore senior affinché lo perfezioni

Rimangono produttivi mentre imparano – e imparano più velocemente.

L'FBM, al contrario, richiede spesso una conoscenza approfondita del sistema prima di poterne apprezzare il valore; ciò significa che potrebbe essere necessario che un programmatore esperto vi dedichi un mese del proprio tempo per ottenere i risultati desiderati.

Quindi, CAM è la stessa cosa della lavorazione basata sulle caratteristiche?

No.

La lavorazione basata sulle caratteristiche è:

• Basato su regole
• Statico
• Ideale per lavori altamente ripetitivi
• Non trasferibile tra macchinari e stabilimenti

CAM è:

• Adattivo
• Intuitivo
• Utilizzabile immediatamente sui nuovi componenti
• Progettato per la produzione moderna ad ampia varietà
• Migliorare costantemente le proprie capacità per poter gestire, ad esempio, componenti più complessi

L'FBM ha sicuramente la sua ragion d'essere. Continuerà a essere utile in contesti specifici e controllati.

Ma per la maggior parte delle officine – specialmente quelle che trattano componenti di vario tipo, richiedono frequenti cambi di configurazione e dispongono di risorse di programmazione limitate – CAM è semplicemente lo strumento migliore.

Non sostituisce la competenza.
La potenzia.

Ed è proprio questa la differenza che conta.