(Este é um artigo de blogue escrito por Carl Caldwell,CAM na DMG MORI).

Passei a maior parte da minha carreira a trabalhar com Siemens — como utilizador avançado, prestando apoio direto aos clientes e, agora, na DMG MORI, onde o NX está na base de grande parte do nosso trabalho, tanto do ponto de vista da engenharia como das máquinas-ferramentas.

Devido a esse contexto, muitas vezes fazem-me uma pergunta habitual quando surgem novas ferramentas de automação no CAM:

«Não se trata apenas de usinagem baseada em características?»

É uma pergunta pertinente. A maquinação baseada em características (FBM) já existe há muito tempo, é poderosa e, no ambiente certo, pode proporcionar ganhos reais de produtividade. Mas, depois de ter utilizado CAM da CloudNC em conjunto com a FBM, estou convencido de que se trata de ferramentas fundamentalmente diferentes — concebidas para realidades muito distintas na indústria transformadora moderna.

Deixa-me explicar porquê.

Maquinação baseada em características: potente, mas concebida para fins específicos

A maquinação baseada em características é um sistema baseado no conhecimento e orientado por regras. Quando funciona bem, funciona mesmo muito bem.

Já vi o FBM a produzir resultados excelentes em ambientes onde:

• A geometria é altamente consistente
• As peças são, na sua maioria, prismáticas
• As mesmas funcionalidades repetem-se constantemente
• Os processos são repetidos em grande escala

Um bom exemplo são as bases de moldes. As bases de moldes consistem normalmente em cavidades, orifícios e elementos prismáticos padrão. Numa oficina com a qual trabalhei, um programador especializado utilizava o FBM quase exclusivamente para a criação de bases de moldes, reduzindo o tempo de programação em cerca de 60%. Isso é uma verdadeira vantagem.

Da mesma forma, em aplicações automotivas em que geometrias específicas de orifícios ou estratégias de perfuração se repetem em muitas peças, o FBM pode justificar o esforço inicial significativo necessário para criar e manter essas regras.

E essa é a frase-chave: esforço inicial.

O custo do FBM é pago antes de se cortar uma lasca

A maquinação baseada em características não funciona «de imediato» para a maioria das peças reais.

Para tirar o máximo partido do FBM, normalmente é necessário:

• É hora de criar e ajustar conjuntos de regras
• Conhecimento aprofundado do sistema
• Competências de criação de conteúdos baseadas em funcionalidades
• Manutenção contínua à medida que as ferramentas e as estratégias evoluem

Num projeto em que trabalhei, a implementação de um processo FBM robusto exigiu quase um mês de trabalho dedicado. Esse investimento só fez sentido porque a geometria nunca mudou.

E o FBM é, por natureza, estático. A menos que o atualize manualmente, não evolui com:

• Novas tecnologias de percursos de ferramenta
• Novas estratégias de maquinagem
• Alterações nas melhores práticas

Vimos isso claramente com a fresagem adaptativa no NX. Foram necessárias várias versões até que os fluxos de trabalho FBM começassem a adotá-la — e, em muitos casos, ainda não o fazem por predefinição.

Isso não é uma crítica ao FBM. É simplesmente o que acontece quando os sistemas baseados no conhecimento estão fortemente ligados a regras predefinidas.

Onde o FBM começa a falhar

Assim que se sai do âmbito do trabalho básico e altamente repetitivo, torna-se mais difícil justificar o FBM.

Em particular:

• Geometria mista 3+2 ou contornada
• Características especiais
• Remoção de material ao estilo aeroespacial
• Trabalhos de produção sob encomenda com grande variedade e baixos volumes

O FBM reconhece frequentemente algumas características, mas não todas. Acaba por ter de editar, eliminar ou reconstruir manualmente os percursos da ferramenta. E no NX, depois de escolher um tipo de operação, muitas vezes não é possível alterá-lo posteriormente — tem de recomeçar do início.

Nessa altura, já não estás a poupar tempo. Estás a lutar contra o sistema.

CAM : Uma filosofia diferente

CAM aborda o problema de uma perspetiva totalmente diferente.

Em vez de perguntar:

«A que elemento predefinido pertence esta geometria?»

A pergunta é:

«Qual é a melhor estratégia de maquinagem para esta peça, tendo em conta as ferramentas e os métodos disponíveis neste momento?»

Essa distinção é importante:

• Sem bibliotecas de regras
• Sem criação de funcionalidades
• Sem meses de configuração

Carrega uma peça, indica a biblioteca de ferramentas existente ao CAM e gera uma estratégia que reflete as melhores práticas atuais do setor, e não um conjunto de regras definido há meses ou anos.

Do ponto de vista do utilizador, a diferença é imediata:

• É mais intuitivo
• É mais flexível
• É mais fácil regenerar e iterar
• É muito mais flexível quando as coisas não se enquadram em categorias bem definidas

Em testes comparativos que realizei utilizando a mesma peça (básica) no NX:

• O tempo total de geração do percurso da ferramenta foi semelhante
• Mas CAM exigiu muito menos intervenção
• E adaptar ou renovar as estratégias foi significativamente mais fácil

Com o FBM, muitas vezes «é o que sai, sai». Com CAM , pode ver o que foi reconhecido, ajustar os dados introduzidos e regenerar — sem ter de começar do zero.

Por que é que CAM se destaca em ambientes mistos

O verdadeiro ponto forte do CAM não é o facto de substituir programadores especializados.

O que acontece é que absorve a carga cognitiva repetitiva.

Todas as peças — mesmo os componentes aeroespaciais mais complexos — contêm elementos simples: desbaste, cavidades, faces, furos. CAM lida com esses elementos de forma fiável e consistente, permitindo que os programadores experientes se concentrem naquilo que realmente requer o discernimento humano.

Numa avaliação do setor aeroespacial em que participei:

• O cálculo dos percursos de desbaste demorou horas
• Mas a programação manual teria demorado entre três a quatro vezes mais tempo
• E as estratégias resultantes seguiram práticas recomendadas reconhecíveis e semelhantes às humanas

Isso por si só já justificava o software.

Formação, talento e a realidade das oficinas atuais

Há outro fator que não podemos ignorar: as pessoas.

É difícil encontrar CAM qualificados. A formação leva tempo. E as oficinas não podem dar-se ao luxo de ter novos colaboradores improdutivos durante meses.

CAM altera essa dinâmica.

Um programador menos experiente pode:

• Executar o CAM
• Gerar percursos de ferramenta seguros e adequados
• Veja as melhores práticas do setor em ação
• Entregue o resultado a um programador sénior para que este o aperfeiçoe

Mantêm-se produtivos enquanto aprendem — e aprendem mais depressa.

O FBM, por outro lado, requer frequentemente um conhecimento profundo do sistema antes de se perceber o seu valor — o que significa que poderá ser necessário que um programador com experiência de nível avançado dedique um mês do seu tempo a este projeto para obter os resultados desejados.

Então, CAM é o mesmo que a usinagem baseada em características?

Não.

A maquinação baseada em características é:

• Baseado em regras
• Estático
• Ideal para trabalhos altamente repetitivos
• Não é transferível entre máquinas e fábricas

CAM é:

• Adaptativo
• Intuitivo
• Utilizável imediatamente em novos componentes
• Concebido para a produção moderna de grande variedade
• Tornar-se cada vez mais inteligente para poder dar suporte, por exemplo, a peças mais complexas

A FBM tem, sem dúvida, o seu lugar. Continuará a ser valiosa em ambientes específicos e controlados.

Mas, para a maioria das oficinas — especialmente aquelas que lidam com peças variadas, mudanças frequentes e recursos de programação limitados —, CAM é simplesmente a melhor ferramenta.

Não substitui a experiência.
Apenas a potencia.

E é essa a diferença que importa.