Prensas Schuler, São Paulo, Brasil, provee sistemas de prensas mecánicas e hidráulicas avanzadas a clientes de la industria automotriz, sus proveedores y la industria de electrodomésticos. Estas prensas requieren una amplia variedad de componentes de máquinas, entre ellos, cajas, correderas, engranajes, refuerzos móviles, montantes verticales, entre otros, en distintos tamaños y estilos. El desarrollo de programas de control numérico por computadora (CNC) para producir cada una de las piezas con métodos tradicionales llevó mucho tiempo y fue costoso. La empresa ha reducido el tiempo necesario para la programación de CNC al aprovechar la arquitectura abierta del software de fabricación asistida por computadora, ESPRIT, de DP Technology para escribir macros de Visual Basic para Aplicaciones (VBA). Las macros le piden al programador que ingrese las dimensiones y otra información básica para cada tipo de pieza, y luego genera los programas de forma automática. “ESPRIT ofrece diversas ventajas importantes, entre ellas, la sólida asistencia de soporte y programación local de Frame Tecnologia y el uso de lenguaje de programación basado en la industria de Visual Basic para Aplicaciones”, afirmó Fabio Avila, responsable de compras de maquinarias en Prensas Schuler.

Prensas Schuler fabrica líneas de prensas totalmente automatizadas, prensas de servomotor, de transferencia, de matriz progresiva, de corte, hidráulicas, de pruebas, de forjado y soluciones para la automatización de prensas. Además, Prensas Schuler distribuye las líneas de producción completas de su empresa matriz, Schuler Group, con sede en Göppingen, Alemania, incluidas las prensas para empaques y acuñamiento de monedas, sistemas para la fabricación de laminados de motores eléctricos y soluciones para el procesamiento de aceros de alta resistencia e hidroconformación. Prensas Schuler es el proveedor más grande de prensas metalúrgicas en América Latina, y la segunda subsidiaria más grande de Schuler Group, que es el proveedor más grande de prensas metalúrgicas del mundo. La revista GEO una vez describió a una de las prensas más grandes de Schuler de la siguientes manera: “Las piezas en bruto de ocho metros cuadrados ingresan por un extremo y salen como paneles de automóvil completos por el otro extremo”. Las tecnologías de Schuler ayudan a los fabricantes de automóviles a reducir el peso del vehículo y a conservar los recursos naturales.

Desafíos de programación de CNC

Prensas Schuler produce componentes para las prensas de estampado en un gran taller mecánico que incluye diversas máquinas de fresado de pórtico y de fresado horizontal. Todos los meses se crean docenas de nuevos programas de CNC para producir máquinas y satisfacer los requisitos especiales del cliente. En el pasado, esta era una tarea complicada y desafiante por la complejidad geométrica de los componentes, como así también los toques de programación necesarios para evitar dañarlos. Dada que hay poca tolerancia, se crean cortes de prueba y proyecciones en los programas para que los operarios tengan la posibilidad de verificar las dimensiones y evitar el riesgo de destruir la pieza de trabajo. Los programas también deben incluir anotaciones detalladas que sirvan como configuración de las herramientas e instrucciones de maquinado para el operario de la máquina.

Hace algunos años, Prensas Schuler adquirió el nuevo software de programación CNC que utiliza macros que reducen el tiempo necesario para crear nuevos programas. La empresa escribió macros por cada uno de los tipos de piezas principales que se usan en sus prensas. Cada macro le solicitaba al programador de CNC que definiera si la pieza debía incluir o no distintas características especiales y excluía automáticamente opciones conflictivas. La macro presentaba un dibujo de la pieza en la pantalla y le pedía al operario que introdujera las dimensiones en los campos de una tabla que se correspondía con las dimensiones del dibujo. Por último, le preguntaba al operario qué herramientas de la máquina y de corte se usarían para producir la pieza. Estas macros redujeron sustancialmente el tiempo necesario para programar nuevas piezas y también redujeron la cantidad de errores de programación.

Sin embargo, Prensas Schuler observó que el soporte solo estaba disponible por correo electrónico, y los técnicos, muchas veces, no podían proporcionar soluciones a los problemas de la empresa. Otro problema fue que el software usaba su propio lenguaje de macros, por lo que era imposible encontrar programadores que conocieran el lenguaje y debían recibir capacitación de cero.

Lenguaje de macros estándar de la industria y soporte local

“Buscábamos un programa que ofreciera soporte local y que utilizara un lenguaje de programación estándar para que fuera fácil encontrar soporte de programación interno y externo”, manifestó Avila. “Elegimos ESPRIT porque utiliza el lenguaje de programación de macros de Visual Basic para Aplicaciones (VBA) estándar. Muchos programadores ya conocen este lenguaje, y ESPRIT ofrece una interfaz de programación de la aplicación que abre la puerta para las comunicaciones con muchos programas de Windows. Otra ventaja importante de ESPRIT es que Frame Technology ofrece un soporte técnico excelente y asistencia de programación por contrato en nuestra área”.

Una de las ventajas principales de VBA es que, hasta ahora, es el lenguaje más usado.  Muchos programadores ya conocen VBA, y un beneficio de aprenderlo es que, una vez que se domina el lenguaje, es posible escribir macros con mayor facilidad para otras aplicaciones. ESPRIT permite que los usuarios de VBA tengan acceso a casi todas sus funcionalidades. Por ejemplo, un programador puede crear un nuevo cuadro de diálogo que pida los parámetros para definir una perforación (diámetro, profundidad, ubicación XYZ, tipo de perforación). Luego, la macro de VBA crea automáticamente círculos que representan las perforaciones, selecciona las herramientas de corte, crea automáticamente las operaciones de perforación y produce el programa G-code, todo en un solo paso. Es posible acceder a todos los menús y barras de herramientas de ESPRIT desde una macro o programa integrado a través de la interfaz de programación de la aplicación, o API, de ESPRIT.  Esto permite que las macros y los programas adapten la interfaz de ESPRIT según las necesidades individuales de una aplicación o negocio en particular.

Prensas Schuler cuenta con varios programadores de VBA que escriben macros de ESPRIT. Frame Tecnologia brinda asistencia telefónica a estos programadores, que si lo desean, pueden enviar su código a Frame para hacer comentarios y correcciones. Prensas Schuler además terceriza el desarrollo de algunas macros de VBA a Frame Tecnologia y utiliza el software de diseño asistido por computadora (CAD) CATIA V5 para el diseño de prensas de formado. El programador de VBA importa un modelo paramétrico de CATIA V5 a ESPRIT, que sirve como base para el programa de macros que se utiliza para la creación de programas de una serie de piezas. La macro de VBA después es utilizada por los programadores de CNC para crear el G-code y producir piezas específicas de la serie.

Las macros de VBA ayudan a ahorrar tiempo

Las macros de VBA esencialmente funcionan de la misma forma que las macros que producía el software anterior. La macro hace preguntas a los programadores de CNC acerca de la pieza y las herramientas a utilizar para producirla, y crea el programa en base a las respuestas. La macro produce no solo el programa en G-code terminado, sino además una lista de herramientas y un diagrama de configuración de las herramientas que muestra el punto cero para la preparación de la pieza. Con la ayuda de una macro, un programador de CNC puede crear un programa de CNC para una pieza nueva en minutos, en lugar de demorar varias horas como requerían los métodos tradicionales.

El siguiente paso es simular el programa en ESPRIT para verificar la geometría de la pieza terminada y la integridad de la operación de maquinado. ESPRIT genera las trayectorias de las herramientas y el G-code necesario para procesar la pieza. Luego ESPRIT simula la operación de maquinado mientras el programador visualiza cómo se carga cada herramienta de corte y toma los cortes asignados en el entorno general de maquinado en cuerpos sólidos dinámicos tridimensionales. En algunos casos, posiblemente el programador vea que la geometría final no coincide exactamente con el diseño pensado, entonces vuelve a la geometría inicial de la pieza, hace un pequeño cambio y pulsa otro botón para actualizar el programa. En otros casos, podría aprovechar la oportunidad para reducir el tiempo de maquinado al mover una característica a otra herramienta o cambiar el orden de las operaciones.

“Las macros de ESPRIT mejoraron el proceso de creación de programas de CNC para el maquinado de componentes de prensas de formado”, concluyó Avila. “El uso que ESPRIT hace del lenguaje de programación VBA facilita mucho la búsqueda y capacitación de programadores para crear macros. La asistencia en programación de macros que proporciona Frame Tecnologia nos ayuda a superar rápidamente los obstáculos que se presentan en el camino. La meta es mejorar nuestra capacidad de programación de macros para reducir aún más el tiempo de programación y eliminar los errores en la configuración de las máquinas”.

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