Передовое программное обеспечение для нестирования повышает эффективность производства для листового металла и резки

Благодаря новейшему ПО для нестирования деталей, листочники и специалисты по резке металла значительно повышают производственную производительность

Умные, быстрые программы нестирования с лучшей автоматизацией и другими существенными улучшениями помогают листочникам и специалистам по резке металла в цехах по заказам и других предприятиях внедрить мощный импульс производительности в свои заводские операции. Ускорение заводских процессов всегда ключево, но делая это с оптимальной эффективностью, полученной благодаря новым инструментам и методам нестирования, цеха получают преимущество над конкурентами.

Системы программного обеспечения для нестирования используются широким спектром производственной отрасли: от небольших цехов по заказам до средних и крупных производственных операций, которые развертывают множество систем резки металла — от лазерной сварки и резки до водорезных, плазменных и кислородно-топливных систем. Получение правильных выходов при резке плоского листового металла — ключевая цель для цехов, наряду с обеспечением высоких уровней безопасности, снижением затрат и ускорением операций с помощью новейших сетевых систем и автоматизационного оборудования.

Нестирование для максимального выхода

Хотя производители всегда хотят получить лучшие выходы от своих программ нестирования, это не единственный фактор, на который менеджеры должны обращать внимание при поиске лучшего решения для нестирования для их конкретной операции, отметил Джеймс Линдси, менеджер по продукту SigmaNest, SigmaTEK Systems LLC (Синциннати).

«Обычно с программным обеспечением для нестирования есть несколько вещей, на которые люди смотрят, чтобы оценить производительность», — сказал Линдси. «Выход нестирования — один из них. Это самый легкий. Мы идем немного дальше. Речь не только о выходе, а о подготовке деталей для последующих операций».

Сближение трех или четырех заказов, когда это возможно, помогает получить хорошие выходы — максимально возможное количество деталей с данного листа материала. Автоматизация процесса с оптимизацией НУ, автоматизация нестирования и НУ-траектории также 엄청나게 помогают повысить производительность.

«С выходом всё разбросано», — сказал Линдси. «В зависимости от деталей, которые вы обрабатываете, это может быть 80–90%, но может варьироваться от 60 до 90%. Если вы делаете в основном прямоугольные детали, то 90% — это то, к чему нужно стремиться».

Если цех режет круглые детали, нет никакого отличного способа получить высокие выходы нестирования. «Просто возьмите диск, там нечего делать для нестирования круглых деталей. Будет некоторый лом. Мы вынимаем этот кусок, и это называется остатком, и некоторые выбирают его резать на лом. Если это обычная сталь, обычно мы не беспокоимся об этом, и у нас есть инструменты для управления этим.

«Наши клиенты обычно имеют широкий спектр типов и брендов станков, и они хотят программное обеспечение, которое будет управлять всеми их станками без потери функциональности возможностей станков», — добавил Линдси. «Импорт данных с существующих систем и экспорт данных в МРП-системы всегда важен».

Последняя версия SigmaTEK SigmaNest X1 Version 1.3 добавила поддержку 64-битной ОС Windows, что дало прирост скорости, а дальнейшие улучшения нестирования увеличили выходы на 2–4% или выше, сказал Линдси. Дальнейшие улучшения выхода нестирования ожидаются в следующем выпуске SigmaTEK, который выйдет в этом месяце. Это обновление добавит дальнейшие улучшения НУ-траектории в системах обработки деталей, сказал Линдси, а также НУ-функции с новейшими волоконно-лазерными установками. «Мы также начали выпускать части SigmaNest SX, которая является 3D-версией SigmaNest», — добавил он.

Автоматизированное нестирование, облачные опции

Когда руководители цехов рассматривают, нестировать детали или нет, есть только один правильный ответ. Единственный способ полностью оптимизировать материал и задействованные станки — иметь хорошие возможности нестирования. «Неважно, какой процесс вы используете, ответ будет тем же. Когда вы говорите о нестировании, вы говорите об использовании материала наилучшим образом», — отметила Лора Блэкмон, менеджер по программированию ПО, ESAB Cutting Systems (Флоренс, штат Южной Каролина), производитель сварочных, плазменных и кислородно-топливных систем резки.

На листочниках рабочие цеха должны подвешивать большие листы плит и металлов, которые часто имеют размеры 10 × 20 футов (3 × 6 м), используя краны и другую автоматизацию, сказала Блэкмон. «Там довольно много погрузки и выгрузки, есть много требований безопасности для учета», — добавила она. «В то время нет использования станка, нет резки. Нестирование собирает все детали, размещает их на листе плиты, и с нестированием вы получаете гораздо более высокое использование материала. Вы также сокращаете производственное время минимум на 50%, может быть даже на 75% — так что огромная разница между нестированием и его отсутствием».

С новейшим ПО для нестирования Columbus III от ESAB операторы могут использовать его автоматизированные возможности нестирования для установки задач нестирования на полночь, сказала она, и задания цеха запрограммированы с оптимальным нестированием для каждого заказа и каждого клиента. «Без программы нестирования это сделать эффективно нельзя. Еще одна большая вещь для клиентов — обеспечение безопасности рабочих. Когда мы говорим о безопасности, это часть затрат на резку», — сказала она. «Расходы на компенсацию рабочим растут в небо, и когда вы входите в затраты безопасности, это становится очень, очень большой проблемой».

Нестирование также позволяет цехам драматически сократить время, которое рабочие тратят на подбор и размещение материала, сказала Блэкмон. «Если этот станок не работает, плазма не работает, я не получаю никакой отдачи», — заявила она. «Любое использование станка менее 75% — очень непроизводительно».

Две новые функции помогли пользователям Columbus, включая новый Job Wizard и новые облачные программные инструменты, сказала Блэкмон. Job Wizard позволяет отделам приема заказов легко сбрасывать свои заказы в Columbus для ночных операций нестирования. «Columbus понимает инвентарь компании; в полночь он начнет нестирование, и к тому времени, когда цех откроется утром, гнезда уже готовы. Мы полностью перешли на автоматизацию». Программное обеспечение автоматически нестирует задания и может учитывать несколько разных материалов и толщин материалов, а инструменты рисования программы работают со всеми основными 3D САПР пакетами твердого моделирования.

Второе главное достижение — новые облачные сервисы данных CutCloud и WeldCloud компании, которые ESAB продемонстрировала на выставке в Дюссельдорфе, Германия, в сентябре, и будут показывать на выставке FABTECH в ноябре в Чикаго. Облачные инструменты совместного использования данных CutCloud и WeldCloud устраняют человека с блокнотом, анализирующего процесс, и вместо этого обрабатывают данные в реальном времени с веб-инструментами для более быстрого и полного анализа заводских процессов.

«Техническое преимущество CutCloud в том, что оно позволяет компаниям закрыть цикл обратной связи до менеджеров», — сказала Блэкмон. «Наши клиенты становятся умнее и продуктивнее, и способ сделать это — понять ваш процесс. Это сделает большую разницу».

Укрепление итоговой строки

Автоматизация линейки листового металла с лучшими смесями часто приводит к снижению затрат на резку для листочников. «Традиционно листочники подходили к запуску заданий раздельно. Это облегчает разделение деталей/клиентов для отслеживания заданий по цеху и назначения затрат», — сказал Даг Вуд, генеральный менеджер Radan для Америки, Vero Software (Челтенам, Великобритания, и Таскалуса, штат Алабама). «Решения для нестирования сегодня действительно прогрессировали, позволяя листочникам объединять задания нескольких клиентов и отслеживать детали.

«Объединение заданий и производство деталей, когда они нужны, помогает с использованием материала и временем работы станка», — добавил он. «Системы нестирования также могут интегрироваться с МРП или ERP системой компании для передачи производственных требований. После генерации гнезд можно производить этикетки или детали могут автоматически маркироваться для идентификации».

Листочники не только выигрывают от повышенного использования материала, сказал Вуд, но также выигрывают от повышенной эффективности станка, держа его работающим с полными листами, когда это возможно — производя детали и количества, которые нужны.

Некоторые из последних улучшений выпуска Radan 2018 включают новый движок нестирования в обновленной версии, которая выходит в этом месяце, сказал Вуд. Программное обеспечение будет решать вопросы использования на листе и общее задание нестирования или проект нестирования.

«Кроме того, мы разработали Radmanager, новый продукт, решающий проблемы нестирования с несколькими инженерами и несколькими станками», — добавил Вуд. «Radmanager предоставляет решение с видимостью через несколько станков или рабочих центров для нескольких операторов, позволяя гибкость с производственными требованиями. Если один станок остановлен на превентивное обслуживание или ремонт, вы можете быстро увидеть, есть ли доступность на другом режущем оборудовании и перенести производство. Radmanager также предоставляет функциональность для отклонения деталей по качеству или допускам и их возвращения обратно в график нестирования».

Производители в отрасли листового металла в основном ищут простоту использования, решения для нестирования, которые могут быстро и легко импортировать 2D и 3D данные, и программное обеспечение, которое также обрабатывает производственные требования из МРП систем, сказал Вуд. «После того как детали нестированы, производительность может быть отслежена для того, что достигнуто для использования материала и времени работы станка. Кроме того, генерация необходимых отчетов и информации этикеток деталей, или автоматическая гравировка номера детали для идентификации, — возможности, которые ищут производители».

Сегодняшнее программное обеспечение для нестирования используется для любой отрасли, обрабатывающей множественные формы и количества, добавил он. «У нас были запросы на нестирование компонентов для дерева, пластика, нейлона, стекла, листового металла и плит — и у нас даже был запрос на нестирование на шоколаде.

«У каждого станка свои характеристики, требуемые границы листа, интервалы между деталями и углы поворота», — сказал Вуд. «Хорошее решение для нестирования должно уметь вносить корректировки на лету. Так что если сегодня мой водорез на сервисе, все детали, требуемые сегодня, должны быть перенаправлены на мой прессовый станок с ЧПУ, и детали, нестированные с другими требованиями к интервалу и оснастке, должны быть применены для производства деталей на прессовом станке».

Эффективность также требует, чтобы нестирование было подключено к САПР программному обеспечению компании, добавил он. «Сместить отверстие, изменить вход, или учесть внезапное изменение — это реальность в среде листового металла», — отметил Вуд. «Идеально, оно интегрировано в вашу систему проектирования, чтобы можно было сбросить сборку прямо в проект нестирования и рассчитать плоские выкройки в процессе без необходимости экспорта/импорта файлов деталей».

Скорость и точность обеспечивают производительность

Многие новые функции в современном передовизном программном обеспечении для нестирования обеспечивают производительность деталей с более быстрыми временами резки и лучшей точностью, отметил Дерек Вестон, менеджер по маркетингу продуктов CAD/CAM в Hypertherm (Хановер, штат Нью-Гэмпшир), разработчике водорезных и плазменных станков, при этом выгоды исходят от более эффективного импорта САПР, более быстрого нестирования или методов резки, сокращающих общее время резки. Например, он отметил, что технология Rapid Part от Hypertherm может обеспечить до 100% увеличения деталей в час, а технология True Hole может обеспечить плазменно-резанные, готовые к болтованию отверстия в мягкой стали, устраняя необходимость вторичных операций сверления.

Улучшения в более быстром программировании, простоте использования и снижении затрат за счет экономии материала складываются, и Вестон сказал, что передовое ПО для нестирования может быть удивительно легким в изучении и использовании, требуя меньше шагов и позволяя пользователям выполнять задачи быстрее. «Это не только ускоряет процесс программирования, но и облегчает обучение новых сотрудников», — сказал он. «При переходе на передовое ПО для нестирования вы можете увидеть мгновенное улучшение использования материала. Это связано с изощренными алгоритмами и техниками оптимизации, используемыми в автоматическом нестировании, и эффективностью, полученной от управления плитами и обработки производственных заказов. Даже небольшое улучшение использования материала может сэкономить десятки тысяч долларов в год».

Новые технические прорывы включают полную поддержку Hypertherm ProNest технологий SureCut, включая True Hole и Rapid Part, добавил он, которые доставляются автоматически без вмешательства оператора, и True Bevel, который сильно сокращает время наладку фаски. Технологии SureCut применяются без необходимости высококвалифицированных операторов, отметил он.

Некоторые новые функции, доступные в ProNest 2017 v12.1, включают Dynamic Align, который создает связанный столбец или ряд прямоугольных деталей, выровненных по одной стороне, и выровненные детали могут быть соединены общей линией или мостиком. Это позволяет сбрасывать деталь одним проходом реза по выровненному краю, и избегает столкновений, так как детали освобождаются, когда режущая головка удаляется от детали. Другие новые функции ProNest — это Data Sync, который экспортирует данные задания ProNest в формате, нужном ERP системам по мере завершения гнезд, и Solidworks Bevel Detection, для идентификации фасованных краев на деталях Solidworks и автоматического назначения фасовки ProNest им при импорте.

Потребности в нестировании для водорезов

Не каждый листочник должен сразу перепрыгивать в программное обеспечение для нестирования, отметил Карл Олсен, директор по программным продуктам, OMAX Corp. (Кент, штат Вашингтон). «Нестирование — это то, чего я на самом деле отговариваю людей, использующих водорезы, делать прямо в начале, потому что когда люди спрашивают об этом, это часто фантазия о том, как они будут использовать свои станки, которая не всегда совпадает с реальностью, и они не знают, чего не знают, поэтому в итоге покупают неправильный софт за 20 000 долларов», — сказал Олсен. «Существует широкий спектр ПО для нестирования с различными сценариями использования и наборами функций, так что какое ПО для нестирования лучше — во многом зависит от того, как оно будет использоваться. Поэтому это нужно оценивать внимательно, обычно лучше после нескольких месяцев опыта работы со станком, когда становится ясно, что действительно нужно.

«Есть пару основных причин для нестирования, но не каждому листочнику нужно нестирование. Однако вот основные вещи, которые ПО для нестирования может сделать для цеха», — сказал Олсен, включая «эффективно заполнять материал деталями, чтобы минимизировать количество отходов материала и максимизировать количество деталей, вырезаемых в плите материала». Вторичные функции ПО для нестирования включают функции управления, такие как отслеживание остаточных листов, планирование заданий и другие функции.

Последний софт OMAX предлагает пользователям улучшенное автоматическое планирование траектории инструмента, в частности учитывающее автоматическое планирование траектории для нестированных листов. «Это можно использовать для включения сторонних нестировщиков, у которых нет собственного планирования траектории», — сказал Олсен.

Для многих пользователей простота использования часто важна в ПО для нестирования, сказал Олсен. «Способ максимально заполнить лист материала с минимальным ломом часто является дифференциатором», — сказал он. «Иногда это интеграция и возможности автоматизации. В другие времена — какая-то уникальная функция для конкретного процесса». Цехи, режущие разнообразие форм в высоком производстве, могут наилучшим образом использовать ПО для нестирования, добавил он.

Программное обеспечение для нестирования критически важно для эффективного использования материала и времени операторов, отметил Курт Мюллер, директор по управлению продуктом для производителя водорезов Flow International Corp. (Кент, штат Вашингтон). «Возможность эффективно объединять задания разных клиентов, использующие тот же материал, позволяет получить лучшую пропускную способность для листочника и меньший лом», — сказал Мюллер. Наконец, ПО для нестирования позволяет отслеживать и повторно использовать любые остатки подходящего размера для других заданий».

Последние обновления ПО Flow расширяют способность импортировать широкий спектр стандартных форматов моделирования отрасли, включая работу с твердыми моделями для 2D и 3D резки, добавил он. «Возможность принимать широкий спектр форматов дает листочникам гибкость и не требует от них покупки множества разных САПР инструментов для резки деталей на их водорезах Flow».

Ключевые особенности хорошего ПО для нестирования включают эффективную упаковку форм на материале, простой способ отслеживания остатков и их возврата в программу для будущих гнезд, а также простоту использования. «Чтобы получить максимальную пользу от ПО для нестирования, оно должно быть доступно для программистов с минимальными барьерами для обучения».

Листочники определенно выигрывают от лучшего использования материала, но ПО для нестирования полезно в любой отрасли, где используется плоский заготовочный материал — независимо от типа материала, добавил он. «Компании, обрабатывающие высокоценные материалы, такие как титан и другие сплавы, получат еще большее преимущество при эффективном нестировании деталей».