Le logiciel d'imbrication propulse la productivité de la programmation de pièces

Avec le dernier logiciel d'imbrication de pièces, les fabricants et les coupeurs de métaux augmentent considérablement la productivité de la fabrication

Des logiciels d'imbrication plus intelligents et plus rapides avec une meilleure automatisation et d'autres améliorations majeures aident les fabricants et les coupeurs de métaux dans les ateliers et autres constructeurs à injecter une poussée de productivité dans leurs opérations d'usine. Accélérer les processus de l'usine est toujours essentiel, mais le faire avec une efficacité optimale obtenue grâce aux nouveaux outils et techniques d'imbrication donne aux ateliers un avantage sur la concurrence.

Les systèmes logiciels d'imbrication sont utilisés par un large éventail de l'industrie manufacturière, allant des petits ateliers de travail aux opérations de fabrication de taille moyenne à grande qui déploient une gamme de systèmes de découpe des métaux allant des équipements de soudage et de découpe au laser aux jets d'eau, plasma et oxycoupage. systèmes. Obtenir les bons rendements de la découpe de tôles plates est un objectif clé pour les ateliers, tout en garantissant des niveaux élevés de sécurité, en réduisant les coûts et en accélérant les opérations grâce aux derniers systèmes en réseau et équipements d'automatisation.

Imbrication pour les meilleurs rendements

Alors que les fabricants veulent toujours obtenir les meilleurs rendements de leurs programmes d'imbrication, ce n'est pas le seul facteur que les gestionnaires doivent rechercher lorsqu'ils recherchent la meilleure solution d'imbrication pour leur opération particulière, a noté James Lindsey, chef de produit SigmaNest, SigmaTEK Systems LLC (Cincinnati ).

"Généralement avec un logiciel d'imbrication, il y a plusieurs choses que les gens examineront pour évaluer la productivité", a déclaré Lindsey. « Le rendement de nidification en fait partie. C'est le plus facile. On pousse les choses un peu plus loin. Ce n'est pas qu'une question de rendement, il s'agit de préparer les pièces pour l'aval."

Le rapprochement de trois ou quatre commandes peut aider, lorsque cela est possible, a-t-il noté, à obtenir de bons rendements - le plus de pièces possibles à partir d'une feuille de stock de matériau donnée. L'automatisation du processus avec l'optimisation CN, l'automatisation de l'imbrication et du parcours d'outil CN contribuent également énormément à augmenter la productivité.

"Avec le rendement, c'est partout", a déclaré Lindsey. « Selon les pièces que vous utilisez, cela peut être de 80 à 90 %, mais cela peut aller de 60 à 90 %. Si vous faites en grande partie des pièces rectangulaires, ces 90 % correspondent à ce que vous voudriez être."

Si un atelier coupe des pièces circulaires, il n'y a pas de bon moyen d'obtenir des rendements d'imbrication élevés. "Prenez juste un disque, je ne peux pas faire grand-chose pour imbriquer des pièces rondes. Il va y avoir de la ferraille. Nous retirons ce morceau, et c'est ce que nous appelons un reste, et certaines personnes choisissent de le couper. S'il s'agit d'acier doux, cela ne nous inquiète généralement pas et nous avons des outils pour le gérer.

"Nos clients ont généralement une large gamme de types et de marques de machines, et ils veulent un logiciel qui fera fonctionner toutes leurs machines sans perdre aucune fonctionnalité de la capacité des machines", a ajouté Lindsey. "L'importation de données avec des systèmes existants et l'exportation de données vers des systèmes MRP sont toujours importantes."

La dernière version 1.3 de SigmaTEK SigmaNest X1 a ajouté la prise en charge du système d'exploitation Windows 64 bits, qui a gagné en vitesse, et d'autres améliorations d'imbrication ont augmenté les rendements de 2 à 4 % ou plus, a déclaré Lindsey. D'autres améliorations du rendement de nidification sont attendues dans la prochaine version de SigmaTEK qui doit sortir ce mois-ci. Cette mise à jour apportera d'autres améliorations aux parcours d'outils NC dans les systèmes de manipulation de pièces, a déclaré Lindsey, ainsi que la fonction NC avec les derniers lasers à fibre. "Nous avons également commencé à publier des parties de SigmaNest SX, qui est une version 3D de SigmaNest", a-t-il ajouté.

Imbrication automatisée, options cloud

Lorsque les responsables d'atelier envisagent d'imbriquer ou non des pièces, il n'y a vraiment qu'une seule bonne réponse. La seule façon d'optimiser pleinement le matériau et les machines impliquées est d'avoir de bonnes capacités d'imbrication. "Peu importe le processus que vous utilisez, la réponse serait la même. Lorsque vous parlez d'imbrication, vous parlez d'utiliser le matériau de la meilleure façon possible », a noté Laura Blackmon, responsable de la programmation logicielle, ESAB Cutting Systems (Florence, SC), un constructeur de soudage, plasma et oxycoupage. systèmes.

Dans les ateliers de fabrication, les ouvriers de l'usine doivent tirer de gros morceaux de tôles d'acier et de métaux, qui sont souvent des pièces aussi grandes que 10 × 20 ′ (3 × 6 m), à l'aide de grues et d'autres automatisations, a déclaré Blackmon. "Vous avez pas mal de chargements et de déchargements, il y a beaucoup d'exigences de sécurité à prendre en compte", a-t-elle ajouté. "Pendant ce temps, il n'y a aucune utilisation de la machine, aucune coupe en cours. Ce que fait l'imbrication, c'est collecter toutes les pièces, les rassembler sur un morceau de plaque, et avec l'imbrication, vous obtenez une utilisation beaucoup plus élevée du matériau. Vous réduisez également le temps de production d'au moins 50 %, peut-être même de 75 %, il y a donc une énorme différence entre l'imbrication et l'absence d'imbrication."

Avec le dernier logiciel d'imbrication Columbus III d'ESAB, les opérateurs peuvent utiliser ses capacités d'imbrication automatisées pour définir des tâches d'imbrication à minuit, a-t-elle déclaré, et les travaux d'un atelier sont programmés avec une imbrication optimale pour chaque travail et chaque client. « Sans programme d'imbrication, vous ne pouvez pas le faire efficacement. Une autre chose importante avec les clients est d'assurer la sécurité des travailleurs. Lorsque nous parlons de sécurité, cela fait partie des réductions de coûts », a-t-elle déclaré. "Les coûts d'indemnisation des accidents du travail explosent, et lorsque vous entrez dans les coûts de la sécurité, cela devient un très, très gros problème."

L'imbrication permet également aux ateliers de réduire considérablement le temps que les travailleurs consacrent au prélèvement et au placement des matériaux, a déclaré Blackmon. "Si cette machine ne fonctionne pas, ce plasma ne fonctionne pas, je ne reçois aucun remboursement", a-t-elle déclaré. "Tout ce qui est inférieur à 75 % [d'exécution/d'utilisation de la machine] est très improductif."

Deux nouvelles fonctionnalités ont aidé les utilisateurs de Columbus, notamment un nouvel assistant de travail et de nouveaux outils logiciels basés sur le cloud, a déclaré Blackmon. L'assistant de travail permet aux départements de saisie des commandes de déposer facilement leurs commandes dans Columbus pour les opérations d'imbrication nocturnes. "Columbus comprend l'inventaire de l'entreprise ; à minuit, il commencera la nidification et au moment où la boutique ouvre le matin, les nids sont déjà faits. Nous sommes complètement passés à l'automatisation. Le logiciel imbrique automatiquement les travaux et est capable de prendre en compte plusieurs matériaux et épaisseurs de matériaux différents, et les outils de dessin du programme fonctionnent avec tous les principaux progiciels de modélisation solide CAO 3D disponibles.

La deuxième avancée majeure concerne les nouveaux services de données CutCloud et WeldCloud de la société, dont ESAB a fait la démonstration lors d'un salon à Düsseldorf, en Allemagne, en septembre, et qui seront présentés au salon FABTECH de novembre à Chicago. Les outils de partage de données basés sur le cloud CutCloud et WeldCloud éliminent la personne avec le presse-papiers analysant le processus, a-t-elle noté, et traitent plutôt les données en temps réel avec des outils Web pour analyser plus rapidement et plus complètement les processus d'usine.

"L'avancée technique du CutCloud est qu'il permet aux entreprises de boucler la boucle vers les managers", a déclaré Blackmon. "Nos clients deviennent plus intelligents et plus productifs et la façon d'y parvenir est de comprendre votre processus. Cela va faire une grande différence. »

Améliorer le résultat net

L'automatisation de la chaîne de fabrication avec de meilleurs mélanges peut souvent entraîner une réduction des coûts de coupe pour les ateliers de fabrication. « Traditionnellement, les fabricants ont adopté l'approche consistant à exécuter les tâches séparément. Cela facilite la séparation des pièces/clients pour le suivi des travaux dans l'atelier et l'attribution des coûts », a déclaré Doug Wood, directeur général de Radan, Amériques, pour Vero Software (Cheltenham, Royaume-Uni et Tuscaloosa, AL). "Les solutions d'imbrication ont vraiment progressé aujourd'hui pour permettre aux fabricants de tôlerie de combiner les travaux de plusieurs clients et de suivre les pièces.

"Combiner les travaux et produire les pièces dont vous avez besoin quand vous en avez besoin aide à l'utilisation des matériaux et aux temps de fonctionnement des machines", a-t-il ajouté. "Les systèmes d'imbrication peuvent également s'intégrer au système MRP ou ERP d'une entreprise pour répondre aux exigences de production. Une fois les nids générés, des étiquettes peuvent être produites ou des pièces peuvent être automatiquement gravées à des fins d'identification. »

Les fabricants bénéficient non seulement d'une utilisation accrue des matériaux, a déclaré Wood, mais également d'une efficacité accrue de la machine en maintenant la machine en marche avec des feuilles complètes lorsque cela est possible, en fabriquant les pièces et les quantités nécessaires.

Certaines des dernières améliorations apportées à la version 2018 de Radan incluent un nouveau moteur de nidification dans la version mise à jour qui sera déployée ce mois-ci, a déclaré Wood. Le logiciel traitera de l'utilisation par feuille et du travail d'imbrication global, ou projet d'imbrication, a-t-il déclaré.

"De plus, nous avons développé Radmanager, un nouveau produit qui répond aux défis de l'imbrication avec plusieurs ingénieurs et plusieurs machines", a ajouté Wood. « Radmanager fournit une solution avec une visibilité sur plusieurs machines ou centres de travail pour plusieurs opérateurs qui permet une flexibilité avec les exigences de production. Si une machine est en panne pour maintenance préventive ou réparation, vous pouvez rapidement voir si l'un des autres équipements de coupe est disponible et décaler la production. Radmanager fournit également une fonctionnalité permettant de rejeter des pièces pour des raisons de qualité ou de tolérance et de les réintégrer dans le programme d'imbrication. »

Les fabricants de l'industrie de la fabrication recherchent principalement la facilité d'utilisation, des solutions d'imbrication capables d'importer rapidement et facilement des données 2D et 3D, et des logiciels qui gèrent également les exigences de production des systèmes MRP, a déclaré Wood. « Une fois que les pièces ont été imbriquées, les performances peuvent être suivies pour ce qui a été réalisé pour l'utilisation des matériaux et les temps de fonctionnement de la machine. De plus, la génération des rapports nécessaires et des informations sur les étiquettes des pièces, ou la gravure automatique du numéro de pièce à des fins d'identification, sont des fonctionnalités recherchées par les fabricants. »

Le logiciel d'imbrication d'aujourd'hui est utilisé pour toute industrie qui traite plusieurs formes et quantités, a-t-il ajouté. "Nous avons reçu des demandes d'imbrication de composants pour le bois, le plastique, le nylon, le verre, la tôle et les plaques, et nous avons même reçu une demande d'imbrication sur du chocolat.

"Chaque machine différente aura ses propres caractéristiques, les bordures de feuille requises, l'espacement des pièces et les angles de rotation", a déclaré Wood. « Une bonne solution d'imbrication doit être capable de faire des ajustements à la volée. Donc, si aujourd'hui mon jet d'eau est en panne, toutes les pièces nécessaires aujourd'hui devront être redirigées vers ma poinçonneuse CNC, et les pièces imbriquées avec des exigences d'espacement et d'outillage différentes [doivent être] appliquées pour produire les pièces sur la poinçonneuse ."

L'efficacité exige également que l'imbrication soit connectée au logiciel de FAO de l'entreprise, a-t-il ajouté. "Déplacer un trou, changer une avance ou s'adapter à un changement de dernière minute - c'est une réalité dans un environnement de fabrication", a noté Wood. "Idéalement, il est également intégré à votre système de conception pour pouvoir déposer un assemblage directement dans votre projet Nest et calculer les mises à plat pendant le processus sans avoir besoin d'exporter/importer des fichiers de pièces."

La vitesse, la précision assurent la productivité

De nombreuses nouvelles fonctionnalités des logiciels d'imbrication avancés d'aujourd'hui offrent une productivité des pièces avec des temps de coupe plus rapides et une meilleure précision, a noté Derek Weston, responsable du marketing produit pour les produits CAD/CAM chez Hypertherm (Hanover, NH), développeur de machines de découpe au jet d'eau et au plasma, avec ces gains provenant d'une importation CAO plus efficace, d'une imbrication plus rapide ou de techniques de coupe qui réduisent le temps de coupe total. Par exemple, il a noté que la technologie Rapid Part d'Hypertherm peut fournir jusqu'à 100 % d'augmentation du nombre de pièces par heure, et que sa technologie True Hole peut fournir des trous découpés au plasma et prêts à l'emploi dans l'acier doux, éliminant ainsi le besoin d'opérations de forage secondaires.

Les améliorations apportées à la programmation plus rapide, à la facilité d'utilisation et aux réductions de coûts grâce aux économies de matériel s'additionnent, et Weston a déclaré que les logiciels d'imbrication avancés peuvent être étonnamment faciles à apprendre et à utiliser, nécessitant moins d'étapes et permettant aux utilisateurs d'effectuer des tâches plus rapidement. "Cela accélère non seulement le processus de programmation, mais facilite la formation de nouveaux employés", a-t-il déclaré. "Lorsque vous passez à un logiciel d'imbrication avancé, vous pouvez constater une amélioration instantanée de l'utilisation des matériaux. Cela est dû aux algorithmes sophistiqués et aux techniques d'optimisation utilisés dans l'imbrication automatique, ainsi qu'aux gains d'efficacité obtenus grâce à la gestion des plaques et au traitement des ordres de travail. Même une petite amélioration de l'utilisation des matériaux peut permettre d'économiser des dizaines de milliers de dollars par an."

Les nouvelles percées techniques incluent la prise en charge complète du logiciel Hypertherm ProNest pour ses technologies SureCut, y compris True Hole et Rapid Part, a-t-il ajouté, qui sont livrés automatiquement sans intervention de l'opérateur, et True Bevel, qui réduit considérablement le temps de configuration du biseau. Les technologies SureCut sont appliquées sans avoir besoin d'opérateurs hautement qualifiés, a-t-il noté.

Certaines nouvelles fonctionnalités disponibles dans ProNest 2017 v12.1 incluent l'alignement dynamique, qui crée une colonne ou une rangée connectée de pièces de type rectangulaire, alignées sur un côté, et les pièces alignées peuvent être connectées avec une ligne ou un pont commun. Cela permet la chute des pièces en une seule passe de coupe le long du bord aligné et évite les collisions lorsque les pièces sont libérées lorsque la tête de coupe s'éloigne de la pièce. Les autres nouvelles fonctionnalités de ProNest sont sa synchronisation des données, qui exporte les données de travail ProNest dans le format requis par les systèmes ERP au fur et à mesure que les imbrications sont terminées, et la détection de biseau Solidworks, pour identifier les bords biseautés sur les pièces Solidworks et leur attribuer automatiquement le biseau ProNest lors de l'importation.

Besoins d'imbrication pour les jets d'eau

Tous les fabricants n'ont pas besoin de se lancer immédiatement dans un logiciel d'imbrication, a noté Carl Olsen, directeur des produits logiciels, OMAX Corp. (Kent, WA). "L'imbrication est quelque chose que je décourage en fait les gens du jet d'eau de se lancer dès le début, parce que quand les gens posent des questions à ce sujet, c'est souvent un fantasme sur la façon dont ils utiliseront leurs machines qui ne correspondent pas toujours à la réalité, et ils ne le font pas. savent ce qu'ils ne savent pas, alors ils finissent par acheter le mauvais logiciel à 20 000 $ », a déclaré Olsen. "Il existe une grande variété de logiciels d'imbrication qui ont une variété de cas d'utilisation et d'ensembles de fonctionnalités, donc le meilleur logiciel d'imbrication dépend beaucoup de la façon dont il sera utilisé. C'est donc quelque chose à évaluer avec soin, généralement mieux après avoir quelques mois d'expérience avec leur machine quand il devient clair ce qui est réellement nécessaire.

« Il y a deux raisons principales d'imbriquer, mais tous les fabricants n'ont pas besoin d'imbrication. Cependant, voici les principales choses que le logiciel d'imbrication peut faire pour un magasin », a déclaré Olsen, notamment« remplir efficacement le matériau avec des pièces afin de minimiser la quantité de déchets et de maximiser la quantité de pièces découpées dans une plaque de matériau. Les fonctions secondaires du logiciel d'imbrication comprennent des fonctions de gestion telles que le suivi des feuilles restantes, la planification des travaux et d'autres fonctions, a-t-il déclaré.

Le dernier logiciel OMAX offre aux utilisateurs une meilleure planification automatique des parcours d'outils, en tenant compte en particulier de la planification automatique des parcours d'outils pour les feuilles imbriquées. "Cela peut être utilisé pour permettre l'utilisation d'imbrications tierces qui n'ont pas leur propre planification de parcours d'outil", a déclaré Olsen.

Pour de nombreux utilisateurs, la facilité d'utilisation est souvent importante dans les logiciels d'imbrication, a déclaré Olsen. "La capacité de remplir au maximum une feuille de matériau avec un minimum de déchets est souvent un facteur de différenciation", a-t-il déclaré. « Il s'agit parfois d'opportunités d'intégration et d'automatisation. D'autres fois, il s'agit d'une caractéristique unique pour un processus particulier. Les ateliers qui découpent une variété de formes en production élevée peuvent tirer le meilleur parti des logiciels d'imbrication, a-t-il ajouté.

Le logiciel d'imbrication est crucial pour une utilisation efficace du matériel et du temps des opérateurs, a noté Kurt Mueller, directeur de la gestion des produits pour le constructeur de jets d'eau Flow International Corp. (Kent, WA). "Pouvoir combiner efficacement les travaux de différents clients qui utilisent le même matériau permet un meilleur débit pour l'atelier de fabrication et une réduction des rebuts", a déclaré Mueller. Enfin, le logiciel d'imbrication permet de suivre et de réutiliser tous les restes d'une taille adaptée à d'autres travaux. »

Les dernières mises à jour logicielles de Flow élargissent la capacité d'importer une grande variété de formats de modélisation standard de l'industrie, y compris le travail avec des modèles solides pour la découpe 2D et 3D, a-t-il ajouté. "Le fait de pouvoir accepter une grande variété de formats permet aux ateliers de fabrication d'être plus flexibles et ne les oblige pas à acheter de nombreux outils de CAO différents pour découper des pièces sur leurs machines à jet d'eau Flow."

Les principales caractéristiques d'un bon logiciel d'imbrication comprennent un emballage efficace des formes sur un matériau, un moyen facile de suivre les restes et de les ramener dans le logiciel pour de futurs nids, ainsi qu'une facilité d'utilisation. "Pour tirer le meilleur parti du logiciel d'imbrication, il doit être accessible aux programmeurs avec le moins d'obstacles à l'apprentissage possible."

Les fabricants de métaux bénéficient certainement d'une meilleure utilisation des matériaux, mais les logiciels d'imbrication sont utiles dans toutes les industries où des matériaux plats sont utilisés, quel que soit le type de matériau, a-t-il ajouté. "Les entreprises qui transforment des matériaux de grande valeur tels que le titane et d'autres alliages bénéficieront d'avantages encore plus importants en imbriquant efficacement les pièces."