Introduzione
Come molti altri settori, il mercato dei servizi CNC ha vissuto un periodo di relativa stabilità a partire dalla metà del XX secolo. Tuttavia, i recenti sviluppi nell’Internet delle cose industriale hanno presentato nuove opportunità e sfide per il mercato. Nel frattempo, a causa delle limitazioni governative sui viaggi e dell’obbligo di separazione fisica, la partecipazione alle fiere commerciali per scoprire nuovi partner e garantire la produzione di nuovi beni è stata limitata. Ciò rende più difficile per le imprese di lavorazione CNC attirare nuovi clienti sul mercato aperto.
Tuttavia, lo sviluppo riesce sempre a trovare una strada e nel mondo moderno il settore della lavorazione CNC è tra quelli più lungimiranti nella produzione. Ecco le principali tendenze per la lavorazione CNC per il 2022 e oltre, tenendo conto dei fattori sopra menzionati.
Le principali tendenze nella lavorazione CNC per il 2022
Di seguito sono riportate alcune tendenze nella lavorazione CNC a cui prestare attenzione nel 2022 se ora utilizzi o prevedi di utilizzare macchine CNC:
Robot CNC
Uno sviluppo a cui dovresti prestare attenzione nel mercato della lavorazione CNC sono i robot CNC. I robot CNC rappresentano uno sviluppo promettente poiché possono interagire con gli esseri umani e automatizzare operazioni rischiose o impegnative nelle officine meccaniche.
L'utilizzo di sistemi di feedback e sensori di visione con varie forme di lavorazione CNC di precisione è aumentato con l'emergere dell'intelligenza artificiale (AI). Inoltre, ha consentito ai sensori della fresatrice di modificare la loro vicinanza o velocità alla superficie di taglio in risposta all’input, consentendo la manutenzione predittiva e le correzioni durante la lavorazione. Ora ci sono ulteriori possibilità per una migliore qualità, risultati più rapidi e una maggiore durata delle apparecchiature.
Migliore accessibilità a Software CAD / CAM
La tecnologia CAD/CAM è più ampiamente disponibile e più conveniente per le aziende nel mondo attuale. La facilità d'uso è una considerazione fondamentale per coloro che creano queste soluzioni. Per rendere la tecnologia il più accessibile possibile, esiste anche una comunità in via di sviluppo di designer e programmatori.
CAD
Grazie all’accessibilità delle risorse del cloud computing e alla crescente potenza dei computer, i progettisti non hanno più bisogno di computer potenti per creare una varietà di parti per la lavorazione CNC. Questi strumenti, se utilizzati insieme a varie tecniche di miglioramento della produttività, possono aumentare l’efficienza di qualsiasi macchina CNC e ottimizzare i profitti per i progettisti.
Per le aziende e i singoli designer che in precedenza avrebbero potuto richiedere il supporto di produttori più grandi, la crescente accessibilità dei CAD / CAM potrebbe aprire nuovi vantaggi. Queste modifiche fanno parte anche di una tendenza più ampia nel campo dell'ingegneria assistita dal computer. Nel corso del tempo, anche i software per la fluidodinamica computazionale (CFD), l'analisi degli elementi finiti (FEA) e la simulazione diventeranno più ampiamente disponibili per aziende e progettisti.
Gli ultimi gadget dell'Internet delle cose industriale (IIoT).
Le aziende possono ora collegare in rete macchine CNC e altre apparecchiature di produzione più facilmente grazie ai nuovi dispositivi IIoT. Nuove funzionalità per le macchine CNC, come il monitoraggio remoto delle operazioni, possono essere rese possibili da dispositivi che utilizzano Internet per ricevere e fornire dati.
I nuovissimi gadget sfruttano inoltre i sensori IIoT per monitorare le caratteristiche operative delle macchine CNC. Fare previsioni su quando le apparecchiature potrebbero guastarsi o necessitare di manutenzione è realizzabile nel tempo utilizzando i dati acquisiti. I programmi di manutenzione delle aziende potrebbero essere migliorati con l'uso di questa strategia. Inoltre, potrebbe essere utile per aumentare la durata delle macchine CNC e consentire alle aziende di risparmiare denaro sulla manutenzione.
Lavorazione con più assi
Sebbene siano apparse inizialmente nel 2019, riteniamo che le macchine CNC a 6 assi supereranno le altre tecnologie di produzione CNC entro il 2022. Alla fine, i tempi di produzione saranno più rapidi quanto più assi ci saranno, il che è coerente con i cicli di sviluppo prodotto più brevi di cui abbiamo discusso prima in questo articolo.
Per costruire un design in tre dimensioni (X, Y e Z), la maggior parte delle macchine CNC ora offre tre o cinque assi. Le macchine CNC a cinque assi richiedono un mandrino aggiuntivo per funzionare con altri due assi. Tempi di taglio rapidi sono resi possibili dalla capacità aggiuntiva delle macchine CNC a sei assi di ruotare attorno all'asse Z.
Le macchine CNC a sei assi si dimostreranno adatte per la produzione ad alta precisione di parti meccaniche CNC come componenti automobilistici o parti aerospaziali che richiedono la massima precisione immaginabile. Nel 2022 e oltre, si prevede che un numero crescente di produttori e officine CNC si concentreranno su questa tecnologia.
Lavorazione CNC e stampa 3D combinati
A differenza della stampa 3D, che sviluppa forme tridimensionali strato dopo strato, le macchine CNC rimuovono porzioni estranee di un prodotto. Sebbene questi due processi siano distinti l’uno dall’altro, diversi produttori hanno incluso capacità di produzione ibrida. Le tecnologie possono essere utilizzate in combinazione per produrre una soluzione praticabile che sia accurata ed efficiente.
Un approccio comune è quello di costruire il prodotto utilizzando una macchina CNC e stampanti 3D per prototipi rapidi, con vari gradi di precisione. Un’opzione diversa per integrare le due tecnologie è quella di iniziare con una stampante 3D per realizzare i pezzi, per poi rifinirli con una macchina CNC.
stampa 3D
Crescita nella sostenibilità
La domanda dei consumatori per beni prodotti in modo sostenibile è in aumento, quindi le aziende CNC dovranno iniziare a monitorare e ridurre le emissioni di carbonio causate dalle loro reti di fornitura e dai processi di produzione. Le restrizioni governative, la domanda dei clienti e la responsabilità aziendale continueranno a sostenere gli sforzi in corso da parte dei servizi di lavorazione CNC per ridurre le emissioni di carbonio.
Tutte le aziende manifatturiere utilizzeranno più catene di fornitura e dati di produzione disponibili a partire dal 2022 e oltre per valutare meglio l’impronta di carbonio dei loro prodotti e cercare nuovi modi per produrre e spedire i propri prodotti in modo più sostenibile.
Maggiore velocità e precisione
L'efficacia del processo di lavorazione e il calibro del prodotto finale sono fortemente correlati alla velocità e alla precisione, che sono due indicatori cruciali delle macchine CNC.
Il sistema CNC utilizza ora un processore a frequenza più elevata e con un numero di bit elevato per aumentare le prestazioni di elaborazione fondamentali del sistema.
Per aumentare la capacità di elaborazione dei dati del sistema, e quindi l'efficienza e la precisione delle operazioni di interpolazione, vengono utilizzati contemporaneamente circuiti integrati su larga scala e architetture multiprocessore.
Le proprietà di elevata velocità e reazione dinamica del motore lineare lo rendono una scelta preferibile per la guida diretta dell'alimentazione servo lineare del tavolo della macchina. La precisione della lavorazione di taglio degli angoli è migliorata dall'uso della tecnologia di controllo feed-forward, che riduce significativamente l'errore di isteresi di tracciamento.
Affidabilità migliorata
La preoccupazione principale dell'utente è sempre stata l'affidabilità della macchina CNC. Per ridurre al minimo il numero di componenti e aumentare l'affidabilità, i sistemi CNC includeranno circuiti integrati dedicati e ibridi su larga o grandissima scala.
Utilizzando la modularità, la standardizzazione e la generalizzazione della struttura hardware del corpo macchina e delle serie, è possibile migliorare il lotto di produzione dell'hardware organizzando al tempo stesso la produzione e il controllo qualità. Ciò si ottiene utilizzando il software delle funzioni hardware per adattarsi ai requisiti delle varie funzioni di controllo.
Grazie alla diagnostica automatica all'avvio, alla diagnostica online, alla diagnostica offline e ad altri processi diagnostici, consente inoltre la risoluzione dei problemi e l'invio di avvisi relativi all'hardware, al software e a numerosi dispositivi esterni del sistema.
Intensificare il Manufacturing-as-a-Service (MaaS)
La produzione come servizio (MaaS) è appena entrata nel settore della lavorazione CNC, ma con l'avanzare del tempo nel 2022, potremmo prevedere che diventerà più ampiamente accettata. La produzione come servizio si basa su risorse in rete per completare le operazioni di produzione, poiché le macchine e le attrezzature CNC sono tutte ospitate in un'unica sede centrale. I clienti del servizio sono anche responsabili della copertura dei costi di funzionamento, manutenzione e riparazioni.
MaaS può inoltre fornire alle aziende maggiore flessibilità, maggiore produttività, agilità e risparmi sui costi attraverso minori costi del personale. Di conseguenza, finché perdurano gli effetti della pandemia, è ragionevole prevedere che le aziende con finanziamenti limitati prenderebbero almeno in considerazione l’opzione di iscriversi a un servizio MaaS gestito da CNC.
Ulteriori modi per imparare Lavorazione CNC
Offrire una soluzione alla mancanza di personale competente per gestire macchine CNC mantenendo i dipendenti attuali è una tendenza per il 2022. A causa dell'epidemia, è diventato necessario combinare l'apprendimento online e quello pratico per consentire alle persone di approfondire la propria istruzione da casa. Siemens ha visto questa opportunità e ha creato un corso rivolto a coloro che stanno prendendo in considerazione una carriera nella lavorazione CNC. I partecipanti al loro programma, che offre anche formazione in loco, devono poter accedere alle proprie strutture educative. Gli utenti possono accedere alle risorse e alle sessioni di formazione online ogni volta che lo desiderano.
Conclusione
Nonostante le impreviste interruzioni aziendali causate dalla pandemia di Covid-19 negli ultimi due anni e mezzo, il settore della lavorazione CNC rimarrà in prima linea nella produzione globale. Affinché le aziende siano più flessibili e adattabili in questi tempi incerti, dovranno scoprire metodi per accelerare lo sviluppo delle loro nuove idee di prodotto e trovare modi ecosostenibili per fabbricare i loro prodotti.
Inoltre, al fine di ridurre le spese associate alla manutenzione e al funzionamento delle macchine, i produttori di CNC inizieranno a integrare la lavorazione CNC a sei assi nelle loro strutture o ad iscriversi ai servizi CNC MaaS in espansione che si sono sviluppati negli ultimi anni.
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