Modul OptiPath dan Force CGTech Menghasilkan Performa Sinergis

Tiga tahun yang lalu, pengembang perangkat lunak Vericut CGTech berbicara dengan pemrogram Don Lahr dan Mike Triplett dari bengkel pemesinan penerbangan dan medis Ultra Machining Company (UMC) tentang penggunaan mereka modul pemesinan berbasis pengetahuan OptiPath Vericut. Mereka baru saja menginstal pembaruan yang mencakup penyesuaian yang telah mereka minta CGTech untuk buat atas nama mereka.

Permintaan peningkatan — Vericut SCR #16986 — menyederhanakan perubahan laju pemasok melalui variabel macro yang dapat diakses operator, menyederhanakan penyiapan, dan menghilangkan kebutuhan untuk melibatkan kantor pemrograman untuk penyesuaian variabel sederhana.

Lahr dan Triplett masih di UMC hari ini, sama seperti Cory Mahn, karyawan 12 tahun yang bergabung dengan departemen pemrograman segera setelah pembaruan penyesuaian. Pada saat itu, ada beberapa diskusi tentang modul Force yang baru dirilis CGTech, alat optimasi jalur alat berbasis fisika yang dikatakan mengurangi waktu siklus 25% atau lebih, tetapi UMC tidak memiliki rencana implementasi yang mendesak.

UMC, bengkel pemesinan penerbangan dan medis di Monticello, Minnesota, adalah rumah bagi beberapa puluh alat mesin CNC modern. Perusahaan telah menggunakan Vericut dari CGTech selama lebih dari 15 tahun.

Rencana itu berubah pada Februari 2020, saat perusahaan melakukan tes pertama Force pada pekerjaan yang cukup berjalan lama. "Kami mengurangi sekitar 10% dari waktu siklus pada satu nomor bagian itu, yang akhirnya menghemat perusahaan hampir $13.000," kata Lahr. Hasilnya cukup mengesankan sehingga manajemen atas setuju untuk berinvestasi dalam perangkat lunak. "Itu tidak sebesar penghematan yang telah kami capai dengan Force sejak itu, tetapi itu tentu membuka beberapa mata akan nilai untuk melanjutkan."

Benda kerja yang bersangkutan adalah komponen medis yang terbuat dari stainless steel 304L berukuran sekitar 2 x 3 x 0,5 inci. Alat terbesar yang digunakan UMC adalah end mill carbide empat gagang 0,75 inci, yang terkecil hanya 1/32 inci, mengambil kedalaman potong aksial 0,001 atau 0,002 inci per lolos. Lahr mengatakan Force memberikan manfaat paling banyak selama operasi roughing dan semi-finishing, tetapi dia menambah bahwa bahkan dengan alat yang sangat kecil seperti yang dijelaskan di atas, itu membantu mengoptimalkan jalur alat hingga tabrakan potong turun menjadi nol sementara waktu siklus sering membaik. "Tentu ada manfaat untuk umur alat juga," katanya.

Pembaruan Situs dan Dorongan Otomatisasi

Perubahan terbaru di UMC juga mempengaruhi keputusan perusahaan untuk mulai menggunakan Force. Perusahaan masih di generasi kedua kepemilikan keluarga, tetapi jumlah karyawan telah melipat ganda menjadi hampir 200 orang. Jumlah alat mesin CNC juga telah meningkat. Sekarang ada beberapa mesin frais vertikal lima sumbu Okuma M460V-5AX, sepasang mesin frais vertikal empat sumbu Okuma MB-46VAE, dan tiga mesin frais lima sumbu Matsuura MX-520 — dua dengan kolam palet empat stasiun.

Karena kekurangan tenaga kerja terampil, UMC dan bengkel lain menemukan bahwa pengaturan mesin otomatis semakin penting setiap tahunnya.

Meskipun jumlah karyawan lebih tinggi, otomatisasi lantai produksi sedang meningkat. "Sulit untuk menemukan pekerja terampil, jadi kami telah menambahkan robot pada beberapa bor dan frais kami," kata Mahn. "Ini memberikan kesempatan untuk beroperasi dengan sedikit pengawasan atau bahkan tanpa pengawasan dalam beberapa kasus, meskipun ukuran jalur kami cukup kecil. Kami juga telah meningkatkan pemegang kerja pada beberapa mesin, dan melakukan prasing alat secara offline."

Membandingkan OptiPath dan Force

Seperti yang ditulis, perusahaan telah mengoptimalkan 20 nomor bagian yang berbeda dengan Force. Hingga saat ini, perbaikan waktu siklus berkisar dari 3 hingga 28%, tetapi Lahr cepat menambahkan bahwa UMC akan kembali mendapatkan investasinya tiga atau empat kali lipat dalam tahun pertama.

Orang yang familiar dengan optimasi jalur alat mungkin bertanya: Jika UMC sudah menggunakan OptiPath, mengapa mereka akan berinvestasi dalam Force? All things considered, kedua produk menjanjikan waktu siklus yang lebih pendek dan umur alat yang ditingkatkan, dan kedua sama menyelesaikan masalah dengan defleksi potong, getaran di sudut, dan peristiwa pemesinan tidak diinginkan yang serupa. Apakah ini berarti investasi UMC dalam OptiPath adalah pemborosan uang? Tidak sama sekali, Gene Granata, manajer produk Vericut CGTech, menjelaskan.

"Force dan OptiPath adalah produk berbeda yang menggunakan pendekatan optimasi yang berbeda, tetapi masing-masing melengkapi yang lain," katanya. "Misalnya, OptiPath tidak melakukan pengukuran gaya pemotongan. Sebaliknya, ia menggunakan metode optimasi volumetrik atau yang mengukur ketebalan irisan. Force juga mengukur ketebalan irisan tetapi memiliki pemeriksaan dan keseimbangan tambahan, termasuk pemantauan gaya pemotongan atau daya palas, dan memprediksi defleksi alat. Dalam kedua kasus, pengurangan bahan dipertahankan konstan dengan menyesuaikan laju pemasok dan membagi gerakan jalur alat sesuai kebutuhan untuk mempertahankan kondisi pemesinan yang hampir ideal dan konsisten untuk setiap alat."

Alat yang Berbeda untuk Situasi yang Berbeda

Akhirnya, kedua perangkat lunak ini memiliki kasus penggunaan optimal masing-masing. Granata menyarankan menggunakan Force untuk bahan yang keras dan sulit diproses, di mana lonjakan beban alat yang sedikit dan seketika dapat menimbulkan masalah besar pada alat potong dan palas mesin. Di sisi lain, ia merekomendasikan OptiPath untuk logam lunak seperti aluminium, baja ringan, dan cast iron abu-abu di mana tujuan utama adalah membersihkan bahan secepatnya (daripada menjaga beban irisan konstan), atau untuk situasi di mana kondisi pemotongan alat tidak pernah mendekati tingkat gaya pemotongan atau daya palas yang tidak aman.

Menurut Granata, banyak pelanggan OptiPath terus menggunakan strategi OptiPath yang teruji saat mereka mulai menggunakan optimasi Force, terutama dengan bahan yang lebih keras atau sulit diproses, dan menggunakan OptiPath saat memotong dengan alat tertentu yang mendukung metode optimasi ini. Dengan demikian, ia menekankan bahwa tidak ada pendekatan one-size-fits-all untuk pemrograman.

"Itu tergantung pada strategi yang disukai pengguna," katanya. "Jika Anda adalah power user OptiPath, Anda mungkin lebih cenderung menambahkan optimasi Force ke lisensi OptiPath Anda dan memanggil keduanya. Anda kemudian dapat memilih, berdasarkan alat, mana yang akan digunakan. Pemrogram bahkan dapat mengubah strategi selama jalur alat untuk mencapai optimasi yang paling efektif. Keduanya saling melengkapi untuk menawarkan strategi optimasi sebanyak mungkin."

Pengalaman tim pemrograman UMC tampaknya mendukung teori ini. Mahn mencatat bahwa Force telah mengurangi waktu siklus rata-rata 5 hingga 6% pada pekerjaan yang sebelumnya dijalankan tim melalui OptiPath. Sebagai manfaat sampingan, Mahn dan Lahr juga menemukan bahwa Force mengurangi waktu pemrograman keseluruhan mereka. "Dengan Force, kami tidak perlu terlalu tepat dengan pembuatan jalur alat dalam perangkat lunak CAM kami," kata Lahr. "Pengaturan terbesar bagi saya adalah membiarkan Force melakukan pekerjaannya. Ia akan sering menyarankan laju pemasok yang setidaknya dua kali lipat dari yang saya gunakan, tetapi jika Anda biarkan saja, Force melakukannya dengan benar."