Nesting-software stimuleert de productiviteit van het programmeren van onderdelen

Met de nieuwste software voor het nesten van onderdelen, verhogen fabrikanten en metaalbewerkers de productieproductiviteit aanzienlijk

Slimmere, sneller nestbare softwareprogramma's met betere automatisering en andere belangrijke verbeteringen helpen fabrikanten en metaalbewerkers bij werkwinkels en andere bouwers om hun fabrieksactiviteiten een boost van productiviteit te geven. Het versnellen van fabrieksprocessen is altijd van cruciaal belang, maar door dit te doen met optimale efficiëntie verkregen door nieuwe nestingtools en -technieken, hebben winkels een voorsprong op de concurrentie.

Softwaresystemen voor nesten worden gebruikt door een groot deel van de maakindustrie, variërend van kleine werkplaatsen tot middelgrote tot grote productiebedrijven die een scala aan metaalbewerkingssystemen inzetten, van laserlas- en snijapparatuur tot waterjets, plasma en autogeensnijden systemen. De juiste opbrengsten halen uit het snijden van plat plaatmetaal is een belangrijk doel voor winkels, samen met het waarborgen van een hoog veiligheidsniveau, het laag houden van de kosten en het versnellen van de werkzaamheden met de nieuwste nieuwe netwerksystemen en automatiseringsapparatuur.

Nesten voor topopbrengsten

Hoewel fabrikanten altijd de beste opbrengsten uit hun nestprogramma's willen halen, is dit niet de enige factor waar managers naar moeten zoeken bij het zoeken naar de beste nestoplossing voor hun specifieke bedrijf, merkte James Lindsey op, SigmaNest productmanager, SigmaTEK Systems LLC (Cincinnati ).

"Meestal met nesting-software zijn er verschillende dingen waar mensen naar zullen kijken bij het meten van de productiviteit", zei Lindsey. “Nestopbrengst is er daar één van. Het is de gemakkelijkste. We gaan wat verder. Het gaat niet alleen om de opbrengst, het gaat erom de onderdelen klaar te maken voor stroomafwaarts.”

Door drie of vier bestellingen dicht bij elkaar te krijgen, merkte hij op, kan waar mogelijk helpen om goede opbrengsten te krijgen - de meeste mogelijke onderdelen uit een bepaald vel materiaalvoorraad. Het automatiseren van het proces met NC-optimalisatie, het automatiseren van het nesten en het NC-toolpad, helpen ook enorm bij het verhogen van de productiviteit.

"Met opbrengst is het over de hele linie", zei Lindsey. “Afhankelijk van de onderdelen die u gebruikt, kan dit 80-90% zijn, maar het kan variëren van 60-90%. Als je grotendeels rechthoekige onderdelen maakt, is die 90% waar je zou willen zijn.'

Als een winkel cirkelvormige delen snijdt, is er geen geweldige manier om hoge nestopbrengsten te krijgen. “Neem maar een schijf, aan het nesten van ronde onderdelen kan ik niet veel doen. Er zal wat schroot zijn. We halen dat stuk eruit, en dat is wat we een overblijfsel noemen, en sommige mensen kiezen ervoor om het weg te knippen. Als het zacht staal is, maken we ons daar meestal geen zorgen over en hebben we tools om dat te beheren.

"Onze klanten hebben doorgaans een breed scala aan machinetypes en merken, en ze willen software die al hun machines kan laten draaien zonder de functionaliteit van de machine te verliezen", voegde Lindsey eraan toe. "Het importeren van gegevens met bestaande systemen en het exporteren van gegevens naar MRP-systemen is altijd belangrijk."

De nieuwste SigmaTEK SigmaNest X1 versie 1.3 voegde 64-bits ondersteuning voor het Windows-besturingssysteem toe, wat aan snelheid won, en meer nesting-verbeteringen verhoogden de opbrengsten met 2-4% of hoger, zei Lindsey. Verdere verbeteringen van de nestopbrengst worden verwacht in SigmaTEK's volgende release die deze maand uitkomt. Die update zal verdere NC-toolpath-verbeteringen in de deelverwerkingssystemen toevoegen, zei Lindsey, evenals NC-functie met de nieuwste fiberlasers. "We zijn ook begonnen met het uitbrengen van delen van SigmaNest SX, een 3D-versie van SigmaNest", voegde hij eraan toe.

Geautomatiseerd nesten, cloudopties

Wanneer winkelmanagers overwegen om onderdelen al dan niet te nesten, is er eigenlijk maar één goed antwoord. De enige manier om het materiaal en de betrokken machines volledig te optimaliseren, is door goede nestmogelijkheden te hebben. “Het maakt niet uit welk proces je gebruikt, het antwoord zou hetzelfde zijn. Als je het hebt over nesten, dan heb je het over het materiaal op de best mogelijke manier gebruiken”, zegt Laura Blackmon, manager softwareprogrammering, ESAB Cutting Systems (Florence, SC), een bouwer van las-, plasma- en autogeensnijden systemen.

Bij fabricagewinkels moeten werknemers op de fabrieksvloer grote stukken plaatstaal en metalen binnenhalen, vaak stukken zo groot als 10 × 20′ (3 × 6 m), met behulp van kranen en andere automatisering, zei Blackmon. "Je moet nogal wat laden en lossen, er zijn veel veiligheidseisen waarmee je rekening moet houden", voegde ze eraan toe. “Gedurende die tijd wordt de machine niet gebruikt en wordt er niet gesneden. Wat nesten doet, is alle onderdelen verzamelen, die op een stuk plaat verzamelen, en met nesten krijg je een veel hogere benutting van het materiaal. Je vermindert ook de productietijd met minstens 50%, misschien zelfs 75%, dus er is een enorm verschil tussen nesten en niet nesten."

Met de nieuwste Columbus III-nestsoftware van ESAB kunnen operators de geautomatiseerde nestmogelijkheden gebruiken om nesttaken om middernacht in te stellen, zei ze, en de taken van een winkel worden geprogrammeerd met optimale nesting voor elke taak en elke klant. “Zonder een nesting-programma kun je dit niet efficiënt doen. Een ander belangrijk ding met klanten is het waarborgen van de veiligheid van werknemers. Als we het over veiligheid hebben, maakt dat deel uit van de kostenbesparing', zei ze. "De compensatiekosten van arbeiders schieten de pan uit, en als je de kosten van veiligheid bekijkt, wordt het een heel, heel groot probleem."

Nesten stelt winkels ook in staat om de hoeveelheid tijd die werknemers gebruiken voor het verzamelen en plaatsen van materiaal drastisch te verminderen, zei Blackmon. "Als die machine niet draait, dat plasma niet draait, krijg ik geen terugverdientijd", zei ze. "Alles minder dan 75% [machine runtime/utilization] is zeer onproductief."

Twee nieuwe functies hebben Columbus-gebruikers geholpen, waaronder een nieuwe Job Wizard en nieuwe cloudgebaseerde softwaretools, zei Blackmon. Met de Job Wizard kunnen orderinvoerafdelingen eenvoudig hun bestellingen in Columbus plaatsen voor de nachtelijke nestbewerkingen. “Columbus begrijpt de inventaris van het bedrijf; om middernacht begint het nesten en tegen de tijd dat de winkel 's ochtends opengaat, zijn de nesten al klaar. We zijn volledig overgestapt op automatisering.” De software nestelt automatisch jobs en kan rekening houden met verschillende materialen en materiaaldiktes, en de tekentools van het programma werken met alle belangrijke 3D CAD-modelleringspakketten die beschikbaar zijn.

De tweede grote vooruitgang is met de nieuwe CutCloud- en WeldCloud-dataservices van het bedrijf, die ESAB in september demonstreerde op een show in Düsseldorf, Duitsland, en te zien zal zijn op de FABTECH-show van november in Chicago. De cloudgebaseerde tools van CutCloud en WeldCloud voor het delen van gegevens elimineren de persoon met het klembord die het proces analyseert, merkte ze op, en in plaats daarvan verwerken ze realtime gegevens met webgebaseerde tools om fabrieksprocessen sneller en vollediger te analyseren.

"De technische vooruitgang in de CutCloud is dat het de bedrijven in staat stelt om de kringloop terug naar de managers te sluiten," zei Blackmon. “Onze klanten worden slimmer en productiever en de manier om dit te doen is door uw proces te begrijpen. Dit gaat een groot verschil maken.”

Het verbeteren van de winst

Het automatiseren van de fabricagelijn met betere mengsels kan vaak leiden tot lagere kosten voor fabricagewerkplaatsen. “Traditioneel hebben fabrikanten de aanpak gekozen om taken afzonderlijk uit te voeren. Het maakt het gemakkelijker om de onderdelen/klanten gescheiden te houden voor het volgen van taken in de winkel en het toewijzen van kosten”, zegt Doug Wood, Radan general manager, Americas, voor Vero Software (Cheltenham, VK, en Tuscaloosa, AL). "Nestoplossingen zijn tegenwoordig echt gevorderd, zodat plaatwerkfabrikanten de taken van meerdere klanten kunnen combineren en de onderdelen kunnen bijhouden.

"Het combineren van taken en het produceren van de onderdelen die je nodig hebt wanneer je ze nodig hebt, helpt bij het materiaalgebruik en de machinelooptijden", voegde hij eraan toe. “De nestsystemen kunnen ook worden geïntegreerd met het MRP- of ERP-systeem van een bedrijf om aan de productievereisten te voldoen. Zodra de nesten zijn gegenereerd, kunnen labels worden geproduceerd of kunnen onderdelen automatisch worden geëtst voor identificatiedoeleinden.”

Fabrikanten profiteren niet alleen van een hoger materiaalgebruik, zei Wood, maar profiteren ook van een verhoogde machine-efficiëntie door de machine waar mogelijk met volledige platen te laten draaien - door de benodigde onderdelen en hoeveelheden te produceren.

Enkele van de nieuwste verbeteringen aan Radans 2018-release omvatten een nieuwe Nesting Engine in de bijgewerkte versie die deze maand wordt uitgerold, zei Wood. De software zal het gebruik per vel en de algehele nesting-taak of nestproject aanpakken, zei hij.

"Bovendien hebben we Radmanager ontwikkeld, een nieuw product dat uitdagingen aangaat voor het nesten met meerdere ingenieurs en meerdere machines", voegde Wood eraan toe. “Radmanager biedt een oplossing met zichtbaarheid over meerdere machines of workcenters voor meerdere operators die flexibiliteit met productievereisten mogelijk maakt. Als een machine uitvalt voor preventief onderhoud of reparatie, kunt u snel zien of een van de andere snijapparatuur beschikbaar is en kunt u in ploegendienst produceren. Radmanager biedt ook functionaliteit om onderdelen af ​​te wijzen voor kwaliteit of tolerantie en ze weer toe te voegen aan het nestschema.”

Fabrikanten in de fabricage-industrie zijn vooral op zoek naar gebruiksgemak, nesting-oplossingen die snel en eenvoudig 2D- en 3D-gegevens kunnen importeren, en software die ook de productievereisten van MRP-systemen afhandelt, aldus Wood. “Zodra de onderdelen zijn genest, kunnen de prestaties worden gevolgd voor wat is bereikt voor materiaalgebruik en machinelooptijden. Bovendien zijn het genereren van de nodige rapporten en onderdeellabelinformatie, of het automatisch etsen van het onderdeelnummer voor identificatiedoeleinden, mogelijkheden die fabrikanten zoeken.”

De nestsoftware van vandaag wordt gebruikt voor elke industrie die meerdere vormen en hoeveelheden verwerkt, voegde hij eraan toe. "We hebben verzoeken gekregen om onderdelen voor hout, plastic, nylon, glas, plaatwerk en plaat te nesten - en we hebben zelfs een verzoek gekregen om op chocolade te nesten.

"Elke verschillende machine heeft zijn eigen kenmerken, vereiste plaatranden, afstand tussen onderdelen en rotatiehoeken", zei Wood. “Een goede nestoplossing moet on-the-fly aanpassingen kunnen doen. Dus als mijn waterjet vandaag niet beschikbaar is voor onderhoud, moeten alle onderdelen die vandaag nodig zijn, worden omgeleid naar mijn CNC-ponsmachine, en onderdelen die zijn genest met verschillende afstandsvereisten en gereedschap [moeten] worden toegepast om de onderdelen op de ponsmachine te produceren .”

Efficiëntie vereist ook dat nesting moet worden verbonden met de CAM-software van het bedrijf, voegde hij eraan toe. "Verplaats een gat, verander een lead of pas een last-minute wijziging toe - dit is een realiteit in een fabricageomgeving", merkte Wood op. "In het ideale geval is het ook geïntegreerd in uw ontwerpsysteem, zodat u een assembly rechtstreeks in uw nestproject kunt plaatsen en de platte patronen kunt berekenen tijdens het proces zonder dat u onderdeelbestanden hoeft te exporteren/importeren."

Snelheid, nauwkeurigheid leveren productiviteit

Veel nieuwe functies in de geavanceerde nesting-software van vandaag zorgen voor productproductiviteit met snellere snijtijden en betere nauwkeurigheid, merkte Derek Weston op, productmarketingmanager voor CAD/CAM-producten bij Hypertherm (Hanover, NH), ontwikkelaar van waterjet- en plasmasnijmachines, met deze voordelen afkomstig van efficiëntere CAD-import, snellere nesting of snijtechnieken die de totale snijtijd verkorten. Hij merkte bijvoorbeeld op dat de Rapid Part-technologie van Hypertherm kan zorgen voor een toename van het aantal onderdelen per uur tot 100%, en dat de True Hole-technologie plasmagesneden, boutklare gaten in zacht staal kan leveren, waardoor secundaire boorbewerkingen overbodig zijn.

Verbeteringen in sneller programmeren, gebruiksgemak en kostenbesparingen met materiaalbesparingen tellen op, en Weston zei dat geavanceerde nesting-software verrassend eenvoudig te leren en te gebruiken kan zijn, met minder stappen en waardoor gebruikers taken sneller kunnen voltooien. "Dit versnelt niet alleen het programmeerproces, maar maakt het ook gemakkelijker om nieuwe medewerkers op te leiden", zei hij. “Als je overschakelt naar geavanceerde nestsoftware, zie je mogelijk een onmiddellijke verbetering in het materiaalgebruik. Dit komt door de geavanceerde algoritmen en optimalisatietechnieken die worden gebruikt bij automatisch nesten, en de efficiëntie die wordt behaald met plaatbeheer en werkorderverwerking. Zelfs een kleine verbetering in materiaalgebruik kan tienduizenden dollars per jaar besparen.”

Nieuwe technische doorbraken zijn onder meer de volledige ondersteuning van de Hypertherm ProNest-software voor zijn SureCut-technologieën, waaronder True Hole en Rapid Part, voegde hij eraan toe, die automatisch worden geleverd zonder tussenkomst van de operator, en True Bevel, dat de afschuiningstijd aanzienlijk verkort. SureCut-technologieën worden toegepast zonder de noodzaak van hoogopgeleide operators, merkte hij op.

Enkele nieuwe functies die beschikbaar zijn in ProNest 2017 v12.1 zijn onder meer Dynamic Align, waarmee een verbonden kolom of rij van rechthoekige onderdelen wordt gemaakt, aan één kant uitgelijnd, en uitgelijnde onderdelen kunnen worden verbonden met een gemeenschappelijke lijn of brug. Dit maakt het mogelijk om een ​​onderdeel te laten vallen met een enkele snede langs de uitgelijnde rand, en het voorkomt botsingen omdat onderdelen worden vrijgemaakt als de snijkop van het onderdeel af beweegt. Andere nieuwe functies van ProNest zijn de Data Sync, die ProNest-taakgegevens exporteert in het formaat dat nodig is voor ERP-systemen wanneer nesten zijn voltooid, en de Solidworks Bevel Detection, voor het identificeren van afgeschuinde randen op Solidworks-onderdelen en het automatisch toewijzen van ProNest-afschuining aan hen tijdens het importeren.

Nestbehoeften voor waterjets

Niet elke fabrikant hoeft onmiddellijk in nesting-software te springen, merkte Carl Olsen op, directeur softwareproducten bij OMAX Corp. (Kent, WA). “Nesten is iets wat ik mensen met waterstralen eigenlijk ontmoedigt om er meteen in te springen, want als mensen hiernaar vragen, is het vaak een fantasie over hoe ze hun machines zullen gebruiken die niet altijd in overeenstemming is met de realiteit, en dat doen ze ook niet. weten wat ze niet weten, dus kopen ze uiteindelijk de verkeerde $ 20.000 aan software,' zei Olsen. "Er is een grote verscheidenheid aan nesting-software die verschillende gebruiksscenario's en functiesets heeft, dus welke nesting-software het beste is, hangt sterk af van hoe deze zal worden gebruikt. Het is dus iets om zorgvuldig te evalueren, meestal het beste na een paar maanden ervaring met hun machine, wanneer duidelijk wordt wat er echt nodig is.

“Er zijn een paar hoofdredenen om te nestelen, maar niet elke fabrikant heeft nesten nodig. Dit zijn echter de belangrijkste dingen die nestingsoftware voor een winkel kan doen, "zei Olsen, inclusief "het efficiënt vullen van materiaal met onderdelen om de hoeveelheid afvalmateriaal te minimaliseren en het aantal onderdelen dat in een plaat materiaal wordt gesneden, te maximaliseren." Secundaire functies van nesting-software omvatten beheerfuncties zoals het volgen van restanten, taakplanning en andere functies, zei hij.

De nieuwste OMAX-software biedt gebruikers verbeterde automatische toolpadplanning, waarbij met name rekening wordt gehouden met automatische toolpadplanning voor geneste platen. "Dit kan worden gebruikt om het gebruik van nesters van derden mogelijk te maken die geen eigen toolpath-planning hebben," zei Olsen.

Voor veel gebruikers is gebruiksgemak vaak belangrijk bij nesting-software, zei Olsen. "Het vermogen om een ​​vel materiaal maximaal te vullen met een minimum aan afval is vaak een onderscheidend kenmerk", zei hij. “Soms zijn het integratie- en automatiseringsmogelijkheden. Andere keren is het een unieke functie voor een bepaald proces.” De winkels die verschillende vormen in hoge productie snijden, kunnen nestsoftware optimaal gebruiken, voegde hij eraan toe.

Nestsoftware is cruciaal voor efficiënt gebruik van materiaal en de tijd van operators, merkte Kurt Mueller op, directeur productbeheer voor waterjetbouwer Flow International Corp. (Kent, WA). "Het efficiënt combineren van de taken van verschillende klanten die hetzelfde materiaal gebruiken, zorgt voor een betere verwerkingscapaciteit voor de fabriek en minder afval", aldus Mueller. Ten slotte maakt nesting-software het mogelijk om overblijfselen van een formaat dat geschikt is voor andere taken te volgen en opnieuw te gebruiken."

De nieuwste software-updates van Flow breiden de mogelijkheid uit om een ​​breed scala aan industriestandaard modelleringsformaten te importeren, waaronder het werken met solide modellen voor zowel 2D- als 3D-snijden, voegde hij eraan toe. "Door een grote verscheidenheid aan formaten te kunnen verwerken, zijn fabricagebedrijven flexibel en hoeven ze niet veel verschillende CAD-tools aan te schaffen om onderdelen te snijden op hun Flow-waterjetmachines."

De belangrijkste kenmerken van goede nestsoftware zijn onder meer het efficiënt inpakken van vormen op een materiaal, een gemakkelijke manier om restanten op te sporen en terug te brengen in de software voor toekomstige nesten, evenals gebruiksgemak. "Om het meeste voordeel te halen uit nesting-software, moet deze toegankelijk zijn voor programmeurs met zo min mogelijk leerproblemen."

Metaalfabrikanten profiteren zeker van een beter materiaalgebruik, maar nesting-software is nuttig in elke branche waar plat materiaal wordt gebruikt, ongeacht het materiaaltype, voegde hij eraan toe. "Bedrijven die hoogwaardige materialen zoals titanium en andere legeringen verwerken, zullen nog meer voordelen behalen bij het efficiënt nesten van onderdelen."