La tecnologia de mecanitzat va començar força bàsica amb tot el treball manual d'aquella època, però aquests mètodes inicials tenien problemes seris a l'hora d'obtenir resultats consistents. La gent havia de fer gran part del treball manualment, cosa que significava que els errors eren freqüents i la eficiència era escassa. La tecnologia CNC va canviar-ho tot al voltant de la meitat del segle XX, quan els enginyers van construir finalment les primeres màquines controlades per ordinador als anys cinquanta. Allò que va fer important aquest canvi va ser la possibilitat d'automatitzar tasques que abans requerien una atenció constant i manual. Quin va ser el resultat? Una precisió molt millor i fàbriques produint peces més ràpides que mai. Segons una investigació del 2020 publicada per la revista Insight, més de la meitat dels treballadors enquestats pensaven que les seves feines podrien guanyar aproximadament 240 hores de treball addicionals cada any gràcies a l'automatització. Això diu molt sobre la manera en què els sistemes CNC han augmentat la productivitat general a les fàbriques arreu del món.
Un dels canvis més importants en la història del mecanitzat va arribar quan els tallers van deixar de fer ús exclusiu de mètodes manuals per passar a sistemes de control numèric per ordinador (CNC). Qualsevol persona que hagi estat vinculada al sector de la fabricació durant més d'una dècada ha vist com els mètodes manuals van desaparèixer pràcticament de la nit al dia un cop la tecnologia CNC va estar disponible. Els experts continuen assenyalant que aquestes màquines automatitzades van transformar completament la manera de fabricar peces a la fàbrica. Segons diverses enquestes sectorials dels darrers deu anys, la majoria dels fabricants actualment depenen fortament d'equipament CNC en lloc d'utilitzar eines tradicionals de funcionament manual. Revisant aquesta transformació completa des de tècniques tradicionals fins a processos CNC totalment automatitzats es pot veure clarament el valor que els fabricants donen a fer les coses més ràpidament i amb una major precisió dia rere dia.
El mecanitzat CNC de cinc eixos representa un avanç important en comparació amb els sistemes estàndard de tres eixos. En comptes de moure’s només al llarg dels plans X, Y i Z com fan les màquines més antigues, aquests sistemes avançats poden manipular peces per cinc eixos alhora. Què vol dir això pràcticament? Els fabricants disposen de més llibertat a l'hora de crear components intrincats, les configuracions requereixen menys temps en total i les superfícies resulten més suaus sense aquelles marques visibles d'eines. L'impacte ha estat enorme en sectors com la fabricació aeronàutica i la producció d'automòbils. Penseu en les pales de turbines o els blocs de motors: peces que necessiten mesures exactes fins a fraccions de mil·límetre. Els mètodes tradicionals requeririen múltiples configuracions i eines especialitzades, però amb màquines de cinc eixos tot es fa d'una sola vegada, cosa que a llarg termini estalvia diners i temps.
El pas a màquines de 5 eixos ha augmentat significativament l'eficiència operativa a moltes tallers. Prenent com a exemple la indústria aeroespacial, on les peces complexes són habituals, aquests tallers han notat diferències importants des que han incorporat aquestes màquines. Alguns fabricants afirmen que ahorren hores en tasques que abans trigaven dies, a més que els productes acabats són visiblement millors. Les companyies aeroespacials no són les úniques que ho fan. Altres indústries que treballen amb geometries complexes també s'hi estan apuntant. Des d'una perspectiva industrial, la mecanització CNC de 5 eixos ja no és només una actualització avançada. Esdevé un equipament essencial per a qualsevol taller que vulgui mantenir-se competitiu en el mercat actual.
La combinació de la intel·ligència artificial (AI) i la tecnologia Internet of Things (IoT) està canviant la manera de funcionar de les màquines CNC a les fàbriques de producció. Els sistemes intel·ligents poden predir quan una màquina podria fallar abans que es produeixi la seva avaria, cosa que ajuda a evitar aturades costoses. Aquest tipus de manteniment predictiu permet que l'equip funcioni de manera més eficient durant períodes més llargs. Al mateix temps, els dispositius IoT recullen en temps real tot tipus de dades operatives, oferint als fabricants una visió més clara de les seves mètriques d'Efectivitat Global del Equipament (OEE). Les fàbriques que utilitzen aquests sensors connectats poden assignar recursos de manera més eficient i seguir el rendiment al llarg del dia. Algunes investigacions suggereixen que la integració conjunta d'AI i IoT podria augmentar la productivitat en un 40% en determinades aplicacions. El que estem veient és com les fàbriques tradicionals es van convertint gradualment en allò que molts anomenen fàbriques intel·ligents, on les màquines CNC no només funcionen soles, sinó que es comuniquen amb altres sistemes per optimitzar els horaris de producció i reduir el desaprofitament.
La precisió del mecanitzat CNC i la seva velocitat depenen molt de l'estat actual dels sistemes d'eines. Les innovacions en materials per a eines, com ara la ceràmica i el carburi, permeten que les màquines funcionin a velocitats molt més elevades. Això redueix el temps necessari per fabricar cada peça i millora la qualitat general dels productes. El que diferencia aquests materials més moderns és la seva major resistència a l'ús i al desgast, així com la seva capacitat per suportar xocs tèrmics, fet que redueix la necessitat d'aturar les operacions de producció per canviar les eines amb freqüència. Quan les empreses adopten aquests sistemes d'eines avançats, observen millores en l'acabat superficial de les peces i una reducció general dels temps de fabricació. Per exemple, en el sector automobilístic, s'han aconseguit reduir setmanes senceres en els cronogrames de producció sense comprometre la precisió dels components. El mateix passa en l'aeroespacial, on les toleràncies són extremadament ajustades, però que es compleixen de manera consistent gràcies a aquestes solucions d'eines millorades.
La tecnologia CNC s'ha convertit en un actor important per fer la fabricació més ecològica gràcies a una millor gestió dels recursos i menys generació de residus. Ultimament estem veient tot tipus de millores, des de màquines que consumeixen poca energia en lloc de devorar-la, fins a tallers que substitueixen materials tradicionals per altres que es poden reciclar realment. El benefici real va més enllà de simplement reduir l'impacte ambiental; aquests canvis s'ajusten perfectament al que el món sencer intenta aconseguir amb les seves metes de sostenibilitat. Un estudi recent esmentat en algun lloc (no recordo si va ser la xarxa global d'etiquetes ecològiques o un altre grup) va indicar que algunes d'aquestes configuracions CNC eficients van reduir les factures d'energia a les fàbriques en un 20 percent. La majoria de professionals del sector estan d'acord que fer-se verd ja no és opcional per a fabricants que vulguin mirar cap endavant. Amb la sostenibilitat convertida en un tema candent a través de diversos sectors, cal esperar encara més solucions creatives per part de la tecnologia CNC que continuïn impulsant fabricacions respectuoses amb el medi ambient.
El mercat de centres d'usinatge CNC ha crescut ràpidament entre 2023 i 2030 segons dades recents. Segons Research Markets, el valor del mercat global de màquines CNC era d'aproximadament 55,1 mil milions de dòlars l'any 2022, i s'espera que arribi als 85,2 mil milions de dòlars l'any 2030 amb una taxa de creixement anual d'aproximadament el 5,6%. Què està impulsant aquesta expansió? Doncs els fabricants de diversos sectors necessiten solucions d'usinatge cada vegada més precises. El sector automobilístic, la indústria aeroespacial i els fabricants de components electrònics estan vivint canvis importants. Aquest augment es deu en gran part als avenços en allò que es coneix com a Indústria 4.0 i fàbriques intel·ligents, on la tecnologia CNC esdevé essencial per mantenir els estàndards de qualitat i alhora controlar els costos de producció.
El creixement que estem veient prové de diverses àrees geogràfiques importants. Agafeu com a exemple els Estats Units, que actualment es troba al voltant dels 10,4 mil milions de dòlars en valor de mercat. Hi ha també la Xina, on les previsions prediuen que arribarà aproximadament als 20 mil milions de dòlars el 2030 amb un creixement anual d'uns 7,2%. El creixement no es limita només a aquests dos països. Tota la zona del Pacífic Asiàtic, incloent-hi llocs com la Índia, Austràlia i Corea del Sud també sembla prometedor, amb estimacions que suggereixen que aquesta regió sola podria arribar aproximadament als 15,3 mil milions de dòlars en el mateix període. Què fa possible tot això? Els fabricants d'aquestes regions estan adoptant cada vegada més la tecnologia CNC en diversos processos de producció, impulsant allò que sembla ser una expansió substancial del mercat.
La automatització CNC està canviant la manera en què operen les fàbriques i el tipus de treballadors que necessiten. Avui en dia, les empreses busquen persones que sàpiguen manejar-se amb màquines controlades per ordinador i que puguin assumir tasques de programació variades. Ens referim a professionals capaços de detectar i solucionar problemes quan alguna cosa falla en maquinària complexa o paquets de programari. Recentment, Exactitude Consultancy va realitzar una investigació i va descobrir que hi ha una autèntica manca de treballadors qualificats en aquest àmbit. Això significa que les empreses manufactureres han d'invertir més en programes de formació si volen mantenir el ritme de les demandes de producció i, alhora, preservar els estàndards de qualitat en diferents instal·lacions de fabricació.
Fabricants de diversos sectors estan col·laborant amb col·legis i escoles tècniques per crear programes de formació adaptats a les necessitats actuals dels tallers de CNC. L'objectiu? Preparar els treballadors per a tasques del món real que impliquen l'operació de màquines, la programació d'aquests sistemes i el manteniment del seu funcionament. Amb l'equipament modern de CNC fent-se més intel·ligent cada dia, especialment a mesura que es connecten a tecnologies d'intel·ligència artificial i internet de les coses, les empreses necessiten empleats que entenguin tant l'aspecte del maquinari com el de programari. Aquesta necessitat en augment implica que probablement veurem encara més cooperació entre fàbriques i centres educatius en els propers anys, ajudant a cobrir la bretxa quan els mercats laborals tradicionals comencin a transformar-se.
Aconseguir resultats precisos en la fabricació depèn realment de bons serveis de mecanitzat de metalls, amb la tecnologia CNC al centre de tot. Quan els tallers utilitzen tècniques com el fresat CNC o opten per alguna cosa més sofisticada com el mecanitzat d'eixos 5, aconsegueixen nivells impressionants de precisió i flexibilitat. Aquestes màquines poden manejar pràcticament qualsevol tipus de metall, fins i tot quan la feina es complica. És interessant com els nous materials continuen canviant el que és possible en els tallers de mecanitzat avui en dia. Com més entenem els diferents aliatges i les seves propietats, més intel·ligents es tornen els nostres enfocaments. Agafeu per exemple els fabricants d'automòbils i les companyies constructors d'aviació. Depenen fortament de mecanitzats de primera qualitat perquè cada peça ha d'encaixar perfectament. Els tallers també informen d'apreciables millores. Menys material de rebuig i temps de producció més curts fan que les empreses estalvïn diners mantenint la qualitat de les peces que compleixen amb especificacions estrictes. Per això moltes empreses continuen invertint en aquestes capacitats de mecanitzat avançat malgrat els costos inicials implicats.
La indústria de l'aviació depèn en gran manera dels materials d'ús aeroespacial, ja que han de funcionar sota condicions extremes que els materials normals no poden suportar. El mecanitzat per control numèric computacional (CNC) té un paper fonamental en la fabricació de totes aquelles peces complexes necessàries per a avions i naus espacials. Aquestes màquines tallen metalls amb una precisió increïble seguint regles i regulacions aeroespacials molt concretes. Pel que fa a verificar si els materials resistiran amb el temps, les botigues CNC duen a terme proves per a coses com la resistència del metall i si pot suportar tensions sense degradar-se. Tota la indústria funciona amb certificacions com les normes ISO i ANSI, que bàsicament signifiquen que els fabricants han complert amb determinats nivells de qualitat. Per a qualsevol persona que treballi en la fabricació aeroespacial, saber com operar correctament aquestes màquines CNC s'ha convertit gairebé essencial, ja que molts components crítics depenen d'elles per assolir les dimensions exactes i la integritat estructural.
Cada vegada més persones s'estan apuntant a les màquines CNC domèstiques, ja que ocupen menys espai i, de fet, són força fàcils d'utilitzar, una solució encertada per a persones que treballen en projectes petits des de casa o en tallers reduïts. El més interessant és com aquestes màquines han posat a l'abast dels aficionats i dels petits empresaris una fabricació de gran precisió, abans inaccessible tret que fossis una gran fàbrica amb molts recursos econòmics. A més, la tecnologia ha avançat força: ara hi ha interfícies més amigables, millors sistemes de seguretat i fins i tot alguns models que es connecten de manera sense fils amb els smartphones. Els analistes del sector creuen que veurem una demanda molt més elevada d'equipament CNC domèstic en els propers anys, tot i que ningú pot precisar exactament a quin ritme s'estendrà en els diferents mercats. Pel que fa als usuaris d'aquestes eines, han sorgit comunitats arreu, des d'espais de tallers compartits on tothom porta els seus propis projectes, fins a grups de xat en línia on la gent comparteix consells i resolen problemes junts.
La fabricació híbrida combina mètodes tradicionals amb tècniques additives més modernes, i aquesta barreja està canviant la manera de produir objectes als tallers industrials. Què fa que aquests sistemes destacin? Donen més llibertat als tallers per canviar entre diferents necessitats de producció, a la vegada que redueixen el desgast de materials. Prenent DMG Mori com a exemple, han estat utilitzant configuracions híbrides durant anys, reduint el temps mort entre tasques i aconseguint millors resultats en peces complexes que abans trigaven una eternitat. De cara al futur, la majoria d'analistes del sector esperen un creixement significatiu en els tallers CNC que adoptin aquestes aproximacions híbrides en els propers anys. Dades reals mostren que els tallers que han fet el canvi informen de temps de resposta més ràpids i menys índexs de rebuig. Barrejant mètodes subtractius i additives, els fabricants no només segueixen les tendències, sinó que estan establint nous estàndards del que és possible aconseguir en els entorns moderns de taller.
EN
