Preparando Maquinistas para o Futuro: Dominando Habilidades de Programação para Automação

A programação está no cerne de grande parte da usinagem de hoje. Manter-se atualizado e comprometer-se com o aprendizado contínuo são essenciais independentemente de para onde a indústria esteja indo. O programador de máquinas do futuro é um desenvolvedor de código, um integrador de sistemas ou um habilitador de inteligência artificial?

O quão automatizada a usinagem se tornará no futuro? Quão enlatadas, ou "baseadas em recursos", as funções de usinagem se tornarão?

Alguns argumentam que terá que ir mais na direção baseada em recursos para contabilizar a esperada escassez de habilidades. A automação está acontecendo — mas requer intervenção humana para manter, solucionar problemas e programar. A indústria se tornará completamente executada por automação? Provavelmente não.

"Há uma grande analogia da lava-louças que alguém me trouxe: Na minha vida, não acredito que você verá sua lava-louças descarregar automaticamente porque há expertise e complexidade que entra no carregamento e descarregamento", diz Dr. Thomas Kurfess, professor e cadeira distinta HUSCO/Ramirez em potência de fluidos e controle de movimento no Georgia Institute of Technology, em uma P&R com Better MRO.

"A mesma coisa vale para máquinas — precisamos tornar as máquinas mais fáceis de usar ajudando o programador a fazer escolhas como qual ferramenta usar e quais orientações programar em modos contínuos de 5 eixos completos", explica Dr. Kurfess.

Linguagens de programação em si podem evoluir para tirar mais vantagem do poder de computação em unidades de processamento gráfico, ou GPUs, como você vê em sistemas de jogos de ponta. Alguma usinagem pode se tornar mais fácil — mas para ficar no topo das habilidades e ganhar salários maiores, programação e um entendimento profundo de tecnologia nunca foram mais importantes para maquinistas.

Better MRO conversa com insiders da indústria e acadêmicos sobre programação — e outras habilidades e tecnologias afetando a indústria.

Desafios na Programação de Máquinas CNC Hoje

Estratégias de corte, refrigeração, software CAM, máquinas-ferramenta e muitas outras áreas de usinagem estão consistentemente evoluindo. E a integração de todas essas coisas para permitir que trabalhem juntas também.

A tecnologia nem sempre está na mesma linha do tempo: software CAM pode não estar pronto para a mais recente inovação de máquina ou ferramenta de corte, então cabe ao programador entender como melhor manipular e refinar as geometrias necessárias, explica Ronnie Brittain, instrutor CNC no NASCAR Technical Institute, que faz parte do Universal Technical Institute.

"Acho que um dos maiores desafios que técnicos CNC enfrentam hoje é tentar integrar automação no processo", diz Brittain. "Então talvez você tenha um robô ou um carregador gantry que está carregando ou descarregando uma máquina movendo uma peça daqui para lá. Ele também tem que ser capaz de se comunicar com uma máquina-ferramenta CNC. Essas duas linguagens de programação são bastante diferentes."

Brittain também trabalhou para uma montadora altamente automatizada e testemunhou em primeira mão como técnicos robóticos e programadores CNC teriam que trabalhar juntos para solucionar problemas na integração dos sistemas.

"Parece que cada vez mais empresas estão tentando trabalhar para que isso seja um trabalho de uma pessoa... Então eles estão pedindo aos maquinistas para entenderem mais e melhorarem suas habilidades e entenderem como fazer as coisas funcionarem juntas, entre robôs, CNCs e todas as diferentes máquinas que existem", diz Brittain.

Robótica está chegando às oficinas de serviços menores também — principalmente para ajudar a acompanhar demandas de produção e manter máquinas rodando 24/7 em capacidade "lights-out", diz Brittain. Requer um conjunto de habilidades de programador diferente para criar esse tipo de automação.

"O desafio que enfrentamos na manufatura, especificamente em programação hoje, é variabilidade... Quando olho para a proporção ferramentas-para-geometria, há número infinito de maneiras de cortar peças", diz Jason Ray, CEO da Paperless Parts. "Muitas pessoas acham que há tantas geometrias únicas de peças e tantas variáveis diferentes de geometria. Eu diria que há muitas, mas tipicamente oficinas de serviços se especializam."

Ray acha que a indústria começará a ver mais e mais dados e aprendizado de máquina aplicados a conjuntos de dados padronizados, como trajetórias de ferramenta e geometrias, o que tornará as coisas mais fáceis.

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Oportunidades em Dados de Máquina e o Valor da Repetibilidade

No futuro próximo, espera-se que dados ajudem a impulsionar decisões de negócios que tornem a vida para oficinas de serviços mais fácil e eficiente. Não que dados em si sejam novidade para manufatura.

"[F]abricantes há muito são confrontados com enormes quantidades de dados fluindo através de suas organizações", escreve Eric Fogg, co-fundador da MachineMetrics, em um post de blog. "O desafio, no entanto, tem sido identificar uma maneira prática de alavancar esses dados para que possam ser transformados em vantagem competitiva — em vez de apenas ficarem sentados em servidores ocupando espaço."

Experiência, em vez de dados, impulsiona a tomada de decisão e vantagens competitivas para a maioria das oficinas de serviços hoje, diz Ray.

"Isso é porque dados não têm sido realmente acessíveis antes, porque têm sido muito isolados. Mas à medida que nos movemos mais para soluções em nuvem, vamos ser capazes de olhar através de dados e olhar através de estratégias de usinagem para saber que uma ferramenta de corte específica performa de uma maneira específica e uma máquina específica está em uma velocidade de fuso específica", diz Ray.

Está começando a acontecer. Ray aponta para outro exemplo: BlueSwarf realiza análise de vibração de máquina — que pode ajudar a identificar assinaturas harmônicas e ajudar fabricantes a entender melhor capacidades específicas e únicas de máquinas no chão de fábrica.

"Acredito que você começará a ver esses blocos de Lego semelhantes à maneira como você viu interação humana com código e snippets de código Python. Esses blocos de Lego começarão a ser mais prolíficos. Você vai ter pessoas usando eles mais e mais quando as mesmas estratégias de corte são aplicáveis", diz Ray.

Vá mais fundo. Veja como a demanda está alta. Leia "Programação de Máquinas CNC: Habilidades Avançadas Estão em Demanda."

Abordando Sua Própria Lacuna de Habilidades: O Valor de Habilidades Técnicas e Programação

Habilidades de tecnologia e habilidades técnicas podem realmente ajudar maquinistas de oficinas de serviços hoje a ganhar mais. Usinagem de botão pressionado veio e foi. O que é preciso para ganhar mais hoje e no futuro? A busca contínua por conhecimento técnico.

"Um funcionário altamente qualificado com uma grande quantidade de conhecimento tecnológico se torna um enorme ativo para a maioria das oficinas, não porque o dono está morrendo de vontade de colocar dinheiro no seu bolso; longe disso", escreve Colin Gilchrist, consultor Mastercam e especialista em programação CNC, em um post no LinkedIn Pulse. "Você se torna um ativo para eles fazendo eles ganharem mais dinheiro. E você faz uma oficina ganhar mais dinheiro produzindo peças melhor e mais rápido que a oficina ao lado. Eu faço o alto salário que faço porque tenho muitas habilidades que outros não têm; meu conhecimento me torna valioso."

Gilchrist escreveu vários artigos no LinkedIn compartilhando sua experiência e conhecimento — com um toque para explicar o que é preciso para separar suas habilidades do pacote.

Ele frequentemente fala sobre o valor do aprendizado contínuo e a importância do trabalho em equipe em equipes de usinagem. Ele também não foge de falar sobre habilidades de tecnologia necessárias, incluindo aprender G-code, M-code e Macro B, que é linguagem de programação para controles de máquina.

Macro B permite que maquinistas "armazenem e recuperem variáveis" incluindo comprimentos de ferramenta, valores de compensação de raio de corte, offsets de trabalho e configurações de parâmetros.

"Usar Macro B e escrever lógica no seu programa permitirá que você faça coisas como 'loop até que uma condição seja atendida' ou 'pule para outro local quando uma condição seja atendida'", nota Gilchrist. "Em muitos casos, você pode configurar um teste para verificar problemas na máquina e soar um alarme para alertá-lo a um problema ou colisão potencial."

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