Programação de Máquinas CNC: Habilidades Avançadas em Alta para Manufatura Moderna

Quais são as habilidades necessárias para programadores de máquinas CNC hoje e no futuro? Exploramos.

Dizer que o ambiente de manufatura está mudando seria um eufemismo. Avanços em automação de máquinas e fábricas, impressão 3D, ferramentas, e metrologia e análise baseadas em máquinas estão ajudando a aumentar a produção. Eles também dependem fortemente de talentos de engenharia e programação de máquinas para aproveitar essa evolução tecnológica.

Em 2018, o sentimento na manufatura é forte, refletido em oportunidades de emprego, aumentos e satisfação no trabalho. Um relatório de compensação publicado recentemente pela Tooling U-SME encontra positividade abundante na indústria: 68% dos trabalhadores horistas e 73% dos assalariados viram aumentos salariais no último ano. Similarmente, 68% estão satisfeitos ou muito satisfeitos com seu emprego atual.

"Os 327.000 novos empregos na [manufatura] no último ano representam o melhor período de 12 meses em 23 anos", notou Andrea Riquier do MarketWatch em agosto.

Uma área de trabalho em alta demanda é programador de máquinas CNC. Programação CNC em máquinas avançadas de 5 eixos combina pensamento tridimensional com fabricação de peças de alto volume em escala. Uma parte operacional, outra parte solucionador criativo de problemas, o programador CNC é crucial para a manufatura de hoje — e será para o futuro previsível. O Bureau of Labor Statistics espera que a demanda por esta função cresça 16% até 2026.

Como você pode ajudar a encontrar as habilidades que precisa hoje? Leia "Este Dia da Manufatura: Reduza a Lacuna de Habilidades, Contrate Aprendizes".

A Relação Entre Programação de Máquinas e Automação

São boas notícias que a manufatura vai bem, mas atividade forte não necessariamente ajuda empresas a encontrar todo o talento necessário para preencher posições altamente qualificadas de maquinistas e programação de máquinas. Especialistas acadêmicos e da indústria com quem conversamos na IMTS 2018 e além apontam para um volume acelerado de automação como o futuro da manufatura e possível solução para suprir necessidades de talentos qualificados.

Mas exigirá pessoas que entendam como construir e gerenciar sistemas de automação. Programação de máquinas é essencial. Você precisa entender a variedade de ciclos enlatados (canned cycles) e códigos rápidos — e como projetar para trajetórias de ferramenta automatizadas.

"As pessoas que fazem automação bem são as que entendem os processos", diz Joe Vanstrom, professor do programa de manufatura industrial da Iowa State University.

À medida que a automação se torna cada vez mais essencial para a produção de manufatura — e a programação se torna um pouco mais "enlatada" dentro de software de controle e simulação — quais são as habilidades que futuros programadores CNC precisarão?

"No futuro, o software fará cada vez mais do trabalho pesado", diz Kevin Finan, instrutor de usinagem no Atlantic Technical College em Coconut Creek, Flórida. "Mas os empregos e habilidades mudarão e exigirão níveis de habilidade mais altos do que alguns podem estar acostumados... Os empregos de apenas apertar o 'botão verde' estão no passado."

O Que É Preciso Para Ser um Programador CNC Hoje?

Educadores com quem conversamos acreditam que precisa ser uma mistura de STEM e STEAM: Você precisa de ciência, tecnologia, engenharia e matemática — mas também precisa de um toque para pensamento criativo, o que significa alguma exposição às artes. Todos acreditam no valor de aprender a fazer peças em máquinas manuais.

"Ter uma boa base em matemática é realmente importante para ser um programador de máquinas", diz Finan. "Você não precisa de cálculo para ser um bom programador, mas precisa ser criativo."

O programa do Atlantic Technical College, que tem alunos do ensino médio e adultos, dura apenas 14 meses. Os alunos ganham um certificado rapidamente e estão prontos para estágios e empregos onde podem aumentar seus ganhos rapidamente uma vez que provam suas habilidades. No curso, aprendem a usar software 3D CAD/CAM incluindo Mastercam e Solidworks.

Finan admite que não acha que estudantes necessariamente precisem de quatro anos de treinamento técnico hoje, mas precisam de base em como peças são feitas, incluindo aprendizado em máquinas manuais antes de programar. Originalmente da Irlanda, Finan especializou-se em usinagem no ensino médio e fez um longo estágio na Alemanha. Ele tem mais de 25 anos de experiência em usinagem e ferramentaria.

"Na manufatura de hoje, você tem muitas pessoas tentando usar muitos chapéus agora", diz Vanstrom. "Você tem pessoas de automação tentando gerar programas, e operadores no chão tentando fazer melhorias de processo."

Você pode aprender a usar software sem dúvida, diz Vanstrom, mas não significa que sabe fazer uma boa peça. Para Vanstrom, também há uma mentalidade de negócios necessária — e um entendimento de como colaborar com outras funções.

Uma dessas outras funções-chave com as quais programadores de máquinas trabalharão é engenheiro de processo. Engenheiros de processo focam em melhorias de sistema e eficiência.

"Programadores de máquinas terão que se perguntar: 'Esta é a melhor maneira de usinar esta peça?'", diz Vanstrom. "Você precisará interagir com engenheiros de processo para ajudar a determinar a melhor e mais lucrativa maneira. Margens podem ser extremamente apertadas."

Quais outras habilidades são necessárias? Entendimento de desenhos técnicos, por um, já que você estará programando baseado no design de um engenheiro. Mas você precisará da capacidade de fazer mais do que apenas programar porque uma vez que as peças estão rodando bem nas máquinas, haverá outras tarefas para cuidar, incluindo comunicação e colaboração com outros membros da equipe.

"Você tem que ser capaz de trabalhar com pessoas e interagir profissionalmente com outros", diz Finan. "Programadores que apenas programam hoje? Acho que aqueles dias se foram."

Programadores de Máquinas Vêm de Disciplinas Diferentes Hoje

"Muitas empresas agora estão contratando engenheiros mecânicos e treinando-os em programação CNC", diz Finan. "Definitivamente funciona, mas há alguns elementos que podem estar faltando."

O elemento faltante? Entendimento da fabricação prática de peças em nível manual.

Em um momento de alta demanda por programadores CNC junto com os maquinistas mais experientes atingindo idade de aposentadoria, obter habilidades técnicas de máquina rápido, rápido e com pressa é uma necessidade da indústria independentemente de terem passado por treinamento em máquinas manuais ou não.

Progressão na carreira com desenvolvimento de habilidades pode vir muito rápido. Jose Anaya, reitor de comunidade e avanço estudantil no El Camino College em Los Angeles, relata que alguns alunos que entram em programas de estágio em sua região não necessariamente terminam seu diploma de quatro anos porque recebem ofertas de bons empregos na aeroespacial. Eles ainda podem obter certificações enquanto trabalham — mas a alta demanda frequentemente leva a colocação imediata no emprego.

"Os conjuntos de habilidades exigidos de futuros programadores vão torná-lo terrivelmente bom em muitas outras coisas", diz Finan.

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