Software para la cadena de fabricación

Cada vez más accesible. Cada vez más obligada. La manufactura asistida por computadora se está convirtiendo en el lenguaje común entre empresas grandes y pequeñas en la cadena de proveedurí­a de la industria automotriz. El futuro del software apunta hacia la facilidad de uso y un menor grado de intervención humana.

Las empresas automotrices se enfrentan constantemente a los desafí­os de aumentar su eficiencia y mejorar la calidad de sus productos y, para afrontar estos retos, todos los fabricantes de autos están buscando nuevas tecnologí­as y métodos para acortar el tiempo de desarrollo, reducir la intensidad de la manufactura, además de integrarse y colaborar cada vez más estrechamente con sus proveedores globales.

En los últimos años el entorno competitivo ha cambiado mucho con la creciente globalización del mercado automotriz, la complejidad está aumentando en todas partes, ejerciendo una gran presión sobre las organizaciones para que sean más eficaces, más eficientes y más innovadoras, ya que tendrán que dominar un espectro más amplio de tecnologí­as.

El diseño asistido por computadora (CAD) y los sistemas de manufactura asistida por computadora (CAM) están ayudando a revolucionar los procesos de trabajo y no solo los productos, acortan tiempos, generan mayor calidad, y permiten ahorrar recursos en el desarrollo de productos automotrices.

“Hoy en dí­a los automóviles se hacen con un grado de calidad muchí­simo más elevado que con el que se producí­an hace 20 o 25 años, y casi cada año sale algo tremendamente nuevo, entonces, si una empresa quiere participar en la cadena de valor o de proveedurí­a para la industria automotriz, lo más básico que tiene que tener son estas tecnologí­as de CAD/CAM, más otras, por supuesto”, asegura Raúl Canchola, territory Technical Manager de Dassault Systí¨mes.

Esta tecnologí­a ha transformado los procesos automotrices en procesos más fáciles, más ágiles, y al acelerarlos y simplificarlos, las empresas tienen la oportunidad de dar saltos de innovación de manera muy constante por la posibilidad de hacer más eficiente el desarrollo de productos.

Tecnologí­a asequible

Hace pocos años se hablaba de los altos costos del software CAD y CAM como una barrera para que las empresas pequeñas y medianas adoptaran esta tecnologí­a; sin embargo, en la actualidad es asequible prácticamente para todas las empresas, incluso, para los emprendedores, ya que existen nuevas formas de adquisición de licencias según las necesidades de cada cliente.

Las empresas proveedoras de CAD y CAM se han especializado en los distintos segmentos de la industria, hay grandes empresas que tienen productos para satisfacer las necesidades de un amplio número de mercados, y también varios pequeños proveedores se han enfocado en nichos especí­ficos como en procesos de estampado, inyección, termoformado, fundición, electrónica, etcétera.

“Las grandes empresas automotrices y fabricantes de equipo original utilizan soluciones de alta gama como Catia, de Dassault Systí¨mes; o NX, de Siemens PLM; y exigen a sus proveedores tier 1 que utilicen principalmente estas plataformas, pero hay un mercado de gama media que no está obligado o no requiere grandes y costosos programas, y utilizan herramientas menos costosas, pero muy robustas como Solidworks, de Dassault; o CREO, de PTC. Los proveedores de las empresas tier 1 o tier 2 pueden recurrir a estos sistemas de gama media e, incluso, de gama baja y con esto resolver sus necesidades”, comenta Próspero Silvestre, Subscription Services Manager de DMD, distribuidor en México de Solidworks.

En la gama baja existen herramientas que son de bajo costo, o incluso gratuitas, como AutoCAD, Rhino, OnShape, etcétera, y son aplicaciones para modelado 3D de piezas y ensambles sencillos, drafting 2D, o bien, para bocetos.

Lo que es un hecho es que desde grandes empresas multinacionales hasta pymes y personas que trabajan por su cuenta, están utilizando el software CAD/CAM, ya sea para realizar bocetos, diseño de producto, diseño industrial, pero poco a poco se están adentrando también en aplicaciones de ingenierí­a para probar la resistencia de materiales, esfuerzos, caí­das, simulaciones de funcionalidad, para hacer herramentales y moldes e, incluso, para hacer lí­neas de producción.

La buena noticia, a decir de los especialistas, es que cuando menos este año luego de la incertidumbre en los primeros meses de 2017 en la relación comercial México-Estados Unidos, se espera un crecimiento de dos dí­gitos en la adopción de estos sistemas en la industria automotriz, con una mayor demanda entre pymes, así­ como emprendedores interesados en participar en la cadena automotriz.

Para los nuevos actores en el mercado mexicano, los proveedores de software CAD/CAM tienen nuevas opciones de financiamiento, incluso, esta tecnologí­a es susceptible de aplicar en programas de financiamiento de instituciones públicas y privadas, con lo que las opciones de adquisición para pequeñas empresas se amplí­an.

“Los precios varí­an, pero podrí­amos hablar que el precio por licencia en gama baja va desde lo gratuito hasta los USD 4,000 a USD 5,000, la gama media de los USD 5,000 a los USD 30,000, y la gama alta de USD 30,000 en adelante. En DMD, las opciones son compra definitiva y compra de licencias temporales, porque no es propiamente una renta, se compra la licencia por 3, 6 o 12 meses”, detalla Próspero Silvestre, de DMD.

Al respecto Raúl Canchola, de Dassault Systí¨mes, añade que hoy es posible rentar las licencias desde unos cientos de dólares mensuales, dependiendo de los módulos que se requieran. Por ello, a partir de este año, la compañí­a que representa puso a disposición de los usuarios el 80% de todas sus soluciones para compra o renta con el fin de facilitar su adquisición.

En el caso de CAM, también hay opciones para distintos niveles. Los hay introductorios y de muy bajo costo, y también están los más posicionados en el mercado como Mastercam, Delcam, Solidcam, cuyos precios van de los USD 12,000 a los USD 18,000, hablando de tres ejes de mecanizado y con versiones que permiten hacer piezas en 3D, explica Carlos Jaramillo, gerente Comercial para América Latina de BobCAD-CAM.

Para evitar intermediarios, BobCAD-CAM ofrece la venta directa al público, con precios desde los USD 3,000 a USD 5,000 con herramientas muy completas de CAM. Incluso, una versión anterior a la que está vigente puede llegar a costar entre USD 700 y USD 800, pero también está la opción de comprar la licencia y las actualizaciones son opcionales.

Por su parte, Gabriela Sánchez, del Departamento de Proyectos de Cim Co, representante en México de Mastercam y TopSolid, ofrece soluciones que están en el rango de USD 5,000 a USD 35,000 dólares dependiendo los módulos, capacitación y servicios adicionales, los cuales pueden ser comprados en mensualidades.

El mejor software

Sin duda, antes de salir a buscar un software CAD/CAM lo primero es analizar las necesidades de la empresa, el proyecto que se va a realizar y los recursos con los que se cuenta, a fin de determinar si será necesario comprar las licencias de manera definitiva, por algunos meses, o simplemente rentarlas.

Raúl Canchola recomienda hacer un análisis de la cadena de valor y de suministro, para asegurar que se va a utilizar un sistema que permita colaborar con la mayorí­a de las empresas que están en la cadena, y si la mayorí­a está usando X o Y tecnologí­a la comunicación de datos e información puede fluir de manera más fácil.

Además, es necesario buscar el respaldo técnico que tiene el proveedor del software que se quiere adquirir, más allá del precio o la popularidad, de acuerdo con Gabriela Sánchez, de Cim Co, además un consejo muy útil es solicitarle al proveedor una prueba de corte para ver cómo su software permite programar la propia máquina del cliente.

Es muy importante, dice, que un CAD esté bien integrado en un sistema CAM porque esto ayuda a reducir tiempos, porque todos los cambios en el diseño se pueden realizar en una misma interfaz sin tener que pasar de un programa a otro.

Próspero Silvestre, de DMD, destaca que en muchas ocasiones el software CAD trabaja en un formato distinto al CAM, por lo que se requiere la exportación de un archivo de tipo CAD a un archivo CAM, y en este proceso se puede perder información, por eso es conveniente preguntarle al proveedor del software cómo es la comunicación con tal y cual plataforma.

En cuanto a recomendaciones técnicas, lo mejor es optar por estaciones de trabajo y, si no es posible adquirir uno de estos, se debe buscar que el equipo tenga un sistema operativo mí­nimo de 64 bits, con capacidad de memoria RAM de 4GB, porque se puede incorporar una memoria de 6, 8, 16 GB, que dan un buen rendimiento para aplicaciones CAD/CAM.

“Para ambientes de producción el equipo debe tener un procesador de generación reciente (Intel Core i5 o equivalente, como mí­nimo); memoria RAM de 6 GB en adelante; tarjeta de gráficos orientada a aplicaciones CAD/CAM (NVidia Quadro por ejemplo), esto es importante porque a veces se compran equipos robustos y costosos pero pensados, por ejemplo, para videojuegos y el rendimiento con CAD/CAM no es igual, se tienen errores en especial en la información gráfica o visual”, detalla Silvestre.

Y aunque la capacidad de disco duro no es determinante para la operación del software, sí­ lo es para el almacenamiento de la información ya que, si se trabaja con archivos muy grandes o se requiere un historial de años de trabajo, será necesaria una amplia capacidad de almacenamiento.

Algo muy importante es verificar que el antivirus u otros programas, por ejemplo, software para manejo de datos o utilerí­a de oficina, sean compatibles con la solución seleccionada, ya que algunas veces hay empresas que utilizan herramientas de oficina de tipo gratuito o de código abierto y las herramientas de CAD/CAM no son del todo compatibles con estas.

Otro aspecto a considerar es el alcance tecnológico del software, pensando en el tipo de piezas que se van a fabricar en el caso de CAM, ya que como comenta Carlos Jaramillo, de BobCAD-CAM, existen en el mercado software introductorios, que son económicos pero no permiten hacer cuarto o quinto eje.

“Si estás en automotriz, mucho de lo que se maneja es en 3D, sobre todo los acabados, es lo último que se hace en el maquinado y es lo que da la calidad de la pieza, entonces hay que ver la calidad de acabados que da el software”, advierte.

En su opinión, un buen CAD/CAM debe tener un simulador integrado a fin de reducir el factor de error en programación, que además dé reportes de colisión, tiempos de maquinado, reportes de tolerancias, etcétera; y también permitir desbastes de alta velocidad, porque en automotriz todo requiere desbaste desde el trabajo más simple hasta el más complejo.

En la actualidad, utilizando postprocesadores, es posible usar software CAD/CAM en prácticamente todas las máquinas CNC, basta con que opere con un código G, incluso, en las más antiguas se puede utilizar un cable RS232 y configurar el puerto para que una máquina lea este código.

“El problema no radica en la máquina en sí­, sino en el control. Los controles muy antiguos eran diseñados con una memoria muy pequeña, entonces cuando se va a fabricar un molde de 15,000 a 20,000 o 100,000 lí­neas de código, y no hay suficiente memoria, se requiere un DNC y una conexión fí­sica de un cable directamente alimentado al control para importar los datos poco a poco, de 500 en 500 lí­neas”, explica Jaramillo.

El futuro

En opinión de Raúl Canchola, el software CAD/CAM tiene un mayor nivel de automatización, donde la interacción con el usuario va ir minimizándose, y cuando se habla de CAM se prevén capacidades para una mayor velocidad en maquinado, menor desgaste de la máquina y sus herramentales y una mejor integración con CAD.

“Yo esperarí­a que una mayor cantidad de implementaciones de PLM en las organizaciones, ya no solo será diseño y manufactura asistidos por computadora (CAD/CAM), sino la validación y simulación (…) Y por supuesto, veo un futuro donde la mayorí­a de los sistemas van a estar montados en la nube, una vez que se elimine la barrera de la seguridad, todo estará sobre la nube”, añade.

Si bien hoy ya se están integrando tecnologí­as como realidad virtual y aumentada, en un futuro, de acuerdo con Próspero Silvestre, estas estarán al alcance de todas las empresas; pero, además, la industria está demandando mayor capacidad de renderizado y visualización en etapas más tempranas del diseño y estos son los siguientes pasos. Asimismo, habrá un reto importante en aprovechar la inteligencia artificial, y en el desarrollo de CAD/CAM para aprovechar la llamada Industria 4.0.

En función de la evolución que tengan las máquinas CNC va a venir la transformación del software –dice Gabriela Sánchez–, y lo que se está necesitando actualmente es que en la misma máquina no solo se hagan operaciones de corte, sino operaciones aditivas, impresión en metal, por lo que en un mediano plazo el software CAD/CAM será no solo para diseño y maquinado, sino para impresión 3D.

Carlos Jaramillo coincide en que la adaptación a nuevas tecnologí­as como la impresión 3D de metal es hacia donde apunta la evolución del software.

Además, ve el futuro del CAD/CAM hacia una mayor facilidad de uso, hacia el reconocimiento automático de funciones, donde no haya interacción humana, donde la persona únicamente carga la pieza y el software determina con base en la máquina y sus herramientas lo que debe hacer, reduciendo tiempos y mejorando la calidad de las piezas.