En un pasado no tan lejano, la fabricación de una pieza metálica dependía de los conocimientos y de la precisión del operador. Actualmente, máquinas tales como tornos y fresadoras, que moldean desde un tornillo a una rueda de aleación de aluminio, llevan acoplado a ellas un equipamiento electrónico llamado CNC, sigla de control numérico computado. El CNC recibe informaciones acerca de cómo la máquina va a realizar una operación, y se las transmite al sistema por medio de señales eléctricas, responsables del accionamiento de los motores. De esta manera, la máquina realiza todos los movimientos para la producción de una pieza deseada, en la secuencia programada y sin la intervención del operador. Un proceso que ha de entender cualquier alumno de un curso profesionalizante en el área de mecánica y los futuros ingenieros.
Con el objetivo de facilitar este aprendizaje, un alumno y un profesor del Departamento de Mecatrónica y Sistemas Mecánicos de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (Poli-USP) , desarrollaron un software llamado CNC Programmer, que simula un ambiente industrial y actúa como si fuera efectivamente un planificador, analizando todos los parámetros implicados en la tarea planteada.
“El software ayuda a entender la ejecución del proceso, pues programa el tiempo de fabricación de la pieza y simula todos los desdoblamientos necesarios como para ejecutar la producción de una pieza”, dice el docente Marco Stipkovic Filho, coordinador del proyecto en la empresa Adiante Informática, fundada por él y por el ex alumno Sérgio Luís Rabelo de Almeida, que hoy en día da clases en la Universidad Mackenzie y en el Instituto Mauá de Tecnología. Con financiación del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, el software está listo y se lo han vendieron al Servicio Nacional de la Industria (Senai), que lo instaló en 14 unidades esparcidas por Brasil. También la Universidad Federal de Pernambuco (UFPE) adquirió el programa para su carrera de ingeniería mecánica.
El lenguaje CNC se basa en sentencias alfanuméricas que puede programarlas el alumno o importadas desde otros programas ya existentes. Todo en portugués, para facilitar el aprendizaje. En caso de que se digite incorrectamente el parámetro, aparece el error con un mensaje de alerta. “Se implementaron los recursos para que los alumnos puedan efectivamente aprender”, dice Almeida.
Protección y presupuesto
Desarrollaron el CNC Programmer con arquitectura abierta, lo que permite hacer modificaciones en su uso, bajo la supervisión de la empresa, de acuerdo con la máquina y la necesidad del cliente. Para proteger al programa contra copias piratas, los investigadores desarrollaron una pequeña pieza para su ubicación en la parte trasera de la computadora. El sistema funciona únicamente cuando tenga esta pieza, que forma parte del paquete del software.
Entre las funciones del programa se encuentran las de seleccionar las herramientas adecuadas, establecer las condiciones de mecanizado y además calcular cuánto consume de energía eléctrica la máquina para fabricar las piezas. Las herramientas y las máquinas se escogen de acuerdo con la geometría de las piezas. Las cilíndricas son trabajadas en tornos. En tanto, las prismáticas – en forma de prismas rectangulares – se mecanizan en las fresadoras. Asimismo, el software escoge la máquina que tiene la potencia adecuada como para ejecutar la tarea programada, simula el tiempo de fabricación y genera el presupuesto con precisión, sin necesidad de hacer una pieza piloto. “El software permite ver las piezas en formato tridimensional, permitiéndole al alumno verlas desde varios ángulos, antes de su fabricación”, dice Stipkovic.
Los otros software existentes en el mercado se destinan sólo a profesionales que trabajan en la producción industrial. “La mayoría es en inglés y tiene precios exorbitantes para las escuelas”, dice Almeida. El CNC Programmer, sale por dos mil reales, y es compatible con las principales máquinas del mercado.
El Proyecto
Desarrollo de herramientas computacionales para enseñanza y el aprendizaje de procesos de mecanizado con CNC (nº 01/08335-4); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Marco Stipkovic Filho – USP/Adiante Informática; Inversión 26.520,00 reales y 15.039,00 dólares (FAPESP)
