Corte a laser automatizado: maneiras de maximizar o valor 

A fabricação de metal é uma candidata ideal para automação, pois muitos processos são repetitivos e exigem um alto grau de precisão — condições perfeitamente adequadas para robôs industriais. Corte a laser automatizado, em particular, podem se beneficiar muito com a introdução da automação, levando a melhorias significativas de eficiência.

No entanto, apesar de suas vantagens, a automação de fábrica requer planejamento completo. Os principais obstáculos à automação geralmente giram em torno de custos. A robótica vem com altas despesas iniciais e normalmente precisa de tempo para gerar um retorno sobre o investimento. Para maximizar os benefícios desses investimentos, a implementação cuidadosa é essencial.

Siga estas cinco etapas para incorporar com sucesso o corte a laser automatizado em seus processos.

1. Automatize tarefas de front-end. 

Um desafio que os maquinistas frequentemente enfrentam após implementar a automação são os novos gargalos não intencionais. Os sistemas automatizados de corte a laser podem produzir de duas a quatro vezes mais peças no mesmo tempo que os processos manuais. Se o resto do seu fluxo de trabalho não acelerar da mesma forma, as diferenças de velocidade restringirão sua produtividade geral.

A solução aqui é automatizar tarefas de front-end como entrada e processamento de dados por meio da automação de processos robóticos (RPA). Empregar robôs de software garantirá que seu gerenciamento de pedidos possa acompanhar o ritmo do restante da automação de sua fábrica. Consequentemente, você evitará que gargalos ocorram em seus processos de corte a laser e melhorará sua eficiência total.

Implementar RPA além de robôs de corte a laser significará custos iniciais mais altos e potencialmente mais interrupções antes que os funcionários se acostumem com novos fluxos de trabalho. Ao mesmo tempo, levará a melhorias de eficiência mais drásticas, gerando um ROI positivo mais cedo. Dessa forma, você obtém tudo o que pode de seus investimentos em robótica.

2. Programa para eficiência de materiais. 

A automação por si só não necessariamente levará a melhorias notáveis de produtividade. A eficiência do seu sistema automatizado de corte a laser depende em grande parte de como você o programa. Quando chegar a hora de programar seus robôs, busque maior eficiência de material, exigindo rendimentos de material predefinidos sempre que possível.

Muitas máquinas podem ser programadas para usar uma porcentagem declarada dos materiais para cada folha de metal. Fazer isso garantirá que você crie mais peças por folha, minimizando o desperdício e, eventualmente, levando à redução dos custos de material. Embora essa programação possa não acelerar seu processo de fabricação de metal, ela aumentará os lucros ao reduzir as despesas.

Outro passo para aumentar sua eficiência de corte a laser é combinar pedidos com base em materiais e espessuras semelhantes. Lembre-se, porém, de que a espessura do metal determina a velocidade de corte, então, se você combinar vários pedidos em uma chapa grossa, isso tornará o processo mais lento. Planeje sua programação de produção de acordo para acomodar as velocidades de corte variáveis da sua máquina ao empilhar pedidos.

3. Compre o equipamento em etapas. 

Outra coisa a considerar ao automatizar processos de fabricação de metal é como você pode compensar os custos. Uma das estratégias de mitigação de custos mais eficazes com automação de fábrica é automatizar em etapas em vez de tudo de uma vez. Embora possa ser tentador aplicar automação em todos os lugares desde o início, isso incorrerá em altos custos e provavelmente interromperá seus fluxos de trabalho.

Muitos sistemas automatizados de corte a laser são modulares, permitindo que você automatize uma parte do processo por vez. Comece com a área com o maior potencial de economia e, então, automatize lentamente outras tarefas de menor prioridade. Conforme você automatiza mais, lembre-se de usar o feedback do trabalhador para aumentar a escala de forma mais eficaz.

Uma pesquisa de 2020 descobriu que 65% de iniciativas de automação bem-sucedidas usaram o feedback das pessoas para treinar soluções de automação, em comparação com apenas 24% de operações malsucedidas. Adotar uma abordagem lenta e modular para automação, ao mesmo tempo em que usa a experiência dos trabalhadores para orientá-lo, reduzirá os custos e levará a maiores ROIs.

4. Automatize o carregamento e descarregamento. 

Ao automatizar, lembre-se de considerar mais do que apenas o processo de corte em si. Assim como gargalos frontais podem limitar a eficiência da automação de corte a laser, processos posteriores como descarregamento também podem. Carregar e descarregar podem não parecer tarefas demoradas, mas são fáceis de automatizar, e pequenas mudanças podem levar a melhorias consideráveis ao longo do tempo.

Você pode ser capaz de automatizar o carregamento e descarregamento com pouco mais do que uma correia transportadora. Operações ainda mais delicadas provavelmente não precisarão de mais do que um braço robótico e alguns sensores para guiá-lo. Esses movimentos são simples e repetitivos, tornando-os ideais para automação. Automatizá-los garantirá que toda a linha possa corresponder à eficiência do cortador a laser.

Embora possam parecer tarefas menores, o carregamento e o descarregamento são pontos comuns de ineficiência. Automatizá-los pode levar seu tempo de feixe ligado até 80% ou mais, enquanto os tempos médios ficam em torno de 30% a 40%. Se você não automatizar o carregamento e o descarregamento, não estará usando sua automação de corte a laser em sua extensão máxima.

5. Monitore os principais indicadores de desempenho. 

Um dos erros mais comuns na automação de fábrica é ignorar a importância dos KPIs. Muitas lojas automatizam sem medir seu desempenho antes ou depois, dificultando a eficácia desses investimentos. Se você espera tomar decisões sábias de automação, deve monitorar cuidadosamente os processos em consideração.

Antes de automatizar, reúna dados sobre seus KPIs de fabricação de metal para estabelecer uma linha de base para comparação. Após introduzir qualquer tipo de capacidade de automação, continue monitorando esses KPIs, procurando por mudanças positivas e negativas. Quaisquer diferenças revelarão até que ponto sua automação foi eficaz, orientando suas futuras decisões de automação.

Sem dados de benchmarking, será difícil entender como a automação melhorou seus processos. Se você não tiver dados quantificáveis para referência, acabará confiando principalmente em suposições ao tentar replicar sucessos passados ou evitar cometer os mesmos fracassos. Como tal, é essencial que você monitore os KPIs antes e depois da automação.

6. O planejamento adequado maximiza o potencial da automação. 

A fabricação de metal pode ser uma aplicação ideal para automação, mas esses benefícios não virão automaticamente. A automação de fábrica eficaz depende de planejamento completo e implementação cuidadosa. Se você seguir essas etapas, poderá maximizar o valor e o desempenho da automação de corte a laser – e mitigar quaisquer desafios relacionados.

A automação pode ser cara e intimidadora, mas com a abordagem certa, ela não precisa causar muita interrupção. Essas diretrizes ajudarão você a ver como implementar a automação de forma mais eficaz, minimizando os custos iniciais e acelerando os ROIs. Você pode então ter certeza de que seu investimento renderá tudo o que pode.

As 5 principais vantagens da implementação da tecnologia de corte a laser automatizado

No cenário competitivo de fabricação de hoje, a automação está transformando indústrias ao fornecer melhorias significativas em eficiência, precisão e gerenciamento de custos. Uma das principais áreas que se beneficiam dessa mudança tecnológica é o corte a laser. A tecnologia de corte a laser automatizado combina robótica avançada e precisão a laser para revolucionar os processos de fabricação de metal. Vamos explorar as cinco principais vantagens de integrar o corte a laser automatizado em suas operações.

1. Maior precisão e exatidão

Um dos benefícios mais notáveis da tecnologia de corte a laser automatizado é a precisão notável que ela oferece. Os métodos de corte tradicionais geralmente envolvem processos manuais, que são suscetíveis a erros humanos e inconsistências. No entanto, os sistemas de corte a laser automatizados são governados por software controlado por computador que garante que cada corte seja executado com precisão milimétrica.

Esses sistemas podem produzir designs altamente intrincados e detalhados com variações mínimas de tolerância, o que é crítico em indústrias que exigem padrões exigentes. Não importa se você está trabalhando com metais finos ou chapas grossas, o processo automatizado garante consistência, reduzindo a probabilidade de erros dispendiosos e retrabalho. Esse nível de precisão é especialmente valioso para produção de alto volume, onde até mesmo pequenas discrepâncias podem levar a desperdício significativo de material ou defeitos no produto.

2. Velocidade de produção aprimorada

Automação é sinônimo de velocidade, e o corte a laser automatizado não é exceção. Ao simplificar o processo de corte, esses sistemas reduzem drasticamente o tempo de produção em comparação aos métodos manuais. Cortadores a laser automatizados podem trabalhar continuamente sem a necessidade de pausas ou interrupções, maximizando a produtividade e cumprindo prazos apertados com facilidade.

Além disso, como as máquinas podem operar 24/7, o tempo de inatividade entre os turnos é eliminado. Isso é especialmente benéfico para indústrias com altas demandas de produção, pois permite maior rendimento, mantendo a qualidade consistente. A integração da automação também reduz os tempos de configuração, permitindo trocas mais rápidas entre projetos e um uso mais eficiente dos recursos.

3. Economia de custos ao longo do tempo

Embora o investimento inicial em tecnologia de corte a laser automatizado possa parecer substancial, os benefícios financeiros de longo prazo superam em muito os custos iniciais. Um dos principais impulsionadores da economia de custos é a redução do desperdício de material. Com maior precisão e exatidão, os cortadores a laser automatizados usam materiais de forma mais eficiente, minimizando o refugo e otimizando o uso de matérias-primas.

Os custos de mão de obra são outra área em que a automação brilha. Os sistemas automatizados exigem menos intervenção manual, permitindo que os operadores se concentrem em outras tarefas de alto valor, como programação, manutenção ou controle de qualidade. Essa mudança não apenas reduz os custos de mão de obra, mas também melhora a eficiência operacional geral. Além disso, como os sistemas automatizados produzem resultados consistentes e precisos, a necessidade de retrabalho é minimizada, economizando tempo e recursos.

Com o tempo, essas economias cumulativas levam a um retorno sobre o investimento (ROI) mais rápido, tornando o corte a laser automatizado uma solução econômica para empresas que buscam aumentar a produção e melhorar a lucratividade.

4. Maior flexibilidade nas operações

Flexibilidade é essencial na fabricação moderna, e os sistemas de corte a laser automatizados fornecem exatamente isso. Os processos de corte tradicionais geralmente exigem ajustes manuais e longos tempos de configuração ao alternar entre diferentes tarefas ou materiais. Com a automação, essas transições são perfeitas, permitindo que os operadores se adaptem rapidamente a diferentes especificações de trabalho sem interromper a produção.

Máquinas de corte a laser automatizadas podem lidar com uma ampla gama de materiais, de vários metais a plásticos, tornando-as ferramentas versáteis para qualquer oficina de fabricação. Além disso, os sistemas podem ser programados para executar diferentes tipos de cortes — sejam linhas retas, curvas ou geometrias complexas — com facilidade. Essa capacidade de alternar entre trabalhos com tempo de inatividade mínimo melhora a produtividade geral e ajuda as empresas a atender às diversas necessidades dos clientes de forma eficiente.

5. Melhoria da segurança no local de trabalho

A segurança é sempre uma prioridade em ambientes industriais, e os sistemas de corte a laser automatizados oferecem vantagens significativas a esse respeito. Os processos manuais de corte a laser ou metalurgia podem expor os trabalhadores a riscos potenciais, incluindo calor intenso, bordas afiadas e vapores nocivos. Ao automatizar esses processos, os funcionários são removidos da exposição direta a esses riscos, criando um ambiente de trabalho mais seguro.

Além disso, os sistemas automatizados modernos são equipados com recursos avançados de segurança, como sensores, mecanismos de parada de emergência e gabinetes de proteção. Esses recursos não apenas garantem a operação segura do maquinário, mas também protegem os trabalhadores de acidentes, reduzindo lesões no local de trabalho e os custos associados de tempo de inatividade ou reivindicações de indenização.

Conclusão: Um investimento estratégico para o futuro

Implementar tecnologia de corte a laser automatizado em suas operações de fabricação é mais do que apenas uma atualização tecnológica — é um investimento estratégico que aumenta a eficiência, impulsiona a produtividade e proporciona economia de custos a longo prazo. Ao adotar a automação, você pode melhorar a precisão e a velocidade de seus processos de produção, ao mesmo tempo em que cria um ambiente de trabalho mais seguro e flexível.

À medida que a indústria de manufatura continua a evoluir, a adoção de sistemas automatizados de corte a laser pode lhe dar uma vantagem competitiva, posicionando seu negócio para o crescimento e o sucesso nos próximos anos.

Softwares de corte a laser automatizados

1. Adobe Illustrator

O Adobe Illustrator (AI) é um software baseado em vetores muito respeitado que é considerado um líder da indústria há décadas. Se você está em design gráfico ou industrial, você estará bem ciente da AI.

Este software é uma excelente escolha para design de corte a laser, devido aos seus recursos robustos, natureza estável e suporte de uma das maiores empresas de software do mundo, a Adobe. Plugins estão disponíveis para pegar os designs e transformá-los no g-code necessário para executar o laser. 

Para amadores e pequenas empresas, pode ser caro. Para usar IA, você precisa pagar uma taxa de assinatura, em vez de comprar uma única licença. Esse custo é difícil de justificar, a menos que você esteja criando novos designs regularmente e gerando renda com eles.

Dito isso, a maioria dos designers profissionais usa o Illustrator como sua escolha de software de design vetorial.

Para saber mais sobre como usar o Illustrator para criar designs para corte a laser, confira estes recursos.

2. Inkscape

O Inkscape é uma versão gratuita e de código aberto do Adobe Illustrator. Não há nada que você possa fazer no Illustrator que não possa fazer no Inkscape, pode ser apenas um pouco mais complicado. Milhões e milhões de dólares foram investidos em ajustes finos e ajustes na interface do usuário e na experiência do Adobe Illustrator, enquanto o Inkscape teve que depender exclusivamente de desenvolvedores e feedback voluntário.

A principal vantagem do Inkscape é que ele é gratuito. Mas há outros motivos para usá-lo. Por exemplo, há uma grande comunidade envolvida no uso da ferramenta, onde você pode obter ajuda e tutoriais. A comunidade também desenvolveu plugins para transformar designs do Inkscape em arquivos g-code.

Designers profissionais geralmente vão usar o Illustrator em vez do Inkscape, mas isso não é universal. Há muitos profissionais que operam somente em plataformas de código aberto.

Para saber mais sobre como usar o Inkscape para projetar para corte a laser, confira estes recursos.

3. Queimadura de Luz

Lightburn é um software extremamente popular para corte a laser. É ótimo para iniciantes com lasers em casa e muitas empresas que usam cortadores a laser. Muitos lasers de CO2 são enviados com uma licença para LightBurn. O lado do design do LightBurn pode ser um pouco básico em comparação com as outras opções aqui, mas se for o suficiente para obter o que você precisa, o LightBurn é uma excelente opção. O LightBurn pode importar arquivos para transformar em g-code se você tiver outro software em que prefira projetar.

4. LaserGRBL

Construído especificamente para controlar lasers, o LaserGRBL é um software de controle de laser gratuito para Windows. É uma interface muito mais simples, mas tem um conjunto de recursos limitado. O que o torna diferente dos outros listados aqui é que ele foi criado para controlar um laser diretamente. Em vez de exportar um arquivo g-code para seu laser, o LaserGRBL roda em um computador conectado diretamente ao laser.

5. Fusão 360

Ao contrário do LightBurn, o lado do design do Fusion 360 é excelente, permitindo modelagem 3D completa, ferramentas de chapa metálica e muito mais. O Fusion 360 tem ferramentas de fabricação integradas que permitirão que você pegue seus designs e crie os arquivos de código g necessários para sua máquina diretamente em um pacote. Como bônus, o Fusion 360 também pode lidar com fresamento, torneamento, corte a plasma, corte a jato de água, corte a laser e muito mais. Se você faz muita fabricação e quer um software que faça tudo, confira o Fusion 360. Se você quiser enviar seus arquivos para serem cortados a laser, o Fusion 360 também pode exportar os formatos de arquivo apropriados.

Coisas a considerar para escolher um software de corte a laser automatizado

• Fluxo de trabalho – É importante considerar como você quer usar o software. Você quer um software para projetar e criar g-code ou você gosta de projetar algo com o qual já esteja familiarizado e só precisa de algo para criar g-code?
• Custo – Existem algumas opções gratuitas disponíveis para software de corte a laser. No entanto, elas podem negociar estabilidade ou facilidade de uso por esse custo. 
• Tempo – Às vezes, o que você ganha quando gasta mais em software é economia de tempo. Em um ambiente de produção onde tempo é dinheiro, isso pode ser um grande fator a ser considerado.
• Projetos – Os tipos de projetos que você quer criar podem influenciar sua decisão. Você só vai cortar a laser ou seria conveniente ter um software com capacidade CAM completa?

Qual é o melhor software de corte a laser para iniciantes?

Tente aproveitar o que você já sabe. Se você tem experiência com algo como o Illustrator, dê uma olhada nos plugins que permitirão que você transforme seus designs em g-code a partir daí. Para usuários com experiência em CAD, algo como o Fusion 360 pode ser uma boa escolha. 

Para aqueles que estão apenas começando e não têm experiência para contar, você pode querer experimentar algumas opções diferentes para ver de qual gosta. Aconselhamos você a não ficar preso a apenas uma opção. Às vezes é fácil ficar com algo porque você está familiarizado com ele e perder uma opção melhor. Procure opções com tutoriais e recursos disponíveis nos quais você pode se apoiar se precisar de ajuda.

Conclusão

Corte a laser automatizado não é apenas uma atualização tecnológica; é um divisor de águas para a eficiência da produção. Ao oferecer precisão incomparável, ciclos de produção mais rápidos, desperdício de material reduzido e custos de mão de obra mais baixos, ele simplifica significativamente as operações. À medida que a manufatura continua a se mover em direção à Indústria 4.0, as empresas que adotam a automação estarão mais bem equipadas para atender às crescentes demandas, melhorar seus resultados financeiros e permanecer competitivas em um mercado em evolução.

Incorporar o corte a laser automatizado ao seu processo de produção é um passo fundamental para alcançar maior eficiência, escalabilidade e sucesso a longo prazo.