Il Computer aided manufacturing (CAM) è un software mediante il quale istruire macchinari industriali al fine di creare prodotti senza l’intervento dell’uomo o con un suo intervento ridotto, aumentandone qualità e precisione.
Inteso come processo singolo, il Cam è un importante ausilio per le aziende manifatturiere ma si offre anche come tecnologia ponte verso l’Industria 4.0 propriamente detta, laddove più processi e flussi tendono a essere connessi tra di loro arrivando a uscire dall’impresa considerata come entità, collegandosi a fornitori, clienti e a tutti gli altri stakeholders.
CAM software: panoramica sul Computer aided manufacturing
La produzione assistita da computer, in inglese Computer aided manufacturing è l’automazione di processi produttivi grazie all’impiego di software e macchinari controllati da computer. Un software istruisce un macchinario su come produrre un bene, indicando quali movimenti deve fare l’utensile o il macchinario stesso per lavorare alla produzione. La fase di post-processing converte poi questi movimenti in un linguaggio comprensibile ai macchinari che lavoreranno così in autonomia, garantendo la continuità di produzione, la qualità dei beni, l’assenza di errori di fabbricazione e la riduzione degli scarti.
Il Cam sta al braccio così come il Computer aided design (CAD) sta alla mente. Il CAM assume un senso ancora più marcato quando integrato con il CAD, è persino sostenibile che – vicendevolmente – CAD e CAM perdono potenzialità l’uno senza l’altro: da una postazione fisica (un computer), un operatore disegna un prodotto o il componente di un prodotto e i dati necessari alla produzione vengono inviati al software CAM il quale, a sua volta, istruirà i controller delle macchine a controllo numerico (CNC) che sapranno cosa fare e come farlo.
Nell’ottica dell’impresa completamente automatizzata, il CAM e il CAD sono soltanto due pezzi del puzzle e, per quanto rilevanti, dovrebbero essere integrati con altri sistemi, utensili e dispositivi, anche intelligenti (Industrial Internet of Things, IIot)
CAM software, come aiutano a migliorare la produzione
Non si stancano, non hanno rendimenti altalenanti e si interfacciano con semplicità al lavoro dell’uomo, sollevandolo dai compiti più pericolosi o faticosi. La produzione non diventa soltanto più veloce ma anche più efficace, limitando gli sprechi di materie prime e garantendo un maggiore ciclo di vita dei prodotti e dei macchinari stessi.
Questo è il lato immediatamente pratico e, in aggiunta, proprio perché il CAM può esistere soltanto in aziende nelle quali la cultura digitale è per lo meno discretamente diffusa, questi software contribuiscono a diffondere la nozione di utilità del dato come elemento vitale di ogni processo aziendale e questo ha a sua volta una ricaduta positiva sulla produzione e sulla competitività.
Scenari industriali nei quali, previa un’adeguata formazione, più dipendenti sono in grado di interfacciarsi con i software CAM, permettono una maggiore flessibilità e resilienza in ogni contesto produttivo, sapendo peraltro che i dipendenti non si espongono a rischi per la loro salute.
Come scegliere il software CAM adatto alle esigenze del manufacturing
È un argomento ampio che inizia a svilupparsi a partire dall’ambito industriale. Ci sono soluzioni che si prestano meglio alla fresatura, altre alla torchiatura e altre ancora ad altre particolarità di esecuzione della produzione. Esistono anche soluzioni trasversali che però, per principio almeno, necessitano di maggiori investimenti.
I parametri inalienabili sono, tuttavia, riconducibili alla:
- facilità d’uso: gli operatori vanno formati, questo non vuole dire che l’uso di tali soluzioni debba essere elitaria, soprattutto nelle imprese più piccole è necessario che i dipendenti sappiano svolgere più compiti e si muovano con disinvoltura attraverso le linee di produzione
- personalizzazione: le soluzioni CAM nascono per abbracciare un ampio spettro di esigenze aziendali, è necessario che possano essere tarate su quelle specifiche di chi ne fa uso
- integrazione con altri software: CAD e CAM devono andare a braccetto e, a prescindere, le macchine CNC hanno linguaggi di programmazione non per forza standard, lavorare su troppe conversioni di dati castra il potenziale di questi software
Questi capisaldi possono variare di numero e consistenza a seconda del settore di produzione di ogni singola impresa.
CAM software: le soluzioni più sicure e affidabili
Occorre smembrare questo argomento, perché la produzione automatizzata rientra, seppur parzialmente, nell’ambito dell’IioT e quindi può prevedere Cloud computing, Intelligenza artificiale e Apprendimento automatico. Tutti temi che riportano alle infrastrutture IaaS, Paas, Saas e persino Hardware as a Service (Haas) e Maintenance as a Service (Maas), modalità di erogazione che richiedono un elevato livello di sicurezza ma che tendono a non essere tipici soltanto dei software CAM.
Analizzando soltanto questi ultimi, la sicurezza deve risiedere in prima istanza nella possibilità di creare profili utenti con diversi livelli di autorizzazione e che rilascino log approfonditi delle operazioni svolte da ogni singolo operatore.
Laddove il fornitore di soluzioni CAM fornisce supporto in remoto, ci si deve attendere che operi mediante un’infrastruttura solida e sicura in modo che, all’impresa cliente, resti soltanto da configurare firewall e router per permettere all’operatore remoto di intervenire.
Le soluzioni CAM
Abbiamo selezionato alcuni software CAM tenendo conto di alcune peculiarità inalienabili, ossia la possibilità di integrazione con altri software in uso all’impresa e la predisposizione alla lavorazione a più assi. La modalità a 5 assi a cui si fa riferimento, riguarda i tre assi tradizionali X, Y e Z (dove Z è parallelo all’utensile di lavorazione) mentre i due assi supplementari (tipicamente nominati A e B), rotando, consentono l’avvicinamento al taglio in tutte le direzioni, prerogativa utile alla creazione di forme complesse riducendo il tempo di lavoro dell’operatore e aumentando la qualità del prodotto, in alcuni casi anche ovviando alla fase successiva di rifinitura.
Siemens NX Cam
Per dovere di chiarezza ci corre l’obbligo di segnalare che Siemens NX Cam è tra le migliori soluzioni che abbiamo provato e, a conti fatti, non stupisce più di tanto, considerando che la multinazionale tedesca ha una lunga tradizione nel comparto dell’industria e dell’automazione.
Un solo software per programmare qualsiasi macchina a controllo numerico, con un’interfaccia di facile utilizzo e un supporto fornito da Siemens per districarsi dalle situazioni più complesse, perché la curva di apprendimento è irta. Ci sono infatti modelli prelevabili e modificabili secondo le esigenze dell’impresa, e questo contribuisce alla formazione degli operatori che ne fanno uso.
Interessanti le capacità di modellazione 3D, Siemens NX Cam consente la programmazione di utensili a 5 assi e integra i dati già in possesso dell’azienda, così come si rende – nel complesso – facilmente integrabile con altri sistemi software.
I prezzi sono riservati a chi ne fa richiesta, si può però provare il software gratuitamente, senza necessità di installare alcunché.
Mastercam
Soluzione che integra Cam e Cad, il cui aspetto più interessante è la possibilità di importare disegni creati con altri software di design, come per esempio la soluzione CAD per antonomasia, SolidWorks. Mastercam consente una demo gratuita che mostra soltanto parzialmente le potenzialità del software ma che aiuta a farsi un’idea di come lavora, grazie anche alla corposa presenza di tutorial online concepiti per accompagnare anche l’utente meno avvezzo all’uso di tali soluzioni.
Mastercam fa affidamento sulla comunità di utenti, dispone infatti anche di un’app per dispositivi mobili che racchiude forum, news, turorial e porzioni di codice per la programmazione.
SolidCAM
Un tutt’uno con SolidWorks, SolidCAM supporta ogni applicazione CNC e la fresatura fino a 5 assi. È una soluzione che completa il CAD tridimensionale e offre un’interessante simulazione delle macchine utensili, al fine di provare in anteprima gli effetti della programmazione evitando sprechi e danni ai macchinari. L’interfaccia è intuitiva e non pone grossi limiti di apprendimento, si presta quindi con efficacia al lavoro di gruppi non altamente specializzati. Il prezzo è disponibile a chi ne fa richiesta.
Esprit
È tra i software più diffusi al mondo, Esprit è infatti molto trasversale e offre soluzioni pensate anche per l’odontotecnica. Ha un sistema di licensing e plugin che integrano la soluzione al fine di restituire efficacia anche negli ambiente industriali più complessi. Spiccano le possibilità di programmazione di esa-torniofrese fino a 22 assi.
EdgeCAM
Al pari di Esprit, Edgecam è una soluzione fornita da Hexagon e si distingue per la capacità di lavorare in ambiti produttivi di fresatura e tornitura. La soluzione può essere provata gratuitamente e contando sul supporto di esperti messi a disposizione dall’azienda.
GibbsCAM
Un solo software che riunisce la creazione del percorso utensile, la sua verifica e il post-processing. Una sola interfaccia per tutte le macchine CNC e la facilità d’uso sono il segno distintivo di GibbsCAM. Il pacchetto viene costantemente migliorato per supportare la configurazione multipla, sempre più diffusa tra i macchinari moderi, mediante la quale agli utensili da lavoro possono venire aggiunti o rimossi elementi durante le varie fasi di produzione, per esempio strumenti da taglio o di rotazione.
PowerMill
Prodotto targato Autodesk, PowerMill è adatto alle produzioni di parti complesse fino a 5 assi ed è presente sul mercato da 30 anni, sinonimo quindi di capacità di leggere l’evoluzione della manifattura e di una costante evoluzione nei processi di background che consentono di verificare i percorsi utensili prima di metterli all’opera nel contesto produttivo. La soluzione può essere provata gratuitamente, i prezzi ufficiali sono comunicati a chi ne fa richiesta.
CAMWorks
Uno dei punti di forza di CAMWorks è la Virtual machine, ambiente che simula i macchinari e il loro comportamento post-processing. Abbiamo passato all’ambiente di prova un file Cad per generare un percorso utensile in modo sorprendentemente facile, senza dovere abbandonare l’ambiente di design. La semplicità d’uso è file rouge di CAMWorks si riscontra anche nella linearità tra le interfacce, simili tra loro e quindi con una linea di apprendimento decisamente breve.
Anche in questo caso, i prezzi sono resi noti a chi ne fa richiesta, ma è possibile lavorare su una demo.
HSMWorks
È incluso nell’abbonamento a 360 Fusion di Autodesk ed è completamente integrato con SolidWokrs. Le modifiche fatte alla programmazione trovano immediato riscontro nel comportamento dei macchinari e degli utensili, riducendo così i tempi necessari ai settaggi e persino alle parziali riconversioni.
Il prezzo parte da 545 dollari per anno (500 euro) ed è possibile prelevare una versione di prova
FeatureCAM
Altra soluzione Autodesk, FeatureCAM è utilizzato soprattutto per la programmazione di frese, torni e macchine multitasking fino a 5 assi.
Poiché è un modulo di Fusion 360, consente anche la collaborazione di più persone, rilasciando informazioni sugli accessi compiuti ai diversi file di ingegnerizzazione dei prodotti. L’integrazione con altri sistemi è garantita e supportata da specialisti appositamente formati.
Si può fare una prova gratuita di FeatureCAM, occorre però un computer con specifiche hardware di spessore: almeno 8 Gb di Ram e 120 Gb di hard disk da destinare all’applicazione, con un processore a prestazioni elevate (AMD Phenom o Intel i7 sono raccomandati).
Alphacam
Soluzione molto interessante, Alphacam è un software di Hexagon particolarmente indicato per la lavorazione del legno, dei metalli e delle pietre. Ci si può interfacciare anche con Visal Basic for Application (VBA) e questo ne determina la trasversalità, anche perché si tratta di un linguaggio di programmazione molto diffuso e facilmente reperibile anche in outsourcing a prezzi contenuti.
L’importazione dal CAD e l’ambiente di simulazione sono caratteristici di Hexagon e sono di facile comprensione e utilizzo, fatta salva la necessità di una formazione – anche minima – degli operatori.
Surfcam
Surfcam è un’altra soluzione prodotta da Hexagon e, anche in questo caso, si distingue per la facilità d’uso nella modellazione a due dimensioni, mentre la curva di apprendimento per quelle 3D è un po’ più lunga ma non diventa mai proibitiva. Una delle potenzialità è il post-processing, ossia la conversione dei file CAM affinché sia compatibile con le macchine industriali, il cui ambiente è di comprensione immediata.
BobCAD-CAM
BobCAD-CAM offre diverse soluzioni che contemplano un vasto numero di macchinari industriali ma la parte più interessante è quella CAD, sorprendente per la facilità d’uso. Una curva di apprendimento molto corta e piatta, che consente a chiunque di prendere familiarità con il design in poco tempo, integrandolo al comparto CAM e quindi entrare con entrambi i piedi nella produzione assistita. I diversi moduli possono essere provati in modalità demo che consentono di testare anche le integrazioni con SolidWorks e Rhino, altro software per le modellazioni 3D ampiamente diffuso.
TopSolid CAM
Soluzione che integra CAD e CAM, TopSolid CAM si concentra soprattutto sulla lavorazione del legno e dei materiali siderurgici, permettendo di includere anche soluzioni CAD di altri fornitori e mettendo a disposizione una nutrita serie di plugin per molti utensili.
La parte di simulazione appare ben fatta e intuitiva, la demo non è disponibile per la soluzione relativa alla lavorazione del legno. I prezzi sono riservati a chi ne fa richiesta.
EnRoute
Soluzione CAD/CAM interessante per la progettazione a percorsi a due e a tre dimensioni che si adegua a macchine laser, al plasma e a getti d’acqua. Semplice da utilizzare, la demo restituisce un’idea precisa delle funzionalità del software, EnRoute si presta molto al disegno a mano libera (mouse o stilo) ed è indicato per lavorazione di testi, quindi particolarmente utile nei lavori di rifinitura dei beni prodotti.
