Con el desarrollo de la tecnología de control numérico, hay un rápido progreso en el campo del procesamiento mecánico y la flexibilidad en las técnicas de fabricación. Las modernas técnicas de fabricación integradas por computadora son capaces de producir geometrías complejas con alta eficiencia y a un costo menor que el proceso de fabricación convencional. Hoy en día, las técnicas modernas de fabricación integrada, como CNC, que implica el uso de una computadora para tareas como operaciones de taladrado, mandrinado y corte, son una opción favorable tanto para la creación de prototipos como para la producción de piezas de automóviles en todo el mundo.
Máquina CNC
CNC es una máquina de control numérico que utiliza códigos G y códigos M para cortar, taladrar y otros procesos de fabricación con precisión y exactitud. El diseño y la fabricación de piezas mecánicas en los CNC modernos están altamente automatizados. Las dimensiones de las piezas se definen mediante el uso de algún software CAD que luego se convierte en directivas de fabricación utilizando el software CAM (Fabricación asistida por computadora). La transformación de las directivas en comandos específicos, como códigos G y M, es necesaria para que la máquina en particular produzca el componente.
El movimiento de la herramienta en CNC se controla a lo largo de diferentes ejes. Las máquinas CNC modernas que se emplean utilizan el mecanizado de 5 ejes. El mecanizado de 5 ejes permite que la herramienta de trabajo se mueva a lo largo de 5 ejes diferentes al mismo tiempo, lo que permite el mecanizado de piezas complejas con total eficiencia y precisión.
CNC automotriz
Cada faceta de la técnica de fabricación exige un alto rendimiento. Por lo tanto, las empresas automotrices están empleando muchas técnicas de mecanizado para la producción de diferentes piezas, como láminas de carrocería, parabrisas, paneles de puertas y diversos componentes internos y externos. Las empresas automotrices están recurriendo a las máquinas CNC para una producción más rápida de piezas precisas y altamente eficientes. El uso de máquinas CNC en el campo de la automoción se denomina CNC automotriz.
Se pueden producir varios componentes importantes del automóvil empleando la técnica de CNC automotriz. El cilindro de un motor es uno de ellos, donde un gran bloque de aluminio se puede transformar en un bloque de motor o cilindro de un motor donde el pistón sube y baja a alta velocidad y temperatura.
De igual manera se puede utilizar CNC automotriz para el aligeramiento tanto interior como exterior del vehículo utilizando un material como el vidrio acrílico o el PMMA (Polimetilmetacrilato). Otros componentes, como piezas de escape, piezas de suspensión, carcasas de carburador, etc., se pueden fabricar utilizando la técnica automotriz CNC, ya que todo el proceso es relativamente rápido y produce piezas precisas. Dado que CAD permite una alteración rápida del diseño de la pieza, esta tecnología de fabricación es útil para personalizar el vehículo y sus componentes.
Introducción de Inteligencia Artificial en CNC
La IA (Inteligencia Artificial) es básicamente el sistema u operación de algoritmos que se optimizan automáticamente a medida que se someten a algunos procesos. El campo de la fabricación rápida está siendo testigo de cambios revolucionarios tras la introducción de la Inteligencia Artificial en las máquinas CNC mejorando su rendimiento.
La inteligencia artificial reduce el tiempo de inactividad de las máquinas. A medida que la máquina funciona, desarrolla fallas que a veces son difíciles de detectar, lo que reduce la productividad según la escala industrial. Con la introducción de la IA en las máquinas CNC, la máquina podrá autodiagnosticar la falla con la ayuda del software de IA, lo que ahorrará muchas horas de inactividad de la máquina. Además, la introducción de IA en la automoción CNC también ayudará en el control de calidad al mantener la consistencia de la salida. La salida será monitoreada y verificada continuamente con ajustes automáticos realizados para producir productos consistentes. Esto tendrá un impacto en el costo y la eficiencia con mayor precisión y menos desperdicio de materia prima.
Aplicación de CNC asistido por IA en automóviles autónomos
Los autos sin conductor, también conocidos como autos autónomos, son vehículos que se mueven con menos o ningún aporte humano al detectar el entorno. Combinan varios sensores para juzgar el entorno circundante. El sistema de control utilizado luego interpreta la información para identificar el camino correcto y el bloqueo de obstáculos.
El papel de la automoción CNC en los coches autónomos es de gran importancia. Con la introducción de AI en el CNC, CNC automotriz ha estado dando más rendimiento en comparación con antes. El automóvil CNC asistido por IA se utiliza en la fabricación de piezas de automóviles, así como en el mecanizado de automóviles. Como los automóviles autónomos requieren más precisión en comparación con los automóviles conducidos por humanos, donde se puede atender la posibilidad de errores. Estos CNC se utilizan en la fabricación de componentes de comunicaciones eléctricas, así como los componentes mecánicos de los coches autónomos. Además, CNC automotriz se puede utilizar para otras operaciones, como centros de roscado, aplicaciones de fabricación de moldes, mecanizado láser, manipulación, etc. Los componentes mecánicos fabricados incluyen zapatas de freno, piezas de motor programadas basadas en reglas, carcasas de varios componentes eléctricos, disipadores de calor paneles, etc. Los componentes eléctricos del vehículo autónomo que pueden ser fabricados por CNC automotriz son los sensores de radar que detectan la dinámica de la carretera, los componentes de procesamiento, los instrumentos ópticos del automóvil, los interruptores de membrana, los adaptadores, los conectores, los enchufes, la plataforma de soldadura por ola. Estas piezas requieren una calidad de superficie superior y una mayor precisión. Además, se requiere que todas las piezas sean exactamente idénticas, lo que se logra mediante la automoción CNC asistida por IA.
Además, las máquinas CNC de precisión con la ayuda de AI también se pueden usar para diseñar componentes programados que tienen un mecanismo de retroalimentación, lo que ayuda a que los automóviles se conduzcan solos. Por ejemplo, mediante el uso de una máquina CNC de precisión, se diseñó un programa para apagar un automóvil automáticamente si se deja encendido durante algún tiempo sin ningún esfuerzo humano mediante el código generado por la IA. Del mismo modo, la automoción CNC asistida por IA se puede utilizar para crear los componentes que pueden proporcionar alertas situacionales y la IA puede incrustar el código para tomar las decisiones correctas, lo que ayudará en el mecanismo de conducción autónoma.
Ventajas de la automoción CNC
- Velocidad: Una de las ventajas más significativas de la automoción CNC es la velocidad frente al mecanizado convencional. Esta ventaja es particularmente evidente cuando se lleva a cabo la producción en masa de componentes, ya que la computadora puede repetir el programa tantas veces como sea posible sin interrupciones.
- Precisión y Exactitud: La precisión es otra razón a favor de la automoción CNC en lugar del mecanizado convencional. Los mejores ajustes de la máquina proporcionan tolerancias de 0,001” debido a la naturaleza autónoma de la máquina. Estas tolerancias tan finas se exigen en la industria automotriz, donde la falla de cualquier componente crítico puede tener graves consecuencias, especialmente en los automóviles autónomos.
- Repetibilidad: El trabajo de la máquina CNC se puede repetir sin ninguna discrepancia, por lo que las piezas producidas son idénticas y precisas. Por lo tanto, esta tecnología es particularmente útil en la producción en masa, donde se pueden reproducir piezas idénticas sin errores.
Futuro del CNC asistido por IA
A medida que se desarrolle la tecnología, el futuro de los CNC asistidos por IA estará más vinculado. La IA será lo suficientemente inteligente como para vincular el software CAD y corregir cualquier error en los diseños para obtener los mejores resultados posibles. Se introducirá el diseño generativo para mejorar los diseños a través de una serie de iteraciones. El proceso de fabricación también se puede vincular con la computación en la nube para que las operaciones se puedan realizar desde alguna plataforma de almacenamiento en la nube de Internet ahorrando la memoria del sistema. Por lo tanto, los CNC asistidos por IA desempeñarán un papel mucho más importante en las operaciones de fabricación y mecanizado, especialmente en la industria automotriz, por lo que la creación de prototipos de automóviles hará la misma parte.
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