Aktualności

 
 Siemens SinuTrain – przykład symulatora CNC sterownika Siemens Sinumerik

W tej części poradnika przyjrzymy się popularnym symulatorom CNC. Przeanalizujemy możliwości ich zastosowania oraz mocne i słabe strony. Wszystko to w odniesieniu do zastosowania ich podczas kursów CNC. Jest to naszym zdaniem kolejny ważny aspekt, który pod lupę powinna wziąć osoba przeglądająca oferty dotyczące kursów CNC. Skupimy się jak zwykle na faktycznych realiach rynku pracy i wymaganiach stawianych Operatorom i Operatorom Programistom CNC.

Geneza powstania

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na specjalistów branży CNC pojawiły się nowe, innowacyjne wówczas metody kształcenia w tym zakresie. Przemysł rozpoczął proces wchłaniania coraz to większej ilości operatorów CNC, stąd pierwsze programy symulujące pracę maszyn były tworzone głównie z myślą o szkołach technicznych. Dzięki nim w klasie liczącej 20 – 30 uczniów, wyposażonej w stanowiska komputerowe można było bez potrzeby zakupu drogich obrabiarek CNC uczyć podstaw programowania. Wystarczyło zainstalować na każdym z komputerów oprogramowanie symulujące.
Symulatory CNC są dziś również popularne wśród firm szkoleniowych. Sposób i skala ich wykorzystania podczas zajęć są jednak bardzo różne.
Jaki skutek ma to dla kursanta? Postaramy się to wyjaśnić w dalszej części tekstu.

Czym jest symulator CNC?

Symulator CNC jest specjalistycznym programem, którego celem jest możliwie najwierniejsze odwzorowanie ekranu sterownika, jego funkcji, a także przycisków funkcyjnych. Wszystko to na monitorze zwykłego komputera klasy PC. Użytkownik symulatora porusza się po jego ekranie zazwyczaj za pomocą myszki lub bezpośrednio za pomocą monitora dotykowego wybiera palcem poszczególne funkcje. Najbardziej popularne symulatory to Siemens SinuTrain, Heidenhain Programming Station oraz Fanuc NCGuide. Wynika to z faktu, że wszystkie te programy symulują trzy sterowniki CNC znajdujące się w światowej czołówce pod względem częstości występowania w przemyśle.

Producenci symulatorów CNC są jednocześnie producentami sterowników. Tak jest zarówno w przypadku SinuTrain’a (symuluje oprogramowanie Sinumerik), Heidenhain’a jak i Fanuc’a. Dzięki temu użytkownik otrzymuje software’ową część sterownika praktycznie „wyjętą” z prawdziwej obrabiarki. Takie rozwiązanie ma niewątpliwie swoje zalety, ale i wiąże się z pewnymi ograniczeniami.

Zalety symulatorów CNC:

– dokładne odwzorowanie ekranowej części sterownika na komputerze klasy PC,
– możliwość zapoznania się z funkcjami niektórych przycisków układu sterowania,
– możliwość tworzenia programów i ich edycji,
– możliwość uruchomienia symulacji obróbki, która pokazuje półfabrykat oraz narzędzie, a także obrazuje efekt końcowy napisanego programu obróbkowego,
– symulator „wybacza” błędy w programowaniu i pozwala na szybkie ich poprawienie bez ryzyka zniszczenia narzędzia i/lub obrabiarki.

Wady symulatorów CNC:

– brak widoku obrabiarki CNC (na ekranie monitora widzimy tylko to, co znajduje się na ekranie pulpitu sterownika CNC),
– brak wielu podstawowych przycisków funkcyjnych obrabiarki (np. zaciskanie uchwytu w tokarce CNC),
– symulator „przyjmie wszystko” tzn. programy obróbkowe zawierające nawet najbardziej nierealne parametry technologiczne (np. zbyt głęboka warstwa skrawania) na ekranie symulacji będą spokojnie skrawać olbrzymie warstwy materiału. Przykład: Symulator bez żadnego protestu pokaże jak mała płytka tokarska do obróbki wykańczającej skrawa materiał na głębokości przejścia 10 mm. Oczywiście nie trzeba wspominać, że w rzeczywistości taka operacja skończyłaby się poważnym uszkodzeniem narzędzia, a być może i naruszeniem geometrii obrabiarki.
– ze względu na brak widoku na obrabiarkę nie ma możliwości wykonania podstawowych czynności obsługowych takich jak: pomiar narzędzia, ustawienie bazy detalu, zapoznanie się z kinematyką obrabiarki (poruszanie się w osiach).

Czego jeszcze nie doświadczymy na symulatorze?

Należy wspomnieć o oczywistych zajęciach, z którymi każdy Operator lub Operator Programista CNC styka się podczas pracy tj. uzbrajanie obrabiarki w narzędzia i wszystkie czynności z tym związane, przygotowywanie półfabrykatu do obróbki, dokonywanie pomiarów wykonanych detali, zmiana korektorów narzędziowych w zależności od wyniku pomiaru etc. Nie można również zapomnieć o szeregu wszelkich czynników towarzyszących pracy przy maszynie CNC tj. zachowanie się narzędzia podczas obróbki, kształt i długość tworzących się wiórów, dźwięki towarzyszące obróbce (często podpowiadające, czy wszystko w porządku z parametrami skrawania), poziom wibracji obrabiarki, wyświetlane obciążenia na wrzecionie/poszczególnych osiach itd.

Dodatkowo dochodzi czynnik lęku przed dużą obrabiarką. Chcąc podjąć pracę w zawodzie, absolwent kursu CNC napotka na obrabiarki w zdecydowanej większości przypadków o sporych gabarytach zewnętrznych. Przy pracy z symulatorem nie ma możliwości przyzwyczajenia się do wielkości obrabiarki – przed nami stoi tylko monitor komputera. Jak w takim razie nieoswojony z rozmiarami i charakterystyką pracy obrabiarki kandydat poradzi sobie podczas rozmowy o pracę?

Wzięcia udziału w procesie realnej obróbki (od przygotowania kawałka stali do gotowego elementu)
nie jest niestety w stanie zastąpić żaden symulator CNC.

Podsumowanie

Nie chcemy tym artykułem umniejszyć ważnej roli symulatorów w procesie nauczania zagadnień związanych z obróbką. Podczas naszych szkoleń CNC również z nich korzystamy – dają nam możliwość płynnego wprowadzenia kursantów w tajniki obsługi sterowników. Stanowią świetną bazę dla ćwiczeń w pisaniu programów podczas zajęć teoretycznych. Przy wielu ich zaletach przydatnych szczególnie na początkowych etapach szkolenia należy jednak zdawać sobie sprawę z faktu, że nie można przeceniać ich roli w całościowym procesie edukacji przyszłych operatorów i operatorów programistów CNC.

Czy w takim wypadku praca z symulatorami CNC może być traktowana i opisywana jako praktyka? Mogę odpowiedzieć pytaniem retorycznym:

Czy to, że ktoś gra w symulator jazdy samochodem ciężarowym czyni go kierowcą?
Czy pilot (to przecież również operator maszyny) ćwiczący na symulatorze przelot z lotniska A do lotniska B dopisze te godziny do swojego faktycznego nalotu?

Biorąc to wszystko pod uwagę nasuwa się wątpliwość: dlaczego rynek szkoleniowy CNC często decyduje się na stawianie znaku równości między zajęciami przy symulatorach, a praktyką przy prawdziwych obrabiarkach? Powszechne jest również wliczanie zajęć przy symulatorach do czasu zajęć praktycznych. Objawia się to najczęściej w postaci braku konkretnej informacji w ofercie mówiącej ile faktycznie czasu kursanci pracują wyłącznie przy obrabiarkach CNC i w jak dużych grupach się to odbywa. Zachęcamy Was tym samym do sprawdzania ofert firm szkoleniowych pod kątem specyfiki zajęć praktycznych.

Skąd pomysł na utworzenie serii artykułów składających się na poradnik?

Na polskim rynku najbardziej rozpowszechnione kursy związane z tematyką CNC to szkolenia pn. Operator CNC oraz Operator Programista CNC. Pod względem nazwy, bardzo do siebie podobne. Niestety z tego samego powodu są często wykorzystywane w sposób wprowadzający w błąd. Dlatego też zdecydowaliśmy się na to, aby powstała seria artykułów, które mogą pomóc Wam w wyborze szkolenia. Tak jak ten, również wszystkie kolejne artykuły nie będą procesem beatyfikacji naszej firmy, ale opierać się będą o suche fakty. Skupimy się przede wszystkim na faktycznych realiach rynku pracy, tak przecież ważnych dla przyszłych Operatorów i Operatorów Programistów CNC.

Skąd mamy wiedzę na temat kształtu i wymagań obecnego rynku pracy? Zatrudniając operatorów programistów CNC sami go tworzymy – Numerika, oprócz działalności szkoleniowej specjalizuje się w obróbce skrawaniem. Ponadto przeprowadzamy szkolenia w siedzibie naszych klientów. Możemy więc bezpośrednio zaobserwować jakie wymagania stawiane są przed nowo zatrudnionymi oraz jakie oczekiwania wobec nich ma pracodawca. Są to firmy z różnorodnych sektorów tj. mikro, małych, średnich i dużych przedsiębiorstw. Daje to nam szeroki obraz sytuacji na rynku pracy, którą chcemy się z Wami podzielić.

Czym w takim razie różnią się kursy CNC i stanowiska pracy, których dotyczą?

Standardem jest, że nazwa kursu CNC wiąże się z pewnym zakresem wiedzy i umiejętności. Na przykład: Karol ukończył kurs Operatora CNC więc powinien posiadać wiedzę, która jest potrzebna przy wykonywaniu zawodu Operator CNC tj. czynności obsługowe, umiejętność czytania rysunku wykonawczego oraz dokonywania pomiarów wykonanych detali. Analogicznie inna osoba kończąc kurs Operatora Programisty CNC, powinna posiadać wiedzę, którą ma Operator CNC uzupełnioną dodatkowo o umiejętności planowania i programowania procesu obróbki na maszynie CNC.

Należy uświadomić sobie pewną ważną kwestię. Dla potencjalnego kursanta, który nie miał jeszcze do czynienia z zagadnieniami CNC oraz dla osób, które chcą w tym temacie rozwijać swoje umiejętności/systematyzować wiedzę najważniejsze powinno być to, czego wymaga od nich rynek pracy.
Tutaj w przeciwieństwie do rynku szkoleń, sytuacja jest bardzo jasna. Istnieje wyraźny podział stanowisk pracy na:

Operator CNC

Jest to najczęściej stanowisko typowo operatorskie tzn. z nastawieniem na czynności obsługowe wykonywane przy obrabiarkach CNC (np. odpowiednie zamocowanie półfabrykatu, uruchomienie programu, kontrola procesu obróbki, dokonywanie pomiarów po obróbce i porównywanie ich z rysunkiem wykonawczym, mierzenie wykonanych elementów, korekty narzędzi). Wakaty na tego typu stanowiskach istnieją zwykle w firmach wysoko rozwiniętych, o stosunkowo dużej ilości pracowników. Firmy te są nastawione głównie na produkcję wielkoseryjną i najzwyczajniej w świecie nie potrzebują przy każdej z kilkudziesięciu obrabiarek osób, które potrafiłyby programować obrabiarki.

Od tego są technolodzy i programiści maszyn (zwani też ustawiaczami), którzy planują, a następnie wdrażają proces obróbki dotyczący danego elementu. Operator CNC natomiast otrzymuje konkretne instrukcje i zalecenia np. nazwa programu, miejsce, w którym należy ustawić punkt zerowy detalu, lista narzędzi, które mają być wykorzystane w procesie obróbki. Jego praca jest pracą często odtwórczą, przez co perspektywy rozwoju na tego typu stanowisku są stosunkowo kiepskie. Praca ta traktowana jest często przez początkujących operatorów jako tymczasowa, która służyć ma tylko okrzepnięciu, nabraniu choćby minimalnego doświadczenia. Co ciekawe świadomość takiego, a nie innego podejścia pracowników mają również duże firmy, co objawia się tym, że podpisują nierzadko umowy z agencjami pracy tymczasowej, których zadaniem jest wyszukiwanie nowych kandydatów.

Operator Programista CNC

Jest to już stanowisko znacznie lepiej opłacane, które zawiera w sobie pracę Operatora CNC, ale dodatkowo obejmuje kwestie związane z ustawianiem i programowaniem maszyn CNC. Są to najczęściej osoby bardzo uniwersalne, przez co mocno poszukiwane przez pracodawców, tym bardziej przy obecnych dużych brakach specjalistów tego typu. Dlaczego uniwersalne? Wystarczy zdać sobie sprawę z tego ile rzeczy potrafią i na jak wielu płaszczyznach muszą sprawnie się poruszać.

Stanowiska tego typu zwykle spotykane są w mniejszych zakładach produkcyjnych, które skupiają się na obróbce małoseryjnej, wykonywaniu prototypów części maszyn, często wysoko precyzyjnych i ciężko obrabialnych (np. ciężkie w obróbce materiały wymagające doboru specjalistycznych narzędzi skrawających oraz parametrów skrawania). Perspektywy rozwoju w tego typu firmach są w większości przypadków bardzo dobre. Młody adept sztuki skrawania CNC spotyka się tam z wieloma nowymi sytuacjami. Ze względu na małoseryjny charakter produkcji, praktycznie każdy dzień przynosi nowe doświadczenia: pierwsza obróbka nieznanego wcześniej materiału, pierwsze samodzielne wytaczanie otworu do wysokiej tolerancji, wymyślanie sposobu na zamocowanie skomplikowanego detalu na maszynie, obmyślanie strategii obróbki tak, aby wykonać dany przedmiot w jak najmniejszej ilości mocowań.

Praca ta szybko staje się pasją, a satysfakcja płynąca z każdego rozwiązanego problemu, który jeszcze przed chwilą wydawał się nie do rozwiązania jest mocno uzależniająca. Dzięki temu robiąc to, co lubimy bez żadnego wysiłku i wręcz nieświadomie rozwijamy nasze umiejętności. Gdybym chciał wymienić wszystkie ciekawe i pouczające sytuacje, które zdarzają się w pracy Operatora Programisty CNC musiałbym prawdopodobnie napisać książkę.

Wracając do sedna, Operator Programista musi posiadać wiedzę i umiejętności Operatora CNC dodatkowo wzbogacone o:
– umiejętności zaplanowania możliwie najbardziej optymalnego procesu obróbki,
– umiejętność doboru narzędzi i parametrów technologicznych,
– wiedzę o sposobach mocowania detali,
– umiejętność doboru strategii obróbkowych,
– umiejętność programowania obrabiarek,
– umiejętność bezpiecznego wdrażania programów obróbkowych.

Jak wybrać odpowiednie szkolenie, czym się kierować?

Widać, że różnice w charakterze pracy Operatora i Operatora Programisty CNC są znaczne. Jak w takim razie odnieść się do sytuacji, w której w dwóch różnych firmach szkoleniowych można zrobić kurs o tej samej nazwie tj. Operator Programista CNC, który powinien przygotować do tego samego zawodu tj. zapewnić podobny zakres wiedzy i umiejętności przy czym w jednej z firm szkolenie jest niemal dwukrotnie krótsze niż w drugiej? Smutna prawda jest niestety taka, że próbując ścisnąć zakres programowy robi się to zawsze kosztem kursanta. Nie ma czasu na realizację kluczowych zagadnień, z którymi uczestnik powinien zostać zaznajomiony jeśli zależy mu na solidnych fundamentach i pewnym wejściu w branżę CNC.

Nawet jeśli prowadzący zdąży poruszyć wszystkie zagadnienia, to w przypadku mocno ograniczonego czasu szkolenia przy kilkunastoosobowej grupie nie ma szans na to, by dokładnie je wytłumaczyć. Odchodząc na chwilę od CNC zwróćmy uwagę na pozostały rynek szkoleń. Kursy językowe, dotyczące obsługi oprogramowania, szkolenia z kompetencji interpersonalnych itd. Niezależnie od tego w czym specjalizuje się firma szkoleniowa w opiniach na jej temat często można przeczytać np. “Prowadzący świetnie wszystko tłumaczył”. Oznacza to, że oprócz dobrych chęci, miał na to po prostu przewidziany, odpowiedni czas. Jest to zasada aktualna dla każdego rodzaju szkolenia, od prawa jazdy, przez szkolenia dot. obsługi maszyn, aż po np.  kursy na licencję pilota liniowego.

Standardy wymagań rynku pracy są bardzo konkretne, ale jak widać standardy firm szkoleniowych są często bardzo rozbieżne. Osoba pragnąca rozpocząć karierę w branży CNC gubi się w lawinie ofert i promocji. W jaki sposób miałaby wybrać ten właściwy kurs skoro często nie posiada żadnej wiedzy na temat obróbki skrawaniem? Często słyszymy: „Wybrałem Numerikę bo macie naprawdę fajnie zrobioną stronę. Budzi zaufanie”. Oczywiście cieszymy się z takich opinii, ale jednocześnie pojawia się z tyłu głowy myśl. „Dlaczego ta osoba nie wybrała nas zwracając uwagę na maszyny, na czas szkolenia, na liczebność grup, na opinie byłych kursantów?”.

Odpowiedź jest stosunkowo prosta. Otóż dla nas, osób związanych z obróbką skrawaniem są to oczywiste sprawy, natomiast dla Kursanta niekoniecznie. Stwierdziliśmy więc, że to, co powinniśmy robić dla osób zainteresowanych szkoleniem, to uświadamianie ich i pokazanie jak to wszystko wygląda “od kuchni”. Wierzymy, że wybór szkolenia będzie wówczas bardziej świadomy, a zastanawiającym się nad rozpoczęciem kariery w branży CNC oszczędzi rozczarowań.

Branża CNC nie ma już przed nami żadnych tajemnic. Doświadczeni pracownicy mogą liczyć na sowite wynagrodzenie, a także rozwój i awans w strukturach firmy. Czy warto zrobić kurs programowania CNC? Czego można się nauczyć i jak wygląda przygotowanie do zawodu operatora-programisty?

Operator programista CNC jest odpowiedzialny za prawidłowe zaplanowanie, zaprogramowanie i przebieg procesu wykonywania elementów, obsługę obrabiarek CNC, czytanie dokumentacji technologiczno-technicznej oraz dokonywania niezbędnych poprawek.

Co to jest kurs programowania CNC?

Branża obróbki skrawaniem CNC jest jedną z najszybciej rozwijających się w przemyśle wytwórczym. Na rynku wciąż brakuje specjalistów obsługujących maszyny CNC. Obrabiarki sterowane numerycznie to nowoczesne urządzenia wykorzystywane w przemyśle wytwórczym. Służą do obróbki  różnego rodzaju materiałów, na przykład metali.

Kim jest operator CNC i jakie zadania czekają na niego na stanowisku pracy?

Czym zajmuje się operator CNC?