Cómo cambiará el mecanizado en la Industria 4.0

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La Industria 4.0 está sucediendo. No hay duda de eso ahora. Grandes empresas e incluso países enteros ya están invirtiendo en esta iniciativa y los resultados parecen prometedores. Industry 4.0 es un nuevo concepto de fabricación que emplea todas las tecnologías de TI para proporcionar una forma automatizada de producción más eficiente. Este concepto influirá en muchos tipos de procesos y equipos de fabricación modernos. Una de las ramas más avanzadas de la fabricación es la tecnología de mecanizado CNC. Veamos cómo los métodos de mecanizado y las máquinas herramienta modernas se verán influenciados por el cambio que se avecina en el paradigma de la fabricación.

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Toma de decisiones con Big Data

Uno de los grandes puntos de cara a la próxima industria es el llamado Big Data. El tamaño de la base de datos y la capacidad de la computadora para almacenar y procesar información han crecido tanto que ahora es posible mantener toda la información sobre los trabajos actuales y anteriores de un taller de mecanizado CNC determinado en un solo lugar. No solo eso, sino que las computadoras y las redes de neuronas podrán analizar los datos de mecanizado almacenados para mejorar los parámetros de corte, la sujeción, la elección de la herramienta de corte, etc. Con eso, podrán ofrecer consejos al maquinista y hacer su trabajo más fácil y eficiente. .

Mantenimiento Preventivo

Las herramientas de mecanizado, como los centros de fresado de 5 ejes, los tornos, las máquinas herramienta rectificadoras, etc., se montarán con una multitud de sensores y los sistemas de monitoreo de big data garantizarán que esta información se recopile en línea mientras las herramientas del maquinista están funcionando. Esto tiene muchas ventajas. Primero, los sensores pueden estimar la tolerancia y cuando la herramienta se desgasta demasiado, pueden compensar esto cambiando las coordenadas de la punta o el diámetro del cortador.

Pero va más allá. Digamos que una de las bombas neumáticas tiene un pequeño defecto. La bomba estaba funcionando según lo prescrito, pero a medida que pasaba el tiempo se desgastaba más rápido. Los sensores pueden estimar la presión que proporciona esta bomba y ver qué se está saliendo de la red normal antes de que se vuelva completamente inutilizable. Por lo tanto, el maquinista puede pedir un sustituto por adelantado y reemplazarlo con solo un breve tiempo de inactividad de la máquina herramienta en lugar de que funcione mal y posiblemente sufra más daños.

Recopilación de datos para mejorar la planificación de procesos

No es una información ampliamente conocida, pero las máquinas herramienta en realidad cortan las aleaciones metálicas solo entre el 25 y el 40 % de su tiempo de actividad. El 60-75% del tiempo pasan esperando que lleguen esas piezas mecanizadas de la operación anterior. La tecnología de máquinas-herramienta de Industria 4.0 implica que todo el equipo estará unido por un único sistema de gestión digital y funcionará como una sola célula. Si el sistema de gestión conoce las operaciones necesarias para fabricar la pieza y, de hecho, todas las piezas en el taller de máquinas, puede calcular diferentes rutas en blanco a una velocidad increíble. Puede ajustar las rutas una vez que se agrega una nueva pieza y básicamente crear un sistema automatizado de fabricación inteligente. El porcentaje de corte real y, por lo tanto, la eficiencia crecerá considerablemente.

Control de calidad automatizado y virtual

El control de calidad siempre ha sido un tema complicado, tenías que mantener tu propio laboratorio con herramientas de medición de alta precisión o subcontratar esas operaciones, y eso requiere tiempo y recursos adicionales. Cuando llegue la nueva revolución técnica que trae la Industria 4.0, las máquinas herramienta estarán montadas con muchos sensores y será posible estimar la tolerancia de la pieza, su acabado superficial, dureza y otras características evaluando los datos que proporcionan los sensores mientras las máquinas herramienta cortar el espacio en blanco. Esto también disminuirá el tiempo de control general porque la pieza se evaluará sin necesidad de pausar el proceso de fabricación.

Suministro de taller mecánico automatizado

La gestión automatizada completa del taller de mecanizado tiene muchas ventajas. Ya se han realizado algunos pasos para la gestión completa de recursos con los sistemas de recursos empresariales como parte de la gestión del ciclo de vida del producto, pero aún quedan algunas mejoras por hacer. Se produce un tiempo de inactividad considerable en la producción cuando se han pedido los materiales y otros suministros para un proyecto y está esperando el envío. Este tiempo de inactividad se puede evitar si sabe qué tipo de materiales tiene y cuáles se necesitarán para el próximo proyecto. Las redes neuronales que gestionarán los talleres de fabricación pueden hacer ambas cosas. Pueden monitorear los almacenamientos de suministros y pueden predecir qué materiales y herramientas se necesitarán para fabricar una pieza tan pronto como su modelo o diseño llegue al taller de mecanizado. Incluso pueden formar la lista de materiales y hacer un pedido automatizado de las empresas de suministro. De esta manera, todo el taller de maquinaria no estará en espera debido a la escasez de suministros. Llegarán justo a tiempo cuando el sistema de fabricación esté configurado para mecanizar la nueva pieza.

Mecanizado en la nube

Los sistemas de fabricación asistida por computadora (CAM) y las tecnologías en la nube como parte de Internet de las cosas harán posible que los ingenieros y maquinistas accedan a diferentes tipos de máquinas herramienta de forma remota y las configuren para operaciones desde lejos. Surgirán nuevos servicios de mecanizado online en los que el cliente solo tendrá que subir un modelo CAD de su pieza y luego solo tendrá que esperar a que se la entreguen en su puerta. Se acabaron las discusiones con los ingenieros y las largas horas de espera para que se aprobaran los borradores. La fabricación será lo mismo que las compras en línea, solo que cada producto es personalizado.

Nuevos sistemas de fabricación automatizados

Cuando llegue la industria 4.0, la automatización de máquinas y la integración de sistemas alcanzarán tales niveles que será necesario modificar el diseño del taller de máquinas. El equipo de fabricación robótica se integrará en el proceso de mecanizado para cargar/descargar, sujetar y soltar los espacios en blanco, verificar la calidad de la pieza, cambiar las herramientas de corte, etc. Una máquina herramienta (o un par de ellas) conectada con un sistema de gestión virtual con el equipo robótico puede formar una celda de fabricación que puede funcionar sin el maquinista, solo tiene que proporcionarle metales y compuestos para mecanizar.