El moldeador adopta la automatización "semi inteligente"

R&D Plastics, un moldeador por inyección personalizado en Hillsboro, Oregon, refleja de muchas maneras las tendencias en automatización entre los moldeadores en América del Norte. La planta de la firma ha evolucionado desde simplemente desmoldear piezas hasta emparejar robots de diferentes tipos para la alimentación, orientación y colocación del inserto en el molde. La empresa construye sus propias herramientas de extremo de brazo (EOAT) para tareas que ahorran mano de obra, como flexionar bisagras. Ahora busca automatizar operaciones secundarias con robots colaborativos (cobots). La firma también busca automatizar la configuración de robots y otros dispositivos celulares junto con la máquina de inyección. Y está mirando más allá de la automatización "dura" hacia formas de automatizar la transferencia de datos entre máquinas y computadoras centrales.

El informe del mes pasado sobre los muchos programas de la empresa que apoyan la educación y capacitación local sobre plásticos ayuda a explicar por qué R&D Plastics ha sido descrito como un pilar de la comunidad manufacturera del Noroeste. Es propiedad y está dirigida por el director ejecutivo Rod Roth (hijo de Merrill Roth, fundador de otro famoso moldeador del noroeste, Grant &Roth Plastics) y Sal González, v .. de operaciones. R&D Plastics se inició en 1996 (después de la venta de Grant &Roth a SPM) y ahora se acerca a ventas récord de $ 8 millones. Opera desde 28.000 pies ² planta con 60 empleados y 19 prensas de 40 a 720 toneladas.

Automatización en evolución

“Somos una empresa de moldeo de tamaño mediano con el personal y las herramientas de una empresa mucho más grande”, dice Ron Knowlton, v.p. de desarrollo empresarial. Las capacidades de las firmas incluyen ingeniería interna y moldeo elastomérico, sobremoldeo, moldeo por inserción, espuma estructural y más. Si bien la mayor parte de su negocio es el trabajo de "moldear y enviar", también hay un volumen creciente de operaciones secundarias de valor agregado, como soldadura sónica, estampado en caliente, impresión digital, ensamblaje, unión adhesiva e inserción de sujetadores. Tiene fuentes externas para enchapado, pintura y revestimientos hidrográficos.

Además, el negocio de moldes personalizados debe adaptarse a los típicos ocho cambios de molde en 24 horas, mientras sigue funcionando con un rendimiento de piezas buenas del 98% y una utilización de la capacidad del 80%. "Todo lo que hacemos cambia semanalmente", comenta Don Altorfer, gerente de mantenimiento e ingeniero de automatización.

Estos factores ayudan a explicar el movimiento del moldeador hacia una mayor automatización. La mayoría de sus prensas tienen un servo robot, y una celda tiene dos, junto con automatización adicional, que incluye alimentadores de inserciones y transportadores. Hasta hace poco, los robots de la planta eran todos modelos Star y Yushin, pero a partir de 2015-2016, R&D Plastics comenzó a comprar robots Wittmann Battenfeld y ahora tiene cinco, incluidos dos modelos W818 y dos W843Pro y un W818S de doble brazo.

Matthew Barnett, director general de R&D Plastics, espera que sigan más compras de robots Wittmann. "Estamos muy impresionados con su servicio y soporte", dice Barnett. "Son una de las mejores empresas orientadas a servicios con las que hemos trabajado". Altorfer se hace eco de sus sentimientos, quien visitó el West Coast Tech Center de Wittmann Battenfeld en Placentia, California, para un entrenamiento integral de robots de tres días. Pudo regresar a la planta de moldeo y capacitar a su propio personal en lo que aprendió allí. Además, Jason Cornell, Gerente Regional de Robots y Automatización de la Costa Oeste de Wittmann, llega al sitio cada dos meses para continuar capacitándose y demostrando nuevas funciones. (No por casualidad, R&D Plastics acaba de comprar su primera prensa de inyección Wittmann Battenfeld, para acompañar a su establo existente de máquinas Toshiba y Sumitomo (SHI) Demag).

R&D Plastics aprecia la flexibilidad de los robots Wittmann para adaptarse a los ritmos de un negocio de moldeo personalizado. La viga transversal viene pretaladrada y roscada cada 5 pulgadas a lo largo de la parte inferior, lo que permite ajustes rápidos y cambios de posición constantes para procesos en constante cambio.

Como Barnett describe la fase actual de automatización en R&D Plastics, "Hoy en día, se trata menos de poner piezas en una caja y más de lo que yo llamo automatización 'semi-inteligente'". Un ejemplo es una celda de moldeo por inserción en la que las inserciones de metal son alimentadas por un alimentador vibratorio (construido internamente) a un transportador. Eso conduce a un robot SCARA de alta velocidad, que coloca los insertos en una ubicación y orientación precisas para que los recoja un robot lineal Wittmann que los coloca en el molde y desmolda las piezas terminadas.

Otro ejemplo son algunas celdas de sobremoldeo duro / blando en las que se colocan dos prensas una al lado de la otra, una para moldear el sustrato rígido y otra para sobremoldear con TPE o TPU, utilizando un robot para transferir entre las dos.

R&D Plastics tiene una cultura de hágalo usted mismo y construye mucho su propio equipo, incluido un soldador sónico CNC especial diseñado originalmente por Merrill Roth. La firma también fabrica algunos de sus propios robots EOAT. Un ejemplo es una herramienta para flexionar bisagras vivas recién sacadas del molde, ahorrando la necesidad de que una persona realice esa tarea. La EOAT fue impresa en 3D por una nueva impresora Pro2 de doble extrusora alimentada por filamentos de Raise3D Technologies, Inc., Irvine, California ( raise3d.com ).

Aunque representa solo el 10% del negocio de la empresa en la actualidad, el crecimiento de las operaciones secundarias de valor agregado hace que R&D Plastics también piense en la automatización allí. "Estamos empezando a buscar cobots para trabajos como la soldadura sónica", dice Barnett.

“Hoy en día, se trata menos de poner piezas en una caja, y más de lo que yo llamo automatización 'semi-inteligente'”, dice el gerente general de R&D Plastics, Matthew Barnett.

Añade que la automatización tiene beneficios para la moral y la contratación de los empleados. “Al implementar la nueva automatización, podemos reducir algunas de las tareas mundanas más simples y aprovechar a nuestros empleados para que operen más como inspectores / empacadores y menos como operadores de máquinas”. Y luego está el factor "genial" que atrae a los trabajadores más jóvenes. “Eso es muy cierto con nuestros montadores de moldes y técnicos de procesos junior. Ven una oportunidad de aprender sobre la automatización que llevarán consigo a lo largo de sus carreras, ya sea aquí en I + D o donde sea que terminen ".

La automatización de datos también crece

Hoy en día, los moldeadores expertos coinciden en que automatizar el flujo de datos de fabricación en tiempo real es tan importante como automatizar el flujo de productos y componentes. Ese es el caso de R&D Plastics, donde Ron Knowlton se enorgullece del sistema ERP de la empresa de IQMS, que dice, "proporciona, entre otras cosas, información en tiempo real sobre lo que está sucediendo exactamente en el piso de moldeo y en valor agregado, como así como almacenar información sobre los ajustes de moldes y máquinas y el mantenimiento preventivo ”.

Otro paso adelante ha sido la compra de una prensa de inyección servohidráulica Wittmann Battenfeld SmartPower 300 y sus auxiliares asociados. Esta “celda de trabajo inteligente”, dice Barnett, está equipada para almacenar y recuperar configuraciones de trabajo no solo para la máquina de moldeo, sino también para el robot, el cargador de tolva, el alimentador de aditivos y la unidad de control de temperatura del molde (TCU). Esta capacidad, que el proveedor llama Wittmann 4.0, ayudará a que los cambios frecuentes de trabajo sean aún más rápidos y fáciles.