FMS para la fabricación híbrida en el horizonte

Como proveedor de equipos y software de automatización, nuestra empresa está inmersa en este viaje continuo, revolucionario y basado en datos, y estamos anticipando una nueva tendencia:nuestros clientes no solo están automatizando sus métodos sustractivos tradicionales, también buscan automatizar sus procesos de fabricación híbridos (procesos aditivos y sustractivos combinados) para aprovechar el principal beneficio de cualquier sistema de fabricación flexible (FMS):establecer un proceso y un flujo de producción fiables y consistentes que pueden funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

La industria aeroespacial estará entre las primeras en adoptar el FMS de fabricación híbrida. La industria médica seguramente le sigue de cerca, ya que muchas de sus aplicaciones se adaptan bien a un proceso híbrido de alta producción. Una configuración de FMS de fabricación híbrida tendrá similitudes y diferencias con un FMS de mecanizado sustractivo convencional. Los aspectos comunes incluyen los aspectos digitales, como la preparación de archivos de piezas y dispositivos, la vinculación con un sistema ERP para la priorización de la programación y el inventario de materiales, y la conexión con el controlador FMS que dirige la selección, el monitoreo, el análisis y el cambio de las condiciones.

Las diferencias en un FMS híbrido radicarán principalmente en los aspectos de manejo del trabajo. Por ejemplo, es probable que no haya un apilador de paletas con una grúa como en las celdas sustractivas. El dispositivo de manejo a nivel de sistema híbrido es típicamente un robot industrial. Los robots con pinzas o dedos dedicados moverán primero la placa de construcción y, después de retirar la pieza, la pieza individual de una máquina a otra.

Prevemos procesos que será necesario que un cliente incluya en futuras aplicaciones FMS híbridas y otros que serán interesantes y potencialmente beneficiosos para que el cliente los integre. Todo depende de la familia de aplicaciones y de la motivación de la empresa para automatizarse lo más posible, citando a menudo la gran incógnita, la disponibilidad de personas capacitadas en el futuro, como uno de los principales impulsores de la automatización.

Las funciones necesarias incluirían toda la preparación de datos parciales como se mencionó anteriormente; desembalaje (retirada de la pieza del polvo más reciclaje del polvo); remoción de la estructura de soporte y la placa de construcción; tratamiento térmico/alivio del estrés; y acabado de superficies, como granallado.

Si la pieza es crítica, las funciones opcionales que se pueden integrar podrían incluir todas las actividades de garantía de calidad para el material en polvo, que incluyen la selección, el secado, el tamizado, el llenado del tanque de polvo de la máquina y la eliminación del polvo. Las acciones primarias de control de calidad se realizarán en la pieza terminada, que luego está lista para ser transportada al ensamblaje (que también se puede automatizar aguas abajo).

La aplicación híbrida ya está lista

Las palas de turbinas aeroespaciales son una aplicación híbrida clave lista para la automatización ahora. La hoja se fabrica capa a capa mediante sinterización láser directa del metal. El polvo se compone de Inconel, la superaleación a base de cromo-níquel que se utiliza en los motores de los aviones. En este caso, la pieza de trabajo se transporta sobre una plataforma desde la máquina de aditivos a las estaciones posteriores. Las estructuras de soporte de impresión se cortan automáticamente y un robot desempaqueta y separa la pala de la turbina de la plataforma de construcción.

La cuchilla separada obtiene sus operaciones secundarias procesadas automáticamente utilizando una variedad de herramientas de acabado. Incluso los dedos del robot están impresos en 3D con un polvo a base de aluminio, lo que proporciona la relación óptima entre peso y rigidez. Las inserciones de los dedos impresas en 3D y el accesorio de la pieza de trabajo se combinan con la geometría compleja de "abeto" de manera precisa para un agarre sólido y confiable.

Vemos la automatización completa del proceso híbrido en el horizonte. La implementación de un FMS para la fabricación híbrida ofrece los beneficios de tiempos de entrega más cortos, no se requieren herramientas sofisticadas y un flujo de producción consistente y altamente estable, 24 horas al día, 7 días a la semana.