Metrología remota:así es como se recopilan datos críticos de fabricación

Con los fabricantes que buscan hacer más con menos para seguir siendo rentables, la medición remota es vital. Esto es lo que necesita saber sobre las herramientas que recopilan puntos de medición críticos desde prácticamente cualquier lugar.

La metrología es la ciencia de medir. Es un tema profundamente técnico, pero para los fabricantes de automóviles, las instalaciones aeroespaciales, los fabricantes médicos y cualquier otra persona involucrada en la producción de componentes discretos, la metrología consiste principalmente en garantizar que las profundidades, los diámetros, las posiciones, las longitudes y los ángulos de las características de las piezas cumplan con las tolerancias dimensionales.

Sin embargo, la metrología es mucho más que micrómetros y medidores de altura, comenzando con la recopilación de datos dimensionales, seguida de su análisis estadístico.

Automatizado y rentable

El uso de estadísticas en la gestión de la calidad no es nada nuevo. De hecho, tiene casi 100 años. Propuesto por primera vez por el físico e ingeniero Walter Shewhart, sus esfuerzos para reducir la variación de piezas llevaron al desarrollo de SQC (control de calidad estadístico) y su subconjunto SPC (control de proceso estadístico). Actualmente, SPC y SQC son componentes centrales de cualquier sistema de control de calidad.

Los términos a menudo se usan indistintamente, aunque los puristas de la metrología argumentarán que existe una diferencia significativa. Cuando se usa SPC durante el proceso de fabricación para prevenir defectos y mejorar la calidad de la pieza, SQC se realiza después del hecho. Sin embargo, ambos se basan en la recopilación y el análisis de datos, y ambos ayudan a identificar tendencias en el proceso de fabricación.
 

La pregunta entonces es:¿Cuál es la mejor manera de recopilar y registrar datos de fabricación?

Muchos lugares de trabajo aún dependen de las mediciones manuales, y luego escriben los valores con lápiz y papel o los escriben en una hoja de cálculo. Y aunque no hay nada de malo con la primera parte, tomar medidas manuales, ciertamente existen métodos mucho más automatizados y rentables para recopilar datos dimensionales para usar en el control de procesos estadísticos o en un sistema de software de gestión de calidad.

Hardware de recopilación de datos:metrología por ondas

Uno de estos proviene de la L.S. Starrett Company, donde el Director de Investigación y Desarrollo, Jeffrey Wilkinson, describe varias opciones para la recopilación eficiente de datos industriales.

“Tenemos multiplexores cableados que pueden tomar datos de una variedad de herramientas de medición y enviar esos valores a una computadora”, dice. "Más allá de eso, tenemos nuestra línea de productos DataSure, que es esencialmente una versión virtual o inalámbrica de un multiplexor".

Con DataSure, el dispositivo de medición (un micrómetro o un calibrador, por ejemplo) debe estar equipado con una radio, explica Wilkinson. A medida que el operador toma cada medida, presiona un botón en el dispositivo y envía los datos a una puerta de enlace conectada a la computadora. Los datos se tabulan en un formulario de registro o se envían a través de un puerto COM a un programa SPC o Microsoft Excel. Un multiplexor logra lo mismo pero utiliza un cable en lugar de una radio para transmitir datos.

Para aplicaciones remotas o basadas en el campo, los datos se pueden enviar desde la herramienta manual a una aplicación móvil en el teléfono inteligente del usuario. Desde allí, se puede enviar por correo electrónico, guardar para cargar cuando el usuario regrese a la oficina central o enviarse a una puerta de enlace segura que comparte la información con la fábrica o la nave nodriza corporativa. Este último escenario también se aplica a organizaciones con múltiples instalaciones, incluso aquellas ubicadas en diferentes estados, países y continentes.

Dice Wilkinson:“Tenemos muchas aplicaciones en las que no hay nada más que una computadora de escritorio que se comunica con las herramientas en el taller, y todo es local para esa instalación. En el otro extremo, tenemos un cliente en Asia que en realidad envía sus datos a través de la web a una ubicación en Europa, donde se procesan y se envían al sitio original para mostrarlos en una interfaz de usuario. Hay tantos fabricantes en la actualidad que recopilan, consumen y almacenan datos de calidad que tuvimos que desarrollar un sistema muy flexible, capaz de manejar una variedad de requisitos diferentes”.

Software de recopilación de datos:el vínculo crítico

Hany Abdel-Motaleb, MeasurLink y especialista en gestión de datos de Mitutoyo America Corp., ve requisitos similares. Al igual que Starrett y otros, la empresa ofrece multiplexores tradicionales y todo el hardware necesario para la recopilación de datos por cable. Sin embargo, para las instalaciones que deseen prescindir de los cables, Mitutoyo también ofrece U-WAVE, un sistema de hardware que le permite transmitir de forma inalámbrica información de medición a una computadora.
 

En esta sesión de preguntas y respuestas de MeasurLink, Drew Klaber y Jeremy Banks de Mitutoyo America Corp. analizan el trabajo con sistemas de recopilación de datos.

U-WAVE consta de dos componentes, explica Abdel-Motaleb:un receptor conectado a la computadora a través de USB y transmisores individuales para cada herramienta de medición, que se pueden ubicar a una distancia de hasta 60 pies del receptor. También hay una parte de software que gestiona la comunicación entre los diferentes dispositivos.

Independientemente de cómo se recopilen los datos o del sistema que se utilice para recopilarlos, tienen un valor limitado sin algún tipo de software de gestión de datos de calidad. En el caso de Mitutoyo, este software es MeasurLink, un sistema modular que admite análisis estadístico, seguimiento y calibración de medidores, análisis de procesos, SPC y más. “Una vez que los datos están en la base de datos de MeasurLink, se puede acceder a ellos de forma remota a través de la nube o directamente desde una base de datos SQL en la red del cliente”, dice Abdel-Motaleb.

Comience a recopilar datos de planta ahora

Para las instalaciones preocupadas por el costo y la molestia de implementar hardware de recopilación de datos con cable o inalámbrico, no importa un sistema de software de gestión de datos de calidad, no es una tarea tan grande como podría pensarse. Abdel-Motaleb sugiere que el elefante se puede comer un bocado a la vez, y es posible que ya tenga al menos parte del hardware necesario.

“Muchos micrómetros, indicadores y calibradores ya están equipados con el puerto necesario”, dice. “Si es así, todo lo que se necesita es un solo cable y una computadora para comenzar a recopilar datos”. Esto elimina la posibilidad de escribir mal la información, agrega, así como la posibilidad de que una costosa máquina herramienta quede inactiva sin darse cuenta mientras el operador está escribiendo o escribiendo datos dimensionales. Más allá de eso, el esfuerzo detrás de una implementación completa se reduce a dos cosas:¿dónde desea recopilar datos y qué desea hacer con ellos?

“Según el tamaño de su implementación y el margen de mejora que tenga, el retorno de la inversión en estos sistemas suele ser bastante rápido”, dice. “Como prueba, recientemente trabajé con un cliente que redujo sus costos de chatarra en $180,000 el primer año. La inversión en MeasurLink, U-WAVE y nuevas herramientas manuales fue solo una fracción de ese costo. Dicho esto, lograr un ROI completo en un año o menos es bastante común”.

¿Ha comenzado su instalación a recopilar datos? ¿Qué consejos puedes compartir?