Dominando la automatización en moldeo por inyección: Guía paso a paso para impulsar la productividad

Al igual que en cualquier industria, el mundo de los plásticos cambia y crece continuamente. A menudo, esto significa que las empresas invierten en automatización para mejorar la productividad y aumentar la capacidad y eficiencia. Si aún no te has tomado el tiempo para considerar la automatización en tu empresa, ahora es el momento perfecto. Mientras tardas en actuar, tus competidores ganan una ventaja mayor maximizando sus beneficios, calidad de producto y valor global para sus clientes, todo a través de la automatización.

Antes de discutir cómo implementar mejor la automatización en tu empresa, ayudemos rápidamente a los indecisos a decidir si la automatización es adecuada para ustedes.

¿Deberías considerar la automatización?

¿En qué fijarse al considerar la automatización? Empieza por tu plantilla actual. Si tienes dificultades para encontrar operarios cualificados, ingenieros de proceso o técnicos de mantenimiento, la automatización casi certainly te ayudará a lograr un aumento en eficiencia y calidad globales. La automatización casi siempre trabaja más rápido y ocupa menos espacio que una operación manual. Los sistemas de automatización tampoco necesitan pausas y pueden ofrecer una consistencia que la operación manual no puede. La consistencia añadida en el tiempo de ciclo no solo mejora la calidad del producto, sino que también ayuda a identificar costes operativos y producción más precisos. La automatización puede ayudarte a ser más competitivo frente a otros moldeadores.

Los robots son especialmente críticos cuando piezas moldeadas delicadas necesitan manipulación cuidadosa.

También es sabio considerar los productos que fabricas. La automatización es un paso importante y necesario si trabajas con piezas que tienen características superficiales delicadas, están compuestas de materiales más blandos y/o tienen dimensiones críticas que deben mantenerse durante el proceso de moldeo. Cualquier interacción no controlada con humanos puede dañar una pieza o disminuir su calidad. Muchas piezas médicas o electrónicas de alta gama son particularmente susceptibles a contaminación por interacción humana, por lo que la automatización es esencialmente una necesidad si trabajas con productos para cualquiera de esos campos.

Incluso después de moldear las piezas, la automatización puede ayudar a aumentar la eficiencia global y reducir costes totales. La automatización puede utilizarse directamente en la máquina de moldeo donde puedes mantener el control sobre las piezas a través de operaciones post‑moldeo e incluso hasta el empaquetado final. Si el proceso puede hacerse directamente en la prensa usando automatización, no hay necesidad de enviar piezas a y desde almacenes para procesamiento adicional. La automatización reduce errores y defectos y limita variables para que tu empresa pueda centrarse en cumplir tareas, no en lidiar con errores.

Implementando la automatización

Decidir automatizar es la parte fácil. El siguiente paso, y más importante, es determinar cómo implementar mejor la automatización en tu proceso y celda de moldeo por inyección. Hay varias cosas que debes considerar al determinar cómo funcionará mejor la automatización para ti y tu empresa.

• ¿Tienen tus empleados las habilidades necesarias para implementar la automatización que requieres? Es importante asegurarse de que el nivel de automatización encaje dentro del talento humano de tu empresa. Tómate un momento para considerar qué miembros de tu equipo pueden ser los más adecuados para trabajar con tus robots y sistema de automatización una vez instalado. La mayoría de sistemas robóticos requieren ingenieros, técnicos o personal de mantenimiento que entiendan dispositivos electromecánicos, robots, controles PLC y neumática. Si no tienes empleados con esta experiencia y conocimiento, a menudo tendrás que depender de contratistas y/o del OEM de automatización para soporte y servicio futuros. Cuando surja un problema, no podrás resolverlo inmediatamente con personal actual, sino que te verás obligado a esperar ayuda externa.

¿Tienen tus empleados las habilidades necesarias? El técnico mostrado aquí realiza reparaciones y usa un colgante para programar un robot.

No te lleves la impresión de que para automatizar eficazmente necesitas contratar personal adicional (aunque es una solución y probablemente traiga beneficios a largo plazo). En su lugar, los operadores que ya tienes deberían poder hacer el trabajo; solo necesitan la formación y apoyo adecuados. Tu proveedor OEM probablemente ofrezca esta formación en el momento de la instalación. Aprovecha esto y da a tus operadores todas las oportunidades para aprender tu sistema de automatización a fondo.

Si tu equipo interno puede resolver muchos de los problemas típicos de automatización, tu empresa retiene todo ese conocimiento aprendido. Esto significa que ya no necesitas gastar innecesariamente en traer ayuda externa para resolver problemas rutinarios. Esto también te permite poner tu automatización en línea lo antes posible tras un problema, minimizando costes y maximizando eficiencia mediante mayor tiempo de actividad. Además, un equipo técnico que entiende tu operación y se siente cómodo con tu automatización interna debería tener la capacidad de mejorar continuamente tu sistema a medida que avanza la tecnología.

• ¿La automatización encaja bien en tu espacio de trabajo? Todos saben que el espacio en planta es valioso, pero «meter a presión» automatización en un espacio demasiado pequeño o mal planificado puede, y probablemente lo hará, afectar directamente el tiempo de actividad de toda la celda de moldeo. Cuando sea posible, planifica el espacio de trabajo basado en los requisitos de la automatización o del proceso, asegurando un área adecuada para los movimientos y acciones necesarios por y sobre los equipos. Subdimensionar el área de trabajo puede limitar la optimización del proceso y la eficiencia de la automatización.

Asegúrate de tener suficiente espacio alrededor de la celda del robot y acceso adecuado a través de las guardas.

Es importante recordar que necesitarás acceso al equipo para mantenimiento y resolución de problemas si ocurre un fallo. Tener que reemplazar un cilindro neumático, sensor o servomotor en una ubicación inaccesible en tiempo razonable podría requerir desmontaje mayor de otros componentes de la celda o incluso remoción del módulo de automatización completo. Esto podría resultar en horas o incluso turnos de costoso tiempo de inactividad. La automatización puede funcionar décadas con mantenimiento adecuado, pero es impensable creer que, una vez instalada, el equipo no necesitará servicio.

Todo propietario de coche acepta que el mantenimiento regular es necesario para que el coche dure mucho. Una celda de automatización robótica no es diferente. Considera dónde se colocan las puertas de acceso de mantenimiento y paneles de guarda y no escatimes en cuántos usas. Imagina si los fabricantes de automóviles no proporcionaran capó para acceder al motor. Al cambiar bujías, literalmente necesitarías poner el coche en un elevador, bajar el motor, instalar 25 $ de bujías y volver a montar el motor. Una máquina de moldeo automatizada no es diferente. Si las áreas de mantenimiento de la máquina no son fácilmente accesibles, el coste casi ciertamente será días de tiempo de servicio y pérdida de producción.

• Limita la interacción humana con la celda de automatización. Este consejo puede parecer obvio, pero tiene gran importancia. Por supuesto, el objetivo principal de la automatización robótica es reducir la interacción humana. La clave para operar exitosamente cualquier celda de automatización es correrla en modo automático y que los operadores interrumpan el ciclo lo menos posible. Cuanto más tiempo una celda funcione en producción automática, más se reducirán los costes mediante las eficiencias y optimizaciones que la automatización proporciona. Cuando una celda corre automáticamente, es mucho más fácil reconocer los costes reales de la operación y determinar el volumen de producto que la celda puede producir cada hora, turno y semana. Al planear una celda de moldeo automatizada, no olvides trabajar con tu proveedor de automatización para idear soluciones para staging de inserts, cola de cajas para empaquetado, uso de sistemas de visión para controles de calidad, y hacer lo que sea necesario para reducir la implicación del operador dentro de la celda.

• No pierdas tiempo tras cada cambio de molde. La alineación del robot con la prensa y con los equipos downstream es crítica para una operación exitosa. Si la celda no va a correr un molde dedicado produciendo las mismas piezas por largos períodos, necesitas planear cambios de producción al diseñar el sistema. Asegúrate de incorporar un método que garantice la alineación correcta al reposicionar moldes y equipos asociados tras un cambio de molde o cuando el molde se retira para mantenimiento preventivo.

Si el molde no está correctamente ubicado, el robot puede necesitar re‑enseñarse puntos de posición, y pueden requerirse ajustes para operación correcta. Este proceso puede consumir tiempo y ser costoso, por lo que sería sabio minimizar la necesidad. Una opción de muñeca servo en el robot (en lugar de muñecas neumáticas) ciertamente ayuda en este esfuerzo. De hecho, un robot con muñeca servo‑accionada (también llamado robot de cinco ejes) debería considerarse en cualquier celda por su flexibilidad añadida de movimiento y ajuste.

SOBRE LOS AUTORES: Steve Williams es ingeniero de aplicaciones en Sepro America LLC. Está con Sepro desde 2014, desarrollando soluciones técnicas de automatización para moldeadores por inyección. Contacto: 412‑459‑0450; swilliams@sepro-group.com; sepro-group.com.

Rich Lachance lleva dando servicio a robots Sepro desde 1995. Ahora gerente de ventas de servicio en Norteamérica, supervisa la resolución de problemas y reparación de robots Sepro, asegurando que funcionen lo más suave y eficientemente posible. Contacto: rlachance@sepro-group.com.