Metrología automatizada en la fabricación

La fabricación moderna es un esfuerzo basado en datos. El gran volumen de datos disponibles para recopilar y analizar es asombroso, y es algo que no se podría haber imaginado ni siquiera hace 20 años.

Contribuye directamente a mejorar la productividad y respalda la toma de decisiones avanzada basada en análisis predictivos, y es el principal impulsor detrás de una mayor adopción de metrología automatizada en el espacio de fabricación.

La medición automatizada ha evolucionado desde un proceso en el que los sistemas primarios para la inspección en línea eran calibres dedicados específicamente para esas operaciones, a uno en el que ahora los fabricantes utilizan opciones más flexibles como los sistemas de metrología CNC. Esta evolución es una progresión natural, dado que los sistemas actuales son menos costosos, permiten un ahorro de tiempo considerable cuando se trata de adaptarse a cambios rápidos de diseño o procesos, y tienen conectividad para permitir el monitoreo continuo de la "salud" tanto de la fabricación proceso en sí mismo y los sistemas que lo componen. En combinación con la recopilación de datos de SPC, el tiempo de actividad y la utilización de la máquina, y otros datos de procesos estadísticos, los equipos de administración operativa ahora tienen los datos en tiempo real que necesitan para tomar decisiones más informadas sobre en qué parte del proceso sus inversiones de capital tendrán el mayor impacto.

El viaje de la metrología automatizada

En general, los fabricantes comienzan con el diseño de un producto de lanzamiento al mercado y luego desglosan el diseño hasta el nivel de componente en términos de las piezas que se necesitarán fabricar. Luego recurren a los detalles de ingeniería y desarrollan las tolerancias que requerirá un componente en particular para garantizar que el ensamblaje general se encuentre dentro de los rangos de tolerancia requeridos y cumpla con las especificaciones exactas.

Es en este punto que los fabricantes suelen comenzar a considerar la automatización de la fabricación, incluida la metrología, como un medio para mejorar la precisión de la inspección y el control de calidad, reemplazando los procesos manuales que pueden impedir una producción eficiente. La gran mayoría de las veces, la metrología automatizada flexible es una alternativa viable y deseable. Sin embargo, existen excepciones, como en el caso de casas de refabricación o pequeños talleres que realizan ingeniería inversa de componentes obsoletos que ya no están en el mercado. La inspección única de estas piezas personalizadas, de lotes pequeños y tiradas reducidas significa que la automatización no siempre es beneficiosa.

Beneficios y barreras de la automatización

Los fabricantes que optan por un proceso de medición automatizado descubren que, además de garantizar que los productos estén dentro de los límites de tolerancia diseñados, también pueden establecer límites de control para realizar ajustes automáticos en el proceso y supervisarlo en tiempo real. Y, al reducir o eliminar los errores inducidos por el operador, también pueden lograr una repetibilidad mejorada de los procesos de inspección y una corrección más rápida de las desviaciones para garantizar una producción de piezas de calidad. En muchos casos, esto permite que el operador se concentre en las soluciones a las causas asignables del tiempo de inactividad de la producción.

Los fabricantes no tienen que esperar mucho para ver mejoras en los procesos y obtener el ROI de la automatización. De hecho, muchos logran el ROI casi tan pronto como el proceso se lanza a producción. Pero eso solo puede suceder si las organizaciones pueden superar las barreras de adopción. El mayor obstáculo suele ser la inversión inicial, especialmente para un fabricante preocupado por si necesitará personal especializado para respaldar la nueva tecnología. Además de la incertidumbre sobre contar con el personal adecuado para respaldar la tecnología, la cuestión de contar con los recursos externos adecuados para la implementación y la resolución de problemas también es una consideración importante.

También es importante tener en cuenta que la automatización puede significar algo diferente para cada fabricante. Por ejemplo, la metrología automatizada podría ser tan básica como instalar un accesorio de valor agregado a una solución de medición existente. O podría ser tan complejo como una revisión completa del proceso de fabricación.

El segmento de la industria de un fabricante también puede afectar el enfoque de la automatización. Muchas industrias en las que la metrología automatizada ya está avanzando, como la automotriz, aeroespacial, médica y de semiconductores, aún cuentan con métodos probados durante mucho tiempo y podrían enfrentar factores ambientales que afectan la adopción de la metrología automatizada. Sin embargo, la mayoría de los "grandes jugadores" entienden la ventaja competitiva que proporciona la automatización.

Una consideración final:muchos fabricantes están preocupados por la curva de aprendizaje relacionada con los sistemas automatizados, independientemente del nivel de experiencia de su personal. La buena noticia es que la mayoría de las personas con una habilidad técnica y mecánica natural pueden familiarizarse con los procesos de metrología automatizada con bastante rapidez, independientemente de su nivel de educación formal o educación vocacional. Esto puede abrir la puerta a oportunidades adicionales para muchos empleados motivados, permitiéndoles acelerar en gran medida sus trayectorias profesionales.

Reflexiones sobre metrología automatizada

La realidad es que la metrología automatizada nunca reducirá el error de inspección a cero. Ninguna tecnología puede hacer eso porque siempre surgirán situaciones que no se pueden predecir. Sin embargo, la medición automatizada puede ayudar significativamente a los fabricantes a acercarse a cero en comparación con los procesos manuales por sí solos. La clave radica en los datos que los sistemas automatizados pueden recopilar y la capacidad de la tecnología no solo para monitorear el equipo y su estado, sino también para profundizar y analizar el rendimiento de los componentes individuales.

Por ejemplo, los fabricantes pueden controlar el kilometraje del motor o la cantidad de recorridos de los ejes y luego usar estos puntos de contacto para determinar con mayor precisión cuándo disminuirá el ciclo de vida del componente o para programar el mantenimiento preventivo antes de que ocurra una falla importante.

Es por eso que las organizaciones de fabricación que no adopten un proceso de metrología automatizado dentro de los próximos cinco a diez años se encontrarán en una clara desventaja sobre su competencia, especialmente dado el mercado laboral actual y la baja tasa de desempleo. Para atraer y retener personal altamente calificado, los fabricantes deben proporcionar a los empleados herramientas de trabajo que los mantengan comprometidos y los empoderen para ser contribuyentes productivos al éxito general de la empresa. La metrología automatizada es una de esas herramientas.

Dar el salto a la automatización no tiene por qué ser una propuesta de todo o nada. Adoptar un enfoque incremental es una opción viable. Eso comienza con la búsqueda de un socio de confianza que pueda ayudar a diseñar la solución automatizada adecuada para su entorno de fabricación y los desafíos de medición. También podría considerar probar tecnologías en un entorno más controlado dentro de su organización antes de apretar el gatillo para implementar la automatización en toda la instalación. Después de todo, la automatización llegó para quedarse. El crecimiento de la metrología automatizada que ya ha ocurrido en las industrias manufactureras es prueba de ello.