Cómo IoT Impulsa la Fabricación Metálica: 4 Mejoras de Eficiencia Comprobadas

Internet de las Cosas (IoT) ha causado cambios tremendo en cómo operan los sectores comerciales. Gracias a las tecnologías IoT industriales, las empresas pueden superar muchos desafíos y disfrutar de los beneficios de operaciones mejoradas.

Independientemente de si estás listo para hacer lo mismo, obtener ejemplos de lo que es posible en una industria particular puede animar a dar el salto con inversiones tecnológicas. Aquí una mirada más cercana a cómo IoT puede mejorar la eficiencia en la fabricación metálica.

1. Mostrando Parámetros de Calidad de Soldadura y Otros Detalles Valiosos

Las soluciones IoT sobresalen en la recopilación de datos en tiempo real durante todas las etapas del proceso de fabricación metálica. El flujo de trabajo se vuelve más eficiente en general porque las personas pueden examinar qué aspectos tienen los resultados esperados o deseados y dónde existe margen de mejora.

La monitorización de soldadura basada en IoT permite a las personas alejarse de mirar hojas de cálculo y documentación manual para evaluar métricas de calidad. En su lugar, la monitorización de soldadura basada en datos con sensores IoT recopila datos de punto de soldadura para procesamiento y análisis con casi ningún retraso entre la recopilación y la disponibilidad. Las personas también pueden enviar la información asociada a dispositivos móviles para visualización fácil.

Estas configuraciones a menudo pueden hacer más que solo proporcionar detalles de calidad de soldadura. Pueden confirmar el número de estaciones de soldadura en uso, sus parámetros y qué operadores trabajan en la planta durante un turno dado. Eso facilita obtener una perspectiva útil de la producción general de la instalación.

Algunas empresas de soldadura incluso proporcionan soluciones IoT a clientes ansiosos por mejorar la eficiencia de la fabricación metálica. ESAB trabajó con socios tecnológicos para crear tres productos basados en la nube que ayudan a los talleres de soldadura a identificar las razones detrás de la disminución de la productividad.

Uno de ellos, usado para soldadura por gas inerte metálico, ayudó a los clientes a ver un aumento promedio del 20 % en la utilización de equipos. Aumentó la cantidad de tiempo que los trabajadores pasaban soldando versus haciendo otras tareas. Otra herramienta IoT envía instrucciones digitalizadas a cada máquina de soldadura, asegurando que los técnicos conozcan los parámetros necesarios para completar una soldadura. Esa información también aumentó la productividad.

2. Mejorando la Selección de Materiales para Corte Láser

Uno de los primeros pasos para un proceso de fabricación metálica exitoso es conocer las características del material. Aspectos como límites elásticos y resistencias a la tracción, resistencia a la corrosión y ductilidad deben considerarse durante el proceso de selección. Colectivamente determinan la idoneidad del metal para la fabricación y cómo se verá y funcionará el resultado.

Los cortadores láser a menudo se ven como algunas de las herramientas de fabricación más versátiles debido a la gama de materiales que pueden manejar. Además de metal, estas máquinas trabajan con madera, plástico y papel. Investigadores del MIT mostraron recientemente cómo IoT podría mejorar la confianza de los operadores de cortadores láser mientras trabajan con diversos materiales. Crearon una plataforma llena de sensores, llamada apropiadamente SensiCut. Es un complemento para cortadores láser convencionales.

La innovación combina sensores conectados, aprendizaje profundo y una técnica de análisis óptico llamada detección de grano (speckle sensing) que permite a un láser captar los detalles minuciosos en la superficie de un material. El equipo dijo que su solución podría reducir el desperdicio y dar a las personas instrucciones específicas sobre cómo trabajar con un material particular. También realiza automáticamente ajustes menores para prevenir resultados no deseados.

Mustafa Doga Dogan, candidato a doctorado que trabajó en el proyecto, explicó: «Al aumentar los cortadores láser estándar con sensores de imagen sin lente, podemos identificar fácilmente materiales visualmente similares comúnmente encontrados en talleres y reducir el desperdicio total. Lo hacemos aprovechando la estructura de superficie a nivel de micras de un material, que es una característica única incluso cuando es visualmente similar a otro tipo. Sin eso, probablemente tendrías que hacer una suposición educada sobre el nombre correcto del material de una gran base de datos».

Los investigadores usaron más de 38.000 imágenes para ayudar a la herramienta a diferenciar entre 30 tipos de imágenes diferentes. El sistema también puede alertar a las personas antes de que intenten cortar materiales que generen llamas tóxicas. El equipo planea expandir su solución para medir el grosor del material en fases posteriores de su trabajo.

3. Reduciendo el Tiempo de Inactividad de Máquinas

El IoT industrial también puede prevenir problemas donde las máquinas fallan repentinamente y interrumpen el flujo de trabajo. Un estudio indicó que la monitorización de equipos podría aumentar la productividad global hasta un 25 % para 2025.

Las máquinas de fabricación metálica rotas podrían hacer que las empresas pierdan plazos o limiten el número de técnicos que trabajan en ciertos turnos. Luego, dependiendo del problema que haga que el equipo sea inoperable, las personas pueden necesitar esperar días o semanas para que lleguen piezas de repuesto o técnicos especializados programen llamadas de servicio.

Los sensores IoT pueden prevenir estos desafíos recopilando detalles operativos que indican anomalías o que una máquina necesita mantenimiento para prevenir complicaciones. Una empresa tiene una solución IoT que envía datos de equipos en tiempo real a sus técnicos de servicio. Si un cliente encuentra un problema y necesita asistencia técnica, el proveedor del equipo ya tiene información crítica sobre el alcance del problema.

Los fabricantes metálicos también pueden usar datos de sensores para rastrear qué máquinas experimentan tiempo de inactividad con más frecuencia o si hay patrones en los problemas. Esa información podría moldear sus decisiones sobre cuándo reemplazar equipos o realizar ciertas medidas de mantenimiento con más frecuencia para evitar interrupciones de equipos.

4. Previniendo Anomalías en el Entorno de Producción

Un solo aspecto fuera de los parámetros recomendados podría afectar negativamente la eficiencia de la fabricación metálica. Podría hacer que las personas detengan la producción y arreglen el problema. Sin embargo, el escenario ideal implica que las personas noten los problemas antes de que detener las operaciones de una fábrica se convierta en la única opción.

Una aplicación del IoT industrial para la fabricación metálica involucró a una empresa mejorando un proceso llamado austemperado. Endurece aleaciones a base de hierro pasándolas por un horno caliente. Las piezas que pasan por este proceso emergen como más resistentes a la fatiga y tienen mayor resistencia a los golpes. Así, son buenos candidatos para componentes como arandelas de empuje que van en transmisiones de vehículos.

Después de que las piezas pasan por el horno, se sumergen en un baño de sal que se mantiene a una temperatura precisa. Cintas de níquel-titanio transportan las piezas a través de cada fase. Los técnicos deben detener la producción si las cintas transportadoras se desalinean para abordar el problema. Sin embargo, hacer eso significa esperar hasta 36 horas para que los hornos se enfríen.

Los sensores inteligentes dan a los gerentes de fábrica alertas en tiempo real de cualquier caso en que la posición de una cinta caiga fuera de parámetros o muestre otras anomalías. Obtener esa información les permite tomar medidas correctivas antes de que apagar la maquinaria se convierta en la única opción.

El IoT Industrial Puede Promover la Eficiencia en Fabricación

Numerosas cosas pueden hacer que una instalación experimente una caída corta o prolongada en la eficiencia de la fabricación metálica. Los sensores IoT no garantizan una solución rápida. Sin embargo, pueden proporcionar mejor visibilidad, permitiendo a los tomadores de decisiones abordar cosas que obstaculizan la producción empresarial más rápidamente. Los datos en tiempo real también podrían ayudarles a determinar las soluciones más efectivas, ya sea que involucren formación de empleados, reemplazo de equipos, diferentes programas de mantenimiento o algo más.