Una guía definitiva para la fabricación sin iluminación

Es un desafío encontrar maquinistas altamente calificados. Las demandas de producción casi siempre están aumentando. La fabricación "Lights-out" busca aprovechar la tecnología actual en las horas reservadas para el tiempo de inactividad humano y la escasez de talento. Pero hay mucho que entender para que funcione de manera eficiente y efectiva en talleres que no están acostumbrados a la automatización. Aquí hay una introducción a lo que necesita saber.

Los fabricantes están lidiando con la forma de manejar las demandas de producción actuales y futuras. Rendimiento, tiempo de ciclo, OEE, ingeniería de procesos, programación de máquinas:estos son los métodos y métricas que impulsan la industria metalúrgica actual, mientras que muchos de los maquinistas más experimentados se están jubilando.

Puede dejar a la gerencia de una tienda con importantes decisiones sobre talento y tecnología. ¿Automatizamos o dejamos que las máquinas y herramientas permanezcan inactivas más de las tres cuartas partes de las horas de trabajo disponibles?

Muchos talleres se están inclinando hacia la fabricación automatizada "sin luces" para las tardes y los fines de semana cuando los empleados están en casa o cuando termina el turno de trabajo.

Hay advertencias. Tiene que haber suficiente trabajo para las máquinas y equipos para justificar la inversión. No todas las piezas que se fabrican son adecuadas para el mecanizado sin supervisión, aunque la mayoría lo son con el enfoque y la ejecución correctos.

Sin embargo, incluso con esas limitaciones, cuanto más sepa acerca de cómo automatizar, más resultados potenciales habrá para ayudar al resultado final. Estas son las preguntas que debe hacer para planificar y hacer realidad la fabricación sin iluminación.

¿Tenemos la combinación de piezas adecuada para la fabricación automatizada?

La primera pregunta debería ser si es adecuado para la automatización. Podría pensar que el mecanizado desatendido solo es posible para los talleres que producen miles de piezas relativamente simples y con poca tolerancia, preferiblemente de aluminio u otro material de mecanizado libre.

No tan. Hay muchos talleres que han apagado las luces en componentes de titanio e Inconel altamente complejos y de tolerancia estrecha, incluso en cantidades únicas. La receta para el éxito en estos entornos no se basa tanto en el metal que está cortando ni en las tolerancias que está manteniendo. Se trata más de los pasos que toma para conquistar las variables del mecanizado.

Si el proceso es estable y predecible, la mayoría de las partes son candidatas para cierto nivel de automatización, siempre que se mantenga intacto lo siguiente:

• Mecánica de control de virutas
• Gestión de la vida útil de la herramienta
• Metrología en proceso

Una familia de piezas o una pieza que se repite con frecuencia es un lugar excelente para comenzar cualquier iniciativa de apagón.

 Conoce la producción en el artículo “ Tiempo de ciclo frente a tiempo takt:por qué importan las diferencias .”

¿Tenemos las características y herramientas de máquina adecuadas para la fabricación de luces apagadas?

Cualquier máquina herramienta CNC puede automatizarse, aunque es decididamente más fácil con ciertos tipos de equipos. Por ejemplo, los tornos vienen de serie con sujeción hidráulica, un requisito previo para cualquier automatización.

Muchos también están equipados con transportadores de virutas y sistemas de refrigeración de alta presión que ayudan a garantizar que las virutas descarriadas no causen problemas durante la noche.

Atornille un alimentador de barras estilo revista y un sistema de sondeo en proceso para vigilar las cosas y es muy probable que pueda mantener la máquina funcionando sin supervisión durante uno o dos turnos adicionales.

Es un poco diferente para un centro de mecanizado vertical. No es imposible, ni siquiera terriblemente difícil, pero requiere un poco más de esfuerzo. Un VMC necesita:

• Un robot para cargar y descargar piezas
• Un transportador para mover la materia prima y sacar las piezas mecanizadas
• Un tornillo de banco automatizado o un sistema de tarimas
• Una forma efectiva de sacar las virutas del área de trabajo

Los centros de mecanizado horizontales son los más fáciles de automatizar de todos. Un HMC elimina muchas deficiencias de VMC, especialmente cuando está equipado con un grupo de palets o un sistema de palets lineales.

Sin embargo, sea cual sea el tipo o la marca de la máquina, debe tener:la potencia de husillo necesaria para eliminar el metal de manera efectiva, ser lo suficientemente precisa para cumplir con las tolerancias de las piezas sin necesidad de cuidar a los niños y ser extremadamente confiable.

Las máquinas más nuevas también están equipadas con capacidad de red basada en Ethernet. También suelen venir con sensores avanzados que facilitan el seguimiento de las condiciones de mecanizado y el análisis de eventos que pueden haber ocurrido durante la noche.

 Otra forma de reducir costos y aumentar la eficiencia es reciclando refrigerantes y fluidos. Vea cómo en “ El reciclaje de MWF puede ayudar a reducir el desecho de refrigerante de la máquina .”

¿Tenemos las herramientas y la sujeción de piezas adecuadas para la automatización?

Para maximizar las capacidades de apagado de luces de una máquina, debe tener muchas estaciones de herramientas adicionales junto con algún tipo de función de gestión de la vida útil de la herramienta.

¿El objetivo? Facilite a los programadores de máquinas CNC solicitar herramientas de corte de repuesto a intervalos predeterminados o cuando el sistema de sondeo indique que la herramienta se ha desgastado. Esto es menos preocupante cuando se cortan materiales como acero dulce o aluminio, pero la necesidad de herramientas redundantes se vuelve cada vez más importante a medida que uno se adentra en el territorio del acero inoxidable y las superaleaciones.

Esto presenta otro argumento sólido para un HMC:la mayoría de los fabricantes de máquinas ofrecen opciones para almacenes de herramientas masivos y sistemas de almacenamiento de herramientas centralizados. Un torno multitarea con capacidad de cambio de herramientas es una opción mucho mejor para trabajos sin luz que un torno de torreta básico.

¿Cuál es la herramienta adecuada? Es algo irrelevante desde la perspectiva de la automatización, aunque invertir en sistemas de portaherramientas Capto, HSK, KM o equivalentes de doble contacto siempre es una buena idea para los talleres que valoran el tiempo de actividad y la eficiencia de la máquina.

Otros tipos de herramientas que son importantes para la fabricación de luces apagadas incluyen:sujeción de estilo de punto cero de cambio rápido, mordazas y accesorios de cambio rápido, y prensas hidráulicas o neumáticas. Todas estas áreas de herramientas aumentarán la flexibilidad del taller y reducirán el tiempo de inactividad de la máquina.

¿Tenemos el monitoreo remoto, el software y los maquinistas de guardia?

El sondeo montado en husillo o torreta es fundamental para la detección de herramientas rotas, la validación de la ubicación de la pieza de trabajo y la medición durante el proceso. Estos sistemas ahora son estándar en muchas máquinas herramienta.

Atrás quedaron los días de los complejos programas de macros. Los sistemas y el software de monitoreo de hoy en día son mucho más fáciles de usar que antes.

El sondeo es un componente necesario de cualquier estrategia de mecanizado desatendido, pero los talleres también deben tener algún nivel de capacidades de monitoreo remoto. Esto podría ser algo tan simple como una notificación del CNC al teléfono celular del maquinista de guardia durante la semana sobre una falla en la máquina.

Toma nota: Tiene que haber alguna intervención humana en un enfoque de luces apagadas. Estos sistemas de monitoreo requieren que la información sea enviada a una persona en caso de una parada de la máquina, falla de la herramienta u otro problema. Lo último que quiere cualquier taller es un paro total del trabajo que afecte la producción diurna. El objetivo es evitar el tiempo de inactividad, por lo que es imperativo tener una rotación de maquinistas de guardia.

También es factible montar cámaras dentro de cada máquina e iniciar sesión en el control de la máquina a través de la red privada virtual de la empresa. De esta forma, el maquinista de guardia puede echar un vistazo y diagnosticar un problema de forma remota o determinar el nivel de gravedad de la solución necesaria.

Los maquinistas también deben tener acceso al software de simulación de mecanizado para asegurarse de que no ocurran sorpresas en las trayectorias de herramientas posprocesadas. También necesitan una cuna de herramientas bien organizada,

No se tome a la ligera la fabricación de luces apagadas

Puede parecer fácil, y es posible que ya esté utilizando algunas de las herramientas y tecnologías que ahorran tiempo para ayudar a que su tienda funcione bien hoy. Pero es importante comprender que se requiere un esfuerzo de ingeniería real en el desarrollo y la validación de procesos, la configuración y la gestión de las rutinas de sondeo, la gestión de la vida útil de las herramientas, los robots y las pinzas, y los sistemas de control remoto.

Además de todo eso, las propias máquinas herramienta deben mantenerse en excelentes condiciones de funcionamiento. Preste especial atención al mantenimiento rutinario de máquinas y herramientas, la gestión del refrigerante y la organización del taller para reducir al mínimo las sorpresas nocturnas.

Apagar las luces es un viaje que lo abarca todo. Maximiza las horas de mecanizado disponibles y el potencial de un taller.

¿Su taller fabrica luces apagadas? ¿De qué no se dan cuenta la mayoría de las tiendas al respecto? Exprese lo que piensa y haga preguntas en el foro de metalurgia.