Cómo las Innovaciones en Calibres Impulsan Precisión, Productividad y Ergonomía

Tim Cucchi, Gerente de Producto de Herramientas de Mano de Precisión, The L.S. Starrett Company

La precisión no siempre ha estado asociada con la medición. De hecho, al amanecer de la civilización, el hombre comenzó a usar partes del cuerpo para estimar dimensiones, y alrededor del 6,000 a.C. de tales mediciones, evolucionaron la pulgada, mano, palmo, pie, codo, año y braza —los primeros estándares de medición. Por supuesto, las herramientas del pasado no exigían gran precisión ya que la mayoría de los productos se fabricaban manual y personalizadamente, por lo que una fracción de pulgada en un sentido u otro hacía poca diferencia para una operación satisfactoria.

Sin embargo, la producción en masa de hoy exige medición de precisión porque las piezas en cualquier producto deben ser uniformes para ser intercambiables. Eli Whitney concibió por primera vez la idea básica de producción en masa a través de piezas intercambiables, y solo a través de métodos mejorados de medición y máquinas accionadas mecánicamente la producción en masa sería posible. Hubo un tremendo crecimiento en la producción en masa de todo tipo de bienes durante el siglo XIX. Sin embargo, no fue hasta después de la Guerra Civil que se desarrollaron máquinas y herramientas de medición que se acercaban a la precisión de los estándares modernos. En 1877 se inventó el primer escuadra combinada por Laroy Starrett, fundador de The L.S. Starrett Co.

Para medición de precisión, mecanizadores, fabricantes de herramientas e inspectores calificados deben tener herramientas y calibres precisos, producidos con materiales de calidad, fabricados cuidadosamente e inspeccionados rigurosamente, para garantizar una confiabilidad duradera. Los calibres han evolucionado a lo largo de los años comenzando con mecánicos, luego modelos electrónicos, y ahora versiones electrónicas inalámbricas convenientes han llegado a la escena. Cada tipo tiene un lugar importante en los procesos de control de calidad e inspección de hoy.

Mecánicos

Los primeros calibres de precisión eran mecánicos, con lectura analógica y todavía se usan ampliamente hoy. Es seguro decir que sería difícil encontrar una operación de fabricación que no esté usando activamente una herramienta mecánica. Algunas herramientas de precisión todavía solo se ofrecen en versiones mecánicas, mientras que muchas tienen versiones digitales e inalámbricas. Para mediciones lineales y redondas, los calibres y herramientas que se usan varían con el tamaño de la dimensión, la naturaleza del trabajo y el grado de precisión requerido. Los tipos mecánicos van desde una cinta de acero, regla, compás o tramel, hasta un micrómetro, calibrador vernier, indicador de dial y muchos más.

Electrónicos

Durante las últimas décadas, se introdujeron calibres electrónicos ofreciendo lectura digital y la capacidad de adquirir datos de medición para propósitos de recolección y para Control Estadístico de Procesos (SPC), análisis y documentación. Estos tipos de calibres hacen las lecturas más rápidas y fáciles para cada mecanizador, independientemente de la experiencia.

Los calibres electrónicos son capaces de transmitir datos a través de cables o inalámbricamente sin cables, a dispositivos de recolección para proporcionar un registro permanente para SPC, requerido para muchas industrias hoy. Usados correctamente, los datos recolectados pueden proporcionar impresiones para análisis y pueden ayudar a un mecanizador a controlar el proceso, así como a predecir y prevenir condiciones fuera de tolerancia.

Inalámbricos

Relativamente recientemente, se introdujeron calibres de precisión inalámbricos. Los beneficios clave de usar calibres inalámbricos, incluyendo usarlos como calibre solo o dentro de un sistema avanzado de recolección de datos, son los siguientes:

• Se elimina la necesidad de hardware voluminoso y engorroso como mochilas y cables que pueden ser peligros de seguridad. Además, al eliminar mochilas y cables, hay menos equipo para comprar, por lo que los costos de inicio disminuyen, y los requisitos de mantenimiento relacionados se reducen dentro del programa de calibración de herramientas de taller del fabricante.
• La recolección y transmisión de datos de medición es más rápida y menos propensa a errores, facilitada simplemente midiendo y presionando un botón para enviar los datos a un teléfono móvil, tableta o PC. De esta manera, se eliminan la subjetividad del operador y los errores de registro de mediciones, y se ahorra tiempo al no transcribir datos manualmente. Lo inalámbrico proporciona velocidad, conveniencia y facilidad para recolectar y almacenar datos.
• Las herramientas de medición de precisión inalámbricas están diseñadas para una recolección de datos eficiente para una amplia gama de usos finales. Ya sea para International Organization for Standardization (ISO), gobierno, aeroespacial o requisitos médicos, o para talleres más pequeños, la necesidad de datos precisos es crucial para la trazabilidad para demostrar piezas calificadas o rastrear cualquier error de fabricación. Los datos de medición precisos proporcionan seguridad para el usuario final y seguro para el fabricante.
• Al usar herramientas inalámbricas y un sistema avanzado de software de recolección de datos, los datos pueden integrarse eficientemente en programas ERP/MRP. Además, los calibres inalámbricos promueven un ambiente de trabajo más limpio al eliminar la necesidad de un diario de registro y bolígrafos/lápices, en línea con la Manufactura Esbelta.
• El control de calidad es el último paso al producir piezas manufacturadas, por lo que si una «mala pieza» se escapa, los problemas pueden resultar en el ensamblaje del producto final o el uso de la pieza en el producto final. Usando calibres de precisión inalámbricos, los inspectores pueden medir con confianza para calificar la pieza. Con el simple empuje de un botón, los datos de medición se almacenan para análisis futuro o para propósitos de historial. El tiempo y dinero ahorrado al volverse inalámbrico e implementar un sistema de recolección de datos es incomparable. Calculadoras digitales basadas en formularios en línea están disponibles que pueden demostrar eso.

Refinando el Diseño de Calibres

El diseño de calibres se mejora y refina continuamente. Los primeros calibres, diseñados a lápiz y papel, eran voluminosos y engorrosos con construcción de acero pesado y bordes rugosos. Estos calibres iniciales obtuvieron bajas puntuaciones en comodidad del operador. Con el tiempo, el diseño de calibres mejoró significativamente para ajuste, tamaño y maniobrabilidad. Usando programas CAD avanzados con modelos 3D, los diseños de calibres ahora se generan más rápido con alta precisión. Las mejoras mantienen la experiencia del operador como prioridad principal, y los calibres de hoy están construidos con aluminio de panal y contornos redondeados, lo que los hace ligeros y fáciles de sostener. Una persona puede usar un calibre repetitivamente, en comparación con tiempos anteriores cuando dos personas podrían haber necesitado completar la misma operación debido a la fatiga resultante de sostener y maniobrar el calibre.

Calibres Especiales Personalizados

Incluso con una gama extremadamente amplia de calibres de precisión estándar disponibles, ya sean mecánicos, electrónicos o inalámbricos, algunas aplicaciones requieren mediciones que no pueden tomarse con un calibre estándar. Así que, para estas instancias, se pueden diseñar y fabricar calibres únicos por encargo. De hecho, a medida que la tecnología de calibrado ha avanzado, también lo han hecho todas las herramientas y maquinaria —todo lo cual ha hecho posible fabricar calibres especiales. Los últimos calibres y herramientas avanzadas se están utilizando para fabricar calibres personalizados. Por más de 50 años, Starrett ha proporcionado soluciones de calibrado especial a industrias incluyendo energía, aeroespacial, automotriz, empaque de alimentos, plásticos de alta tecnología, componentes médicos y a la NASA y otras agencias gubernamentales.