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Deformación metálica y chapa
Con los datos de las herramientas en la memoria, el proceso de fabricación completo puede ser simulado y optimizado de antemano

Aplicar la digitalización y la automatización en el suministro de herramientas puede ser especialmente útil

Annedore Bose-Munde, periodista especializada de Erfurt, para VDMA09/06/2020
Las herramientas de alta precisión tienen una función clave en las operaciones de producción digital. La integración de las aplicaciones en las secuencias de producción y el procesamiento intencionado de los datos de las herramientas son la base de las soluciones 4.0 de la Industria del futuro.

La digitalización de los procesos de producción juega un papel importante para toda empresa que quiera operar con éxito en el mercado. Dado que la herramienta, con sus datos específicos, es un componente crucial de la cadena de procesos en el mecanizado de metales, tiene que encajar en el entorno de producción digital. “Todas las opciones digitales tienen que ser rigurosamente implementadas - desde la herramienta misma, luego el portaherramientas, incluyendo la operación de sujeción y balanceo, hasta el preajuste de la herramienta y su despliegue en la máquina”, resume Andreas Haimer, director general de Haimer GmbH.

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El factor más importante para el despliegue óptimo de la herramienta es la actualización adecuada de los datos de la misma. Sin los datos de las herramientas, por ejemplo, la gestión de inventarios con ayuda digital es inconcebible. Foto: Zoller.

Un enfoque importante en este contexto es la prestación de servicios digitales por parte de los fabricantes de herramientas para sus clientes, por ejemplo, asegurando que todos los datos de las herramientas puedan ser recuperados en línea. Según Andreas Haimer, además, es crucial una solución de gestión de herramientas que permita un flujo de trabajo digital de los datos de las herramientas. Esto significa: el software tiene que ser capaz de integrar todo el entorno de la herramienta —encogimiento, balance, preajuste— en el proceso digital y hacerlo automatizable.
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El dispositivo combinado de preajuste y retracción Haimer Microset VIO linear toolshrink tiene la capacidad de la Industria 4.0, y puede ser integrado en los procesos digitales sin ningún problema. Foto: Haimer.

El intercambio de datos de herramientas más allá de los límites de las instalaciones individuales

Una cosa es cierta: la digitalización está transformando toda la secuencia de producción. Con la ayuda de los datos de las herramientas almacenados en la memoria, el proceso de fabricación completo puede ser simulado y optimizado de antemano. Los sistemas de almacenamiento también suelen estar conectados, y la ubicación de cada herramienta individual puede ser rastreada. “El resultado final es que gracias a la digitalización en sus operaciones de producción las empresas ahorran tiempo, dinero y recursos”, explica Bernd Schwennig, director técnico de Ventas de E. Zoller GmbH & Co. KG.

La base de todo proceso de automatización son siempre los datos de las herramientas, que entretanto subsumen mucho más que los datos geométricos. Además de los datos específicos de la máquina, estos incluyen, por ejemplo, la vida útil restante disponible, o el lugar de almacenamiento o el espacio de depósito en la máquina. “Estos datos están, por supuesto, disponibles en todo el mundo, si la empresa así lo desea”, añade Bernd Schwennig. Además, hay que asumir que los datos dentro de una empresa se intercambian cada vez más fuera de los límites de las instalaciones individuales. “Que una orden de compra se dispare en un proveedor de herramientas cuando los niveles de stock en una planta de producción caen por debajo de un inventario mínimo es, por supuesto, sólo un aspecto menor aquí, pero uno que ya está en uso real. En general, todos los procedimientos de intercambio son mucho más abiertos. No hace falta decir que esto a su vez conlleva retos bastante diferentes”, concluye.

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Más que un sistema de dispensación de herramientas: el GTMS permite controlar la interfaz de la máquina, la conexión en red y la evaluación de los datos. Para una máxima transparencia en el proceso de producción. Foto: Gühring.

Optimizando la logística para el suministro de herramientas a la máquina

“En las operaciones de producción digital, también, el proceso de corte de metales como tal sigue estando crucialmente influenciado por la herramienta en términos de calidad de los componentes y eficiencia en función de los costos. Por lo tanto, la herramienta sigue siendo un factor crucial para el éxito en las operaciones de producción de corte de metales”, añade el Dr. Steffen Lang, que dirige la División de Servicios de Gühring KG. La integración digital de las máquinas de corte de metales permite adquirir con mucha más precisión que hasta ahora la capacidad de rendimiento y el estado actual de la herramienta empleada en la máquina. Gracias a la transparencia resultante, se puede optimizar toda la logística para el suministro de herramientas a la máquina. Lang resume el alcance de una característica de suministro automatizado de herramientas: “Esto comienza con el preajuste de las herramientas realmente necesarias en las máquinas, que se montan y ajustan en la secuencia óptima. Continúa con la supervisión del consumo de los niveles de inventario y la adquisición de los cambios de la vida útil y su incorporación directa a la planificación de las herramientas”. Y finalmente los datos de consumo y rendimiento se envían a los proveedores, para optimizar el rendimiento y el suministro de la herramienta”.

En este contexto, Gühring ofrece un concepto de interfaz de máquina que permite adquirir el estado de la máquina y los parámetros tecnológicos del proceso como la velocidad y el par del husillo, además de las fuerzas de los ejes de alimentación. Además, los datos de la máquina pueden adquirirse directamente en el proceso de producción, y sobre esta base el proceso de corte de metal puede ser optimizado inmediatamente.

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“Todas las opciones digitales tienen que ser rigurosamente implementadas - desde la herramienta en sí, luego el portaherramientas, incluyendo la operación de sujeción y balanceo, hasta el preajuste de la herramienta y su despliegue en la máquina”, para citar a Andreas Haimer, director general de Haimer GmbH. Foto: Haimer.

Soluciones para la digitalización en el entorno de las herramientas

Además, con el fin de avanzar en la digitalización, la empresa ha desarrollado para sus productos un paquete de software propio de gestión de herramientas que ejecuta y organiza el intercambio de valores de consigna y reales, y otros datos de herramientas, entre las estaciones individuales de la sala de herramientas y la red de la empresa. Además, los dispositivos de Haimer de la serie Industry 4.0 pueden automatizarse mediante modernas funciones e interfaces digitales.

Para Zoller, el enfoque principal es el manejo holístico de los datos de las herramientas. Los dispositivos de ajuste y medición de la empresa determinan los datos de geometría de la herramienta necesarios, y los editan para que la máquina herramienta pueda leerlos. “Incluso para este paso de la transferencia de datos, ofrecemos una amplia gama de soluciones muy dispares para cada tamaño de empresa. Los datos pueden ser introducidos manualmente y transmitidos a través de una red o un chip RFID”, informa Bernd Schwennig. La capacidad de gestión de la herramienta no sólo incluye la organización del almacenamiento de la herramienta, sino también las opciones de evaluación, por ejemplo, de la vida útil o los costes de la utilización de la herramienta, desglosados en un orden específico o incluso en un componente específico. “Nuestro objetivo es siempre generar la máxima transparencia en todo el contexto de la herramienta, para optimizar las secuencias de producción implicadas y hacerlas más rápidas y rentables”, dice Bernd Schwennig.

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“Las empresas ahorran tiempo, dinero y recursos mediante la digitalización de sus operaciones de producción”, dice Bernd Schwennig, director técnico de Ventas de E. Zoller GmbH & Co. KG. Foto: Zoller.

Los usuarios tienen que familiarizarse con las funcionalidades involucradas y aprovecharlas

Pero los usuarios también tienen que comprometerse con el tema de la digitalización. Para las nuevas inversiones, en particular, las empresas deben asegurarse de que cada elemento del entorno de la herramienta tiene la capacidad de la Industria 4.0 y puede ser integrado en el flujo de trabajo digital. “Una herramienta debería, por ejemplo, ser identificable sin ambigüedades mediante chips de datos RFID o mediante códigos QR o de matriz de datos, y mediante esta capacidad de detección suministrar más datos de la herramienta como el número de artículo o los modelos 3D”, dice Andreas Haimer, citando datos clave específicos. Bernd Schwenning añade: “El factor más importante para el despliegue óptimo de la herramienta es la actualización adecuada de los datos de la herramienta. Sin datos de herramientas, la secuencia completa es inconcebible: ni la gestión de inventario asistida digitalmente ni la recuperación de programas metrológicos ni la lectura de datos de herramientas en la máquina”. Este primer paso, por supuesto, admite, es un trabajo tedioso, pero ofrece los fundamentos necesarios para la supervivencia de la empresa en el futuro.

La supervisión en línea de los parámetros de la máquina determinantes para el proceso de corte de metales, como el par y el consumo de energía del husillo, las fuerzas de avance de los ejes, etc., permite optimizar la utilización de la herramienta o hacer que el dimensionamiento de la herramienta sea más adecuado para el trabajo de mecanizado en cuestión. “Ambas opciones ofrecen al usuario la posibilidad de aumentar su productividad de forma más selectiva. Es importante que conozca y aproveche estas ventajas de la interfaz de la máquina para mejorar su competitividad”, subraya el Steffen Lang.

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“También en la producción digital, el proceso de corte de metales como tal sigue estando influido de manera decisiva por la herramienta en términos de calidad de los componentes y rentabilidad”, subraya el Dr. Steffen Lang, que dirige la División de Servicio de Gühring KG. Foto: Gühring.

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