Un ejemplo práctico en una planta para el montaje y el control de componentes de motores eléctricos revela el posible desarrollo de un sistema modular

La técnica de montaje y manipulación, protagonista en Automatica 2010

Redacción Interempresas15/01/2010
Las tendencias importantes no cambian de un día para otro. Asimismo, en la técnica de montaje y manipulación se observa desde hace ya tiempo un número cada vez mayor de empresas que buscan sistemas modulares para alcanzar un equilibrio óptimo entre la flexibilidad y la rentabilidad. Como resultado de un gran trabajo de desarrollo, cada año salen al mercado nuevos avances que después se plasman en el día a día de las empresas. Las soluciones más novedosas se presentarán en la próxima edición del Salón líder Internacional de Automación y Mecatrónica, Automatica 2010, que tendrá lugar del 8 al 11 de junio de 2010 en las instalaciones de la Feria de Múnich.

Los sistemas flexibles son indispensables tanto en el ámbito de montaje como en el de control en todas aquellas empresas productoras que tengan que reaccionar rápida y eficazmente a cambios en el tamaño de los lotes, en el grado de automatización, en el desarrollo de variantes y en la misma producción. También en el caso de que las plantas tengan que ser plenamente operativas en poco tiempo, los sistemas flexibles son la solución óptima. Franz Plaßwich, director de área comercial y responsable del ámbito de automoción en la empresa teamtechnik GmbH, hace también referencia al aspecto de los costes: "En la actual situación de la economía se consolida la tendencia de adaptar las instalaciones existentes en vez de invertir en nuevas, algo relativamente sencillo y económico de realizar con sistemas de montaje modulares.

Sin embargo, la flexibilidad tiene muchas caras. No sólo se refiere al proceso en sí de montaje.

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 Los sistemas flexibles de montaje ayudan a las empresas de fabricación a superar eficazmente los numerosos retos en cuanto a tamaños de lote cambiantes, desarrollo de variantes y cambios de producción.
Foto: teamtechnik.

Jean-François Bauer, director de marketing y desarrollo comercial en la compañía Mikron Assembly Technology, ubicada en la localidad suiza de Boudry, añade otro aspecto técnico: “A menudo, la flexibilidad de la técnica de aprovisionamiento es la que decide sobre la flexibilidad total de una instalación, por ejemplo cuando hay una gran diversidad de variantes. También la velocidad de montaje exigida desempeña un papel importante en la flexibilidad. Ya que hay una gran diferencia entre alcanzar 20 ó 60 ciclos por minuto. A ello se suma la complejidad del proceso de montaje. Todos estos factores limitan el grado de flexibilidad alcanzable.” Hasta qué punto influye un proceso de montaje complejo en la flexibilidad posible de una planta puede verse en el ejemplo de un encendedor de generadores de gas para airbags. Dado que aquí es necesario procesar un alambre de 0,02 mm de diámetro, desde el punto de vista económico es más importante la repetitividad exacta que la flexibilidad.

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La estructura modular permite sustituir y ampliar de forma sencilla los procesos. Foto: teamtechnik.

Las muchas ventajas de la flexibilidad

Las plantas de montaje flexibles brindan un sinfín de posibilidades. Entre otras cosas, permiten incrementar sucesivamente la inversión. Es decir, al comienzo de la producción el usuario sólo apuesta por una planta de configuración mínima. Conforme va incrementando la cantidad y variedad de productos fabricados, va ampliando y adaptando la planta a los nuevos requerimientos. Otra ventaja radica en el corto plazo de suministro, posible gracias al ensamblaje de diferentes módulos existentes. Ya que cada uno de los módulos o procesos puede realizarse de forma paralela y “casarse” al final de la plataforma.

La flexibilidad también es importante en el desarrollo de una línea de montaje. Y es que para reducir a un mínimo el tiempo hasta el lanzamiento al mercado de sus productos, muchas empresas diseñan ya durante la fase de desarrollo la planta de producción y montaje correspondiente. Así pues, a la hora de presentar un presupuesto, el proveedor de plantas sólo dispone a menudo de bocetos de planos del entorno de la producción de una planta o de un producto, con una gran cantidad de variables inciertas. Durante la realización del proyecto, van surgiendo los cambios, y se hace necesario añadir nuevos pasos al proceso o modificar el orden de los mismos. Todo ello es más sencillo con un sistema modular que con una instalación concatenada fija, sobre todo cuando además se dispone de una gestión flexible del proyecto con opciones de Simultaneous Engineering.

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 Mikron se concentra desde hace 15 años en la fabricación de plantas de montaje de alta velocidad con módulos estandarizados. En la actual plataforma G05 pueden sustituirse o ampliarse de manera muy sencilla los diferentes módulos. Foto: Mikron.

Algunas tareas de montaje requieren soluciones especiales

Al fin y al cabo, no es necesario volver a desarrollar módulos ya estandarizados con cada nuevo pedido. Probados e integrados en un proceso de mejora continua, su aplicación aumenta la seguridad del proceso y, por ende, la disponibilidad máxima de la planta. Los menores costes de una planta así compuesta se suman a esta larga lista de ventajas. Así pues, no es de extrañar que muchos fabricantes de máquinas se decanten por esta forma de diseñar sus instalaciones.

Al mismo tiempo puede observarse que precisamente las tareas de montaje son las que exigen del diseñador a menudo una solución muy especial para la que tiene que pensar en dimensiones completamente nuevas. “Muchas de nuestras empresas asociadas siguen considerándose fabricantes de máquinas especiales y aceptan como un hecho irremediable la realización de lotes de tamaño 1”, dice Daniela Dietz, responsable de técnica de montaje de automatización en la Agrupación Profesional de Robótica y Automación de la VDMA. Mientras que los módulos estándar excluyen algún que otro deseo especial del usuario, al acudir a un fabricante de máquinas especiales puede darse rienda suelta a la imaginación. Lo importante aquí es que ambas partes planteen exigencias justas. Así pues, el proveedor de máquinas tiene la posibilidad de fijar un margen claramente definido dentro del cual se encuentran incluidos en el precio de la instalación posibles retoques del cliente. Pero si la instalación está ya casi lista en la nave y el cliente llega con nueva información que hace necesario realizar adaptaciones de mayor índole, el fabricante de las máquinas debería presentar enseguida un presupuesto por los cambios. Un presupuesto que incluya los costes adicionales y una nueva fecha de entrega, que el cliente acepta con su firma.

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 Un módulo típico de una planta de montaje de Mikron es una estación de soldadura de hilo. Foto: Mikron.

Un ejemplo práctico de la industria de la automoción

Este modo de proceder se ahorra, al menos en gran parte, quien apueste por un sistema modular.

El ejemplo de la planta 'Teamos' de teamtechnik para el montaje y el control de componentes de motores eléctricos revela el posible desarrollo de un sistema modular: en la planta se fabricaban originalmente tres productos diferentes, uno del área de la automoción y dos de técnica industrial. Al comienzo se había instalado un ordenador central que coordinaba la logística para estos tres productos. En el marco de una remodelación de los productos se añadieron a la instalación otros componentes para motores estándar que hicieron necesaria la fabricación en varios turnos. La capacidad de la planta había llegado a su límite. Después cambiaría la situación del mercado y las cantidades planificadas del producto para el sector de la automoción registraron un descenso. Para continuar aprovechando al máximo la instalación, el cliente incluyó ahora en la misma otros productos de técnica industrial, se crearon las variantes en el ordenador central y se coordinaron los cambios necesarios. Más tarde volvió a registrarse un incremento de los pedidos del sector de la automoción, por lo que se incrementó el grado de automatización, se amplió la planta con módulos básicos y se estructuró una nueva sucesión de los procesos. En la actualidad se fabrican en la planta más de 14 productos básicos con un mínimo de 10 variantes cada uno.

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En las plantas de montaje y control no sólo cuenta la técnica, sino también el servicio. Foto: teamtechnik.

“La flexibilidad de reaccionar a los requerimientos cambiantes del mercado ampliando y modificando la sucesión de los procesos sólo fue posible gracias a un sistema modular”, asegura Franz Plaßwich.

No obstante, confiesa que no todas las tareas de montaje y control requieren una alta flexibilidad. “Sería contraproductivo adaptar un sistema modular a aplicaciones que podrían solucionarse más económicamente en una planta convencional. Por esta razón, nuestro programa sigue incluyendo sistemas convencionales que brindan la solución adecuada para cada caso de aplicación. Jean-François Bauer también afirma que la flexibilidad no lo es todo: “Se trata de tener en cuenta todos los aspectos y encontrar el equilibrio perfecto entre flexibilidad y productividad. En definitiva, lo que el usuario necesita es una solución que le haga competitivo”.

Automatiza es la plataforma para los especialistas líderes de instalaciones

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Cuanto más grande sea el volumen de producción, más interesante resulta el montaje automatizado, aun cuando los costes de inversión sean mayores. Foto: Mikron.

Los visitantes de Automatica 2010 tendrán la oportunidad de presenciar la mayor concentración actual en Europa de oferentes de instalaciones de montaje llave en mano. La mayoría de los oferentes de plantas de montaje de Alemania y Suiza, así como numerosos fabricantes reputados de otros países europeos presentarán aquí sus productos. Con esta presencia de los principales oferentes de instalaciones de Alemania, Suiza y Austria, Automatica ostenta un puesto líder en Europa.

Jean-François Bauer está convencido de Automatica: “Es un salón muy importante para Mikron porque satisface nuestras necesidades en muchos aspectos: valoramos la plataforma absolutamente representativa de nuestra oferta. Además, la periodicidad bienal se adapta perfectamente a nuestro modelo de negocios. La infraestructura de las instalaciones feriales es excelente, y la organización y la distribución de los pabellones son muy atractivas y eficaces para los visitantes. Por todos estos motivos hemos decidido concentrar nuestros esfuerzos feriales de 2010 en Automatica como único salón transectorial”.

Los especialistas de sistemas modulares y fabricantes de máquinas especiales se presentarán unidos en este salón monográfico 'La técnica de montaje y manipulación forma parte de la automatización en la que se atan todos los cabos', así aclara Daniela Dietz estas relaciones. Aquí se integran robots y sistemas de procesamiento de imágenes, cuyas innovaciones también podrán verse en Múnich. Esta relación de contenidos se refleja también en la estructura del salón: los pabellones ocupados no estarán en fila, sino uno al lado del otro. Esta disposición permite a los visitantes presenciar siempre en círculo los elementos de la técnica de automatización.

Comentarios al artículo/noticia

#1 - Juan Carlos Martinez
28/01/2010 16:00:12
Esta celda automatica, ¿ Donde compra el pan? ¿ A que colegio lleva a los niños ? ¿ Donde se divierte? ¿ Que coche usa? Curiosa evolucion.

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