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La automatización, un factor estratégico de éxito

15/04/2004
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Grados de flexibilidad de las células de fabricación y montaje

Los constantes cambios en los mercados y la técnica de producción cada vez más exigen instalaciones automatizadas, es decir, flexibles. El grado de flexibilidad en la práctica de estas células de fabricación y montaje es, en primer lugar, una cuestión de proyección. Es decisivo que el usuario defina lo más exactamente posible las tareas y que el fabricante de la instalación pueda ofrecer las soluciones apropiadas.

Los sistemas de células proporcionan al usuario una elevada flexibilidad a través de módulos estandarizados. Aspectos tales como unos ciclos de vida cortos de los productos, una gama de producto amplia y en constante evolución y la búsqueda de tamaños de lote cada vez más pequeños para la fabricación just-in-time requieren células de fabricación y montaje adecuadas son determinantes. En este contexto, los fabricantes de robots, sus integradores de sistemas y, sobre todo, los fabricantes de instalaciones de técnica de montaje y manipulación brindan entre tanto células absolutamente diferenciadas y estandarizadas.

También las instalaciones pueden “crecer” según las necesidades del empresario. Numerosos expositores presentarán en Múnich sistemas modulares como las “instalaciones de montaje híbridas”. Un diseño modular de las células permite integrar fácilmente los distintos procesos en una instalación. De la aplicación en cuestión depende entonces qué operaciones sucesivas (montaje, paletizado/ despaletizado, embalaje) se van a realizar, a ser posible, paralelamente durante el tiempo principal del proceso. Probablemente es más sencillo dominar muchas operaciones individuales y permiten una mayor flexibilidad que una operación de trabajo muy compleja. La automatización en función de la demanda, sin embargo, requiere el conocimiento de la oferta.

La flexibilidad no sólo brinda un robot de brazo articulado o scara, por ejemplo, sino también las diferentes posibilidades de montaje de un robot. Si se dispone de forma colgante queda suficiente espacio en una célula para configurar los procesos. Alternativamente, una célula provista de robot “Up-Side-Down“ puede ocupar menor espacio.

Aquellos fabricantes que hasta ahora han concentrado sus actividades en determinados subgrupos también muestran flexibilidad. Manipuladores que incluyen un sistema sensorial integrado y eje: estos subsistemas proceden cada vez más de un solo fabricante, una tendencia que evoluciona rápidamente.

También la sencillez de manejo encaja con el concepto “flexibilidad”: interfaces de menú intuitivas, sencillas de manejar, de controles de células, son el complemento idóneo a un hardware modular y adaptable. Los expertos del sector están convencidos de que la eficacia de la instalación depende de un manejo sencillo y rápido de la misma. En el futuro, el usuario dispondrá de una mayor libertad para elegir desde dónde accede al control de la instalación, gracias a internet.

En el mercado encontramos soluciones en las que la transferencia de las informaciones acerca del estado de una instalación no tiene que realizarse obligatoriamente por cable. Hoy todavía no es estándar, pero la oferta va en aumento. La técnica blue-tooth podría incrementar todavía más la facilidad de manejo. Otro paso en este sentido es el control por voz.

La flexibilidad con la que trabaja una instalación depende también del sistema sensorial aplicado.Existe en el mercado una amplia gama de productos entre los que se encuentran desde el simple sensor utilizado en tareas Sí/No hasta el complejo sistema, por ejemplo un sistema completo de procesamiento de imágenes, que, basados en ordenador personal, representan ya el estado actual de la técnica. Los fabricantes líderes en este campo configuran su software de forma tan flexible que pueda integrarse en un abanico lo más amplio posible de componentes de hardware para formar un sistema.

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El papel de internet como herramienta de ayuda ante fallos técnicos

En el mercado encontramos un amplio abanico de soluciones eficaces en las técnicas de automatización, como puede ser el hardware en forma de componentes, módulos y sistemas. Sin embargo, desde hace tiempo se recurre cada vez más a una asistencia a través de internet.

WebWare, Web-Server, Control Web, ProVis, son sólo algunos ejemplos para el intercambio de información con el control de instalaciones o robots, independientemente de la ubicación. Según los expertos del sector de “robótica y automatización”, esta tendencia se hará todavía más patente. También en la técnica de montaje y manipulación, los expertos ven en el “servicio vía red” un instrumento prometedor para el futuro de la automatización.

Aunque los sistemas son muy variados, todos ellos tienen algo en común: el intercambio de las informaciones se produce a través de un navegador estándar de internet. El control de los robots obtiene, por decirlo así, una página principal propia a través de la cual se pueden llamar innumerables informaciones. Generalmente, el acceso está protegido por contraseña, como en muchas redes, por lo que sólo pueden acceder a los datos del control de robots o de instalaciones las personas autorizadas por el propietario.

También se han iniciado con éxito algunos proyectos transectoriales, cuyo objetivo principal es estandarizar el intercambio íntegro de la información. Uno de ellos se denomina “Control Web Initiative”. Aquí, la visualización de las instalaciones basada en tecnologías de redes desempeña un papel decisivo. Cada componente pone a disposición sus informaciones a través de un propio servidor de red. Estándares abiertos como HTTP, Java y HTML hacen posible una integración completa y sencilla de nuevos componentes. Las informaciones pueden llamarse con cualquier navegador estándar, independientemente de si el navegador corre en el terminal de visualización del equipo o en un portátil del técnico de servicio. El acceso a los datos es el mismo, tanto para el funcionamiento del equipo como en el marco del diagnóstico o servicio remoto. De esta forma se puede garantizar un máximo de información con el mínimo esfuerzo.

Las herramientas de internet, junto con los servicios móviles de comunicación, están convirtiéndose en una tecnología transversal de la automatización. Los sectores de usuarios con producción continua y los propietarios de instalaciones que deben suministrar a sus clientes justo a tiempo son los principales interesados en una disponibilidad y productividad altas de sus equipos. En caso de requerir servicio técnico, por Internet es posible realizarlo más rápida y concretamente que hasta ahora. Entre tanto, los fabricantes líderes de robótica y automatización han desarrollado sus servidores de red hasta tal punto que todos los participantes de una “conferencia electrónica” (que pueden ser perfectamente más de dos) pueden comunicarse desde distintos lugares y encontrar juntos una solución concreta a un problema. Los ordenadores personales integrados así en la red no requieren siquiera un software específico de robots. Para la representación en la pantalla es suficiente un navegador usual de internet.

Sin embargo, existe otro aspecto de la técnica de red que podría impulsar adicio-nal-mente a ciertos campos de aplicación. Ya que, si se ha de crear un programa para una labor de automatización determinada, un experto del fabricante de la instalación puede intervenir electrónicamente y ayudar al programador. El resultado es que se elaboran más rápidamente los programas, pudiendo reducir de esta manera el tiempo requerido hasta iniciar una nueva labor de producción.

Robots especialistas en vez de universalistas. La diferenciación en la técnica robótica

Los robots de tipo scara y de brazo articulado no habían sido nunca tan económicos y potentes como en la actualidad. La competencia y la producción en serie han hecho posible que estas máquinas se puedan adquirir a precios que a menudo ya se han amortizado en uno o dos años. La automatización se ha hecho así interesante en todos los sectores de aplicación y los fabricantes han desarrollado robots especiales de nichos basados en productos de serie con los que pueden atender los requerimientos de los distintos mercados.

La gran mayoría de las grandes series de robots siguen fabricándose para el sector automovilístico, para sus proveedores y para la ingeniería mecánica en general. Según estadísticas de la Asociación de Robótica y Automatización, las aplicaciones en este mercado suponen dos tercios de todos los robots instalados. Los demás mercados están registrando un desarrollo positivo y los requerimientos puestos en los robots son muy diversos. Hasta hace pocos años, los fabricantes de robots han intentado cubrir estos requerimientos con máquinas especiales. Entretanto se modifican los robots estándar de tal manera que cumplan los requerimientos de los usuarios de los diferentes sectores. En las industrias de la alimentación y la electrónica (procesos en sala blanca) se requieren robots con alta clase de protección. Como ejemplo pueden citarse los robots protegidos contra salpicadura de agua. Igualmente se están impulsando –por requerimiento de los usuarios– desarrollos como revestimientos de acero, basándose por regla general en máquinas estándar. Con este modo de proceder se conservan las ventajas de las grandes series (interfaces de usuario unificadas, disponibilidad, aprovisionamiento de piezas de repuesto, etc.) a las que se añaden las características específicas de cada aplicación. Otro ejemplo para “productos nicho de serie” son los robots para las fundiciones. Estos aparatos para “aplicaciones de temperaturas máximas” están equipados con componentes resistentes a las temperaturas y son sumamente flexibles durante todo el día a condiciones casi inaceptables para el personal. A menudo, estos “productos de nicho” se convierten en mercados atractivos. La elevada demanda de toda la industria del envase y embalaje ha dado lugar a que los robots paletizadores se hayan impuesto como aparatos de serie individuales.

El objetivo es permanecer lo más cerca posible de la fabricación en serie, por lo que en las aplicaciones de nicho solo se modifican tantos ejes como exija el perfil de requerimientos. Puede tratarse de versiones de consola o robots tipo gantry, cuyo primer eje es un eje lineal. La flexibilidad de estos robots es especialmente ventajosa en máquinas herramienta y máquinas para procesar plásticos, sobre todo cuando deben de atender o cargar varias estaciones. A menudo, en el desarrollo de versiones especiales colaboran también los fabricantes de cables.

Los fabricantes de manipuladores son los grandes expertos en especialización. En realidad, cada aplicación requiere un manipulador propio. Pero incluso en los manipuladores más sofisticados, la mayor parte de sus componentes procede de módulos estándar. Todo ello no solo limita las inversiones en capital de los distintos usuarios, sino que también muestra qué potencial de innovaciones y de creatividad encierra el sector.

Los atractivos kits de tuning para los robots de tipo scara y de brazo articulado vienen del área de procesamiento de imágenes. Equipados con cámara y software adicionales, los robots también son capaces, por ejemplo, de recoger piezas de una cadena de transporte en marcha, pudiendo acelerar los procesos de paletizado y envasado. Este “visual picking“ o “visual tracking” está en camino de convertirse en una opción estándar en muchos campos de aplicación.

Más información: www.automatica-munich.com

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