Mayor productividad al considerar el proceso en su conjunto

En muchos procesos de fabricación, los componentes siguen pasando por múltiples máquinas y estaciones: torneado, fresado, taladrado, medición, nueva sujeción y realineación. Cada paso puede estar técnicamente justificado. Sin embargo, en conjunto, dan lugar a costes de preparación, tiempos de espera, distancias de transporte, almacenamiento intermedio y posibilidades adicionales de error.

Las máquinas ‘Turn & Mill’ o los centros de mecanizado de 5 ejes con integración FD combinan operaciones de torneado y fresado en una única zona de trabajo. Dependiendo de la aplicación, se pueden integrar procesos adicionales como taladrado, roscado, tallado de engranajes, rectificado o medición durante el proceso. El objetivo es lograr un mecanizado completo dentro de una única zona de trabajo.

Schwarzer GmbH, de Schloß Holte-Stukenbrock, confirma que este enfoque tiene éxito en la práctica. Mediante el uso de una CLX 450 TC, la empresa ha consolidado la producción de componentes complejos en una única célula de trabajo. Anteriormente, el proceso requería tres máquinas. El proceso de mecanizado completo en seis caras incluye el fresado, el torneado y el grabado de las piezas. Fresa, tornea y graba. Además, se realizan mediciones durante el proceso. “En caso de desviaciones, la máquina corrige automáticamente el programa”, añade el director general Thorsten Schwarzer. Por otra parte, el tiempo de preparación se ha reducido drásticamente. Gracias al eje B, necesitamos menos herramientas por pieza en comparación con un torno de torreta. “Gracias al almacén de herramientas, disponemos de muchas más herramientas. Esto es ideal para nosotros, como fabricantes por encargo con muchas piezas que cambian constantemente. ¡Ya no estamos configurando: ya estamos torneando!”.

Esta experiencia demuestra claramente por qué DMG MORI considera la integración de procesos como una palanca clave para reducir el tiempo de configuración, el tiempo de inactividad y los errores de sujeción, así como para acortar los tiempos de ciclo. Este enfoque es especialmente relevante para talleres de subcontratación y empresas medianas de CNC. Esto se debe a que la capacidad no utilizada a menudo no radica en el tiempo de funcionamiento del husillo, sino en las interrupciones del proceso: en el cambio de herramientas, la búsqueda, la espera, el transporte y la coordinación.

Mientras que las máquinas Turn & Mill consolidan los pasos del proceso dentro del área de trabajo, reduciendo así los tiempos de ciclo, las soluciones de automatización eliminan la intervención manual en el proceso de mecanizado propiamente dicho. La combinación de estos dos enfoques da como resultado procesos generales más productivos. Sin embargo, el primer paso no tiene por qué ser una línea de producción totalmente automatizada. Para muchas empresas, la manipulación de piezas es el primer paso más pragmático. Este fue también el caso de WILHELM BAHMÜLLER Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH, en Plüderhausen. Allí ya se utilizaban dos máquinas CTX 1250 beta TC cuando la empresa decidió incorporar otra máquina de torneado y fresado con manipulación automatizada. También en este caso, la CLX 450 TC resultó ser la elección ideal. La manipulación de piezas corre a cargo de un Robo2Go. Se instaló otro Robo2Go en una de las dos máquinas CTX beta 1250 TC. Sobre todo, la facilidad de formación convenció a Hans Binder, director de la división de herramientas de precisión: “El sistema es intuitivo y se explica por sí mismo, ya que guía al usuario a lo largo del proceso”.

Soluciones como el Robo2Go pueden encargarse de la carga y descarga, lo que permite un tiempo de funcionamiento productivo adicional —por ejemplo, por las tardes, por la noche, los fines de semana o junto con las operaciones diarias—. Sin embargo, la clave es esta: la automatización no sustituye a la estabilidad del proceso. Aprovecha mejor los procesos estables. Las piezas en bruto, los dispositivos de sujeción, la capacidad de agarre, el posicionamiento de las piezas, las virutas, el refrigerante, la vida útil de las herramientas y la respuesta ante averías deben estar bajo control. Solo así la automatización se convierte en una palanca fiable para la productividad.

Soluciones como el Robo2Go son un buen ejemplo de modernización mediante automatización. En muchos casos, DMG MORI puede modernizar las máquinas existentes de los clientes con una solución de automatización que satisfaga los nuevos requisitos de producción. Esto permite un rápido aumento de la capacidad y ayuda a paliar la escasez de mano de obra. Las soluciones de automatización para la manipulación de piezas y palés generan tiempo de funcionamiento productivo adicional durante la noche o en paralelo a las operaciones diarias. La ventaja de la modernización es que la automatización aprovecha procesos bien establecidos y estables, lo que demuestra ser un motor fiable de productividad con un corto periodo de amortización.

Por lo tanto, antes de realizar la inversión, es esencial analizar su propia gama de piezas. Revisten especial interés las familias de piezas recurrentes que implican múltiples tecnologías de mecanizado, múltiples configuraciones, elevados requisitos de precisión posicional y geométrica, o un esfuerzo significativo de configuración y planificación. Sin embargo, no todas las piezas complejas son automáticamente buenas candidatas para el mecanizado de torneado y fresado. Si las superficies de sujeción no están bien definidas, las piezas en bruto varían significativamente, el acceso a las herramientas sigue siendo difícil o la experiencia en CAM y simulación es insuficiente, el mecanizado completo puede generar una complejidad adicional. Las ventajas surgen cuando el componente, la estrategia de sujeción, la programación, el control de calidad y la experiencia del operario se alinean.

La fabricación automatizada puede implementarse de diversas formas en función del componente y la máquina. Los sistemas de manipulación de piezas basados en robots, como los modelos Robo2Go, se colocan delante de un torno o una fresadora, donde se encargan de la carga y descarga de piezas. El compacto Robo2Go Open se puede instalar en tan solo unos minutos allí donde se necesite. En el caso del Robo2Go Max, el peso de la pieza de trabajo puede alcanzar los 115 kg. La WH Cell permite la carga a través de una puerta lateral. Esta solución compacta con alta densidad de almacenamiento de piezas permite una fabricación altamente productiva de grandes series, especialmente en el caso de piezas pequeñas.

En las fresadoras, los sistemas de manipulación de palés ofrecen otra opción de automatización. Carguen la máquina con sistemas de sujeción o utillajes, lo que proporciona a los usuarios un alto grado de flexibilidad. Un sistema de almacenamiento de palés puede adaptarse a diferentes trabajos, y los palés individuales pueden cargarse con diversas piezas en torres de sujeción. A partir de estas soluciones de automatización, también son concebibles células de producción completas; por ejemplo, células que conecten varias máquinas a través de un sistema MATRIS o en las que un robot cargue el sistema de manipulación de palés en una fresadora.

De la capacidad de la máquina a la capacidad del proceso

La lección más importante para las pequeñas y medianas empresas de CNC es la siguiente: el camino hacia la Transformación del Mecanizado (MX) no comienza con la configuración de la máquina. Comienza con la realidad de sus propias operaciones de fabricación.

• ¿Qué piezas requieren actualmente más cambios de sujeción?
• ¿Qué tiempos de inactividad se pueden evitar?
• ¿Qué procesos son lo suficientemente estables para la producción automatizada?
• ¿Qué datos demuestran las ventajas?

Quien responda con claridad a estas preguntas no encontrará una solución única válida para todos. Pero sí encontrará el siguiente paso lógico: de las máquinas individuales al mecanizado completo, de la intervención manual a la automatización fiable, y de la mera capacidad de la máquina a la verdadera capacidad del proceso.