HacEMOs memoria: Crónica de la feria mundial de máquina-herramienta 2017

Durante los seis días en los que se celebró la EMO en Hannover, con más de 2.200 empresas expositoras, fueron más de 130.000 los visitantes que se acercaron al recinto ferial. El 70% de los asistentes extranjeros procedían del continente europeo. Además, según la asociación alemana VDW, se detectó un incremento entre los asistentes con capacidad de decisión. Células flexibles de fabricación, integración de la medición en máquina, avance del multitask integrando funciones de rectificado, desarrollo de estándar de protocolos de comunicación, aseguramiento de la monitorización y la conectividad de las máquinas, aparición de sistemas CAM “ad-hoc” para la fabricación aditiva, integración de reglas ópticas en los sistemas de guiado, sistemas para calibrar plantas de fabricación completas… son algunas de las aportaciones que se vieron en feria.

La EMO 2017 se ha celebrado en un buen momento para el sector mundial de la máquina-herramienta.

Los últimos datos del CECIMO muestran que se espera que la producción europea de máquinas-herramienta alcance los 25,2 mil millones de euros en 2017, registrando una tasa de crecimiento anual del 4%. Mientras que en 2016 se registró un descenso notable de la producción mundial de máquinas-herramienta, de 68.900 millones de euros a 64.200 millones de euros (-7.9%), los miembros de CECIMO no se vieron afectados por esta desaceleración y mantuvieron su volumen en 24.400 millones de euros. CECIMO cree que la UE debería hacer más para cumplir sus promesas de una industria más fuerte y competitiva. Una vigilancia del mercado más efectiva también es esencial para garantizar la seguridad del producto y una igualdad de condiciones en el mercado interior.

Perspectivas económicas y de crecimiento
Se tienen perspectivas positivas para la producción de máquinas-herramienta en Europa para 2017. Este año, se espera que la producción de máquina-herramienta en Europa vuelva a crecer a una tasa anual cercana al 4%, para alcanzar los 25,2 mil millones de euros, y aumentar la participación del mercado de producción de CECIMO más allá del 36%. Alemania e Italia son los mayores productores (46,2% y 19,3% respectivamente), seguidos de cerca por Suiza (12,0%). Por lo tanto, la producción de máquina-herramienta de CECIMO continúa con su tendencia de crecimiento estable.
Por otra parte, el comercio entre los países del CECIMO está aumentando. Una de cada cuatro máquinas-herramienta exportadas por empresas de los países del CECIMO está dirigida a otro país de CECIMO. Fuera de CECIMO, los clientes más grandes son China (25,6%) y EE. UU. (18,0%). Además, se espera que el consumo chino en 2017 aumente a una tasa anual de 3,6 frente a 3,2 en Europa y en el mundo. En 2016, todas las exportaciones de CECIMO ascendieron a 18,340 millones de euros.
En lo referido al consumo de máquina-herramienta, el comportamiento ha sido diferente en función de los países. Mientras que en Italia el consumo está creciendo de manera intensa y en Alemania lo hace de forma más moderada pero constante, en Corea del Sur y China el consumo está decreciendo. Por último, el consumo en EE.UU. y Japón permanece estable en valores altos.

Tendencias generales
En comparación a ediciones anteriores de la EMO este año no se ha caracterizado por grandes novedades, pero sí hay que recalcar la gran presencia y la apuesta de los líderes tecnológicos y de los grupos industriales con suficiente estructura empresarial para la digitalización. En mayor o menor medida, todos los referentes del sector disponían de su propio discurso de cómo se interpreta la digitalización en sus compañías.
Analizando las soluciones presentadas por los fabricantes en cuanto a maquinaria, sigue la gran apuesta por las células flexibles de fabricación, sobre todo, con aplicaciones orientadas al coche eléctrico (ejes esbeltos y engranes). Estas aplicaciones del sector de la automoción requieren células totalmente automatizadas, con manipulación integrada, y reducido espacio en planta (máquinas compactas). El objetivo principal es incrementar capacidad sin incrementar el espacio ocupado y creando beneficio al cliente con las nuevas tecnologías (multi-funcionalidad).
Cada vez son más las operaciones que se pueden realizar en una máquina (sobre todo en centros de torneado, fresado y centros de mecanizado). Las operaciones de rectificado también se están incorporando cada vez más en otro tipo de arquitecturas como operación adicional, mientras en las rectificadoras la inclusión de otras operaciones sigue siendo poco común (salvo en verticales). En el caso concreto de los tornos horizontales, cada vez se aprecia mayor multifuncionalidad mediante elementos incorporados en torreta.
Otra de las operaciones que cada vez más es integrada en máquina es la medición (tanto pre- como post- process). En la feria se ha encontrado presencia de máquinas que incorporaban sistemas que pueden llegar a medir la pieza y corregir las desviaciones en la propia máquina (orientación a cero defectos). También se han visto soluciones para la medición de herramienta dentro de la máquina.
En cuanto a líderes tecnológicos y grandes players, siguen las adquisiciones empresariales complementarias. Hasta hace relativamente poco tiempo, las adquisiciones empresariales tenían como objetivo adquirir nuevas tecnologías (nuevos procesos) y crecer en dimensión empresarial. En la actualidad se observa una tendencia hacia la adquisición o la firma de acuerdos de colaboración con compañías especializadas en software / IoT y con fabricantes de componentes de máquina. Todos ellos, en mayor o menor medida, están tratando de desarrollar nuevas aplicaciones del control (OpenCNC), y entrando más en profundidad, en ciclos tecnológicos e inteligentes que ayudan en la programación y en el manejo de la máquina.
Por último, mencionar las colaboraciones con centros y universidades para el desarrollo de nuevas tecnologías:

Tendencias tecnológicas
En cuanto a las tecnologías de mecanizado, estos son otros de los aspectos más destacados por tecnologías más concretas:

Fresado
• Cada vez tiene mayor importancia la búsqueda de la precisión, mediante la integración de ciclos de medición en la máquina, por ejemplo a modo de una tridimensional, con objeto de, por un lado medir la pieza y, por otro tener la posibilidad de realizar re-mecanizados.
• El apartado de máquinas multitask continúa su avance integrando funciones de rectificado. Muy extendida, la incorporación de la fabricación aditiva, con una penetración menor de lo esperado, y sobre todo la fabricación de engranes con su tres vertientes, fresado-hobbing-skyving.
• Con respecto a la automatización, se han visto menos robots de lo esperado, en máquinas grandes, para la carga y descarga de herramientas, aunque sí había en máquinas más pequeñas para el cambio de pallets, herramientas y piezas.
• Los 5 ejes siguen avanzando en su penetración bajo dos vertientes: por un lado, en las máquinas más “pequeñas” en forma de mesas con dos giros, y por otro lado, en las máquinas grandes en forma de cabezales.

Torneado
• A pesar de no tratarse de una novedad, los referentes de la tecnología de torneado siguen apostando por el desarrollo de procesos más eficientes combinando ejes, herramientas, sincronización de giros…
• El rotational turning (eliminación de la hélice en procesos de torneado en duro), el poligonal turning (mecanizado de piezas no cilíndricas mediante slow tool servo), o los cabezales especiales como el RollFEED para el mecanizado con eje B, siguen siendo apuestas importantes en los referentes de torneado.
• Por último, destacan los desarrollos realizados en relación a funciones específicas para la rotura de la viruta. Basándose en la aplicación de la oscilación del accionamiento, cada uno de ellos adapta la solución a sus necesidades concretas.

Rectificado
• En rectificado, hubo pocas novedades tecnológicas o de máquina siendo más los desarrollos especiales para una mayor adecuación a la aplicación concreta.
• A diferencia de lo que ocurre en fresado o torneado donde se están incorporando otras operaciones de mecanizado en máquina, en rectificado se están incluyendo otras operaciones de rectificado (interiores, caras, conos…) y otras operaciones auxiliares que ayudan a la automatización de todo el proceso: Cambiadores de muela, cambiadores de diamantadores (en forma de torreta o plataformas) o incluso cambiadores de toberas. También había múltiples sistemas de carga de pieza destacando el de un eje de giro horizontal en el cabezal pieza de una rectificadora cilíndrica horizontal. Otra de las opciones eran los sistemas robotizados donde destacaba la arquitectura de dos robots colaborando para distintas operaciones.
• En cuanto a desarrollos que afecten a rectificado, lo más llamativo fue el lanzamiento de un nuevo sistema de medición multicota en los que empieza a ser norma la fibra de carbono.

Digitalización
Existe una indefinición en lo que a modelos de negocio en el ámbito de IIoT se refiere. Por un lado, está la venta de software. Por otro, destacan aquellos que apuestan por los servicios, siempre apoyados en los datos que el IIoT ofrece. Son especialmente empresas grandes con productos más o menos seriados. Los referentes en el sector empiezan por la implantación de los conceptos en sus propias plantas productivas para demostrar la valía de los datos que adquieren como input para la toma de decisiones.
En cuanto a la tecnología, la oferta avanza rápidamente. Aún hay muchos temas para ir desarrollando y consolidando, seguridad, protocolos, arquitectura de las soluciones (local, edge, nube, desarrollo de apps a distintos niveles…). El futuro supondrá seguramente una convivencia entre nubes con diferentes propósitos (para empresas que gestionen el mantenimiento de los clientes, la gestión de la empresa productiva de sus plantas, etc.).
La EMO ha sido la ocasión de ver cómo la Industria 4.0 se concreta en la máquina-herramienta. Algunos aspectos destacables son que los modelos de negocio se orientan hacia los servicios, aunque aún hay cierta tibieza en las apuestas. Los mensajes comerciales trasladan al cliente el interés de digitalizar su planta, de ser más eficientes para ser más competitivos.
En lo que a protocolos de comunicación se refiere, hay mucho camino por andar en apertura, estandarización y securización. Se están desarrollando distintos estándares de comunicación: MT Connect para EE.UU. y en Europa VDW está en pleno proceso de desarrollo de un nuevo estándar con empresas referentes del panorama europeo.

Smart Machine
Los desarrollos realizados en el ámbito del Smart Machine se centran sobre todo en los líderes tecnológicos del sector. Todos ellos se han centrado en asegurar la monitorización y la conectividad de sus máquinas. Trataban de mostraban sistemas inteligentes para la toma de decisión y así justificar el esfuerzo dedicado a la monitorización. Pero todavía no se ha percibido el impacto de la analítica cloud y el machine learning en las aplicaciones y en la inteligencia de los componentes/máquinas. En la mayoría de los casos se trataba de sistemas embebidos antiguos pero rejuvenecidos mediante conectividad y nuevos HMIs.
Hay que mencionar, que se han identificado pocos ejemplos de sistemas verdaderamente ciberfísicos, a pesar de que la tendencia es avanzar en este camino. Hasta ahora estos sistemas virtuales básicamente no trabajan con variables físicas del proceso como fuerzas de corte, vibraciones o desgaste.

Fabricación aditiva
A pesar de que no se ha visto la extensión de la tecnología que podría esperarse, sí se han visto algunos conceptos muy interesantes. Llama la atención la cantidad de aplicaciones que están apareciendo y su diversidad.
Aplicaciones que buscan el aligeramiento de estructuras funcionales, que buscan la mínima masa y material. Dentro de este apartado está la incorporación de orificios, muchos de ellos para la refrigeración, en la construcción de las piezas y sobre todo cuando estos no son rectos.
La aparición de sistemas CAM “ad-hoc” para esta tecnología es una realidad y ya podemos ver como se simula la deposición del material para posteriormente ser mecanizado en una tecnología híbrida. Esta simulación está ayudando a entender mejor esta tecnología y poder acercarla al mercado.
Se empiezan a ver soluciones integradas de aditivo + robótica + medición. Por otro lado, los nuevos desarrollos de fabricación aditiva han venido de la mano del SLM con nuevos entrantes en el campo de juego.
Se ha podido observar que la categoría Láser-Cladding no se ha extendido de la misma manera que el SLM en estos dos últimos años. En Láser-Cladding lo más destacable fue un nuevo cabezal con capacidad de aporte, temple y medición.
Por último mencionar la aparición de un nuevo proceso de fabricación aditiva mediante “Friction Stir Welding” que funde, por ficción, una barra de acero para aportar el material.