En el informe de IBM Automotive 2030 - Racing toward a digital future, el 50 % de los directivos del sector de la automoción afirma que sus organizaciones deben reinventarse en el ámbito digital para tener éxito o incluso subsistir. No hay duda de que los fabricantes de automóviles pueden mejorar la productividad y la flexibilidad y reducir los tiempos de comercialización a través de la digitalización. Pero, ¿cómo mejorar el proceso de control de calidad? En este artículo, Jens Nannen, director de Tecnología de Ventas de Mecanizado Digital para Europa del líder en corte de metal, Sandvik Coromant, explica por qué la mejora de los sistemas de supervisión y control es fundamental para garantizar la calidad y la supervivencia de los fabricantes de automóviles.
Muchas de las grandes empresas del sector de la automoción están implementando procesos digitalizados para mejorar su producción. Por ejemplo, BMW ha implantado una plataforma de Internet de las Cosas (IoT) en su planta de Baviera (Alemania), que cuenta con una amplia variedad de herramientas y accesorios digitales que los empleados de BMW pueden combinar para crear sus propias soluciones «plug and play». Gracias a ello, la plataforma ha reducido el tiempo necesario para implantar nuevas aplicaciones de software en un 80 %, y ha reducido los problemas de calidad de las piezas fabricadas en un 5 %. Por su parte, Volkswagen se ha asociado con un desarrollador de aplicaciones basadas en la realidad aumentada (RA) para etiquetar sus piezas de automoción, lo que facilita la asignación de cada pieza a la mejor herramienta para mecanizarla. Esto ha aumentado enormemente la eficiencia de los técnicos de servicio postventa de Volkswagen.
Las máquinas y los tornos CNC actuales están más conectados que nunca. Los procesos de mecanizado generan características físicas que originan información medible, mientras que los sensores y el IoT pueden utilizarse para supervisar el tiempo de productivo, el tiempo improductivo y la disponibilidad de las máquinas. Estas tecnologías también permiten ahondar en cuestiones más concretas, como las roturas de herramientas y máquinas, que son las principales causas de los tiempos improductivos en la fabricación. Se estima que un minuto de tiempo improductivo puede ser extremadamente caro, con un coste de miles de dólares por hora para los fabricantes de automóviles, según TPC.
Estas pérdidas no pueden asumirse cuando se mecanizan componentes de automoción. Los ejes de engranajes y de los árboles de transmisión suelen ser de acero forjado, que es ideal para producir piezas más grandes y resistentes, pero también dificulta el mecanizado. Los materiales forjados tienen profundidades inconsistentes que requieren diferentes tolerancias de mecanizado. Dichas tolerancias varían entre 0,5 milímetros (mm) y más de 1 mm, y estas profundidades de corte fluctuantes implican un mayor riesgo de rotura de las herramientas.
El control de calidad mediante una supervisión eficaz también puede resultar difícil cuando se mecanizan piezas de hierro forjado y fundido. Detectar las roturas de herramientas en las líneas de producción de automóviles puede ser todo un reto, ya que los cambios en las condiciones de corte, la variación de las tolerancias o las piezas asimétricas pueden provocar falsas alarmas. De hecho, si no se realiza un mecanizado adecuado en el taller, las desviaciones imprevistas pueden dañar las herramientas de corte, las máquinas-herramienta o la propia pieza.
¿Entonces, cuál es la mejor solución? Una de las respuestas está en el uso de sistemas de supervisión más sofisticados, que proporcionan un mejor control, así como de sistemas de IoT, que ayudan al trabajo esencial de los operarios en la línea de producción.
Decisiones digitales
Las soluciones que supervisan los procesos de mecanizado en tiempo real ofrecen a los fabricantes más oportunidades para solucionar los problemas que surgen durante el mecanizado. La tecnología de control de procesos emplea sensores dotados de algoritmos exclusivos que detectan y calculan las roturas de la herramienta en tiempo real, y si hay un problema, el sistema detendrá inmediatamente el avance y retraerá la herramienta. Esto ayuda a los fabricantes a resolver los problemas antes de que se produzcan tiempos improductivos.
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