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En busca de la perfección en producción

07/07/2010

Hay muchos aspectos de especial relevancia a la hora de seleccionar una máquina-herramienta pero sin duda, una de las consideraciones fundamentales y que la mayoría de los usuarios demanda es la precisión del mecanizado. Las exigencias de precisión en los componentes es una continua presión para los usuarios de las máquinas por parte de sus clientes. Otro requisito muy demandado desde hace tiempo, pero que está adquiriendo mayor importancia en estos tiempos de dificultades económicas, es la productividad.

Para comentar las estrategias para conseguir aumentar la precisión y la productividad los expertos que participan en este debate especial son:

1-Rafael Lizarralde (R. L.) de Ideko

2- Raúl Fernández(R. F.) de Mondragon Unibertsitatea

3- Naiara Ortega (N. O.) de la Universidad del País Vasco.

Comenzando desde los cimientos

Para mecanizados de precisión, recomendaciones a la hora de las cimentaciones de máquinas y el layout en planta. Para trabajos de alta productividad consejos para organización de planta (células de producción, máquinas multitarea…).

R. L. Las necesidades de fundaciones y organizaciones en planta dependen, lógicamente, de las características de las máquinas y procesos a instalar, pero es cierto que deben ser tenidas en cuenta en el proyecto de instalación de una nueva línea o máquina. Aspectos que deben ser tenidos en cuenta para el análisis y diseño de ambos pueden ser:

  • El tamaño de máquina y piezas a trabajar. En este sentido, una pequeña rectificadora o torno, con una arquitectura compacta, pequeñas masas móviles y pequeñas piezas a mecanizar, es muy probable que no requiera por si misma de una fundación especial, ya que su rigidez propia es suficiente para garantizar la calidad del proceso. Sin embargo, una gran máquina, con masas móviles importantes que generan variaciones importantes de la posición del centro de gravedad y estructuras que, por geometría y arquitectura (limitaciones de espacio en muchos casos), no pueden garantizar totalmente la precisión y calidad necesarias, resulta muy beneficiada de un estudio conjunto de la máquina con la fundación que permita hacer que ésta sea un elemento resistivo más de la máquina.
  • Y no sólo la propia fundación debe ser tenida en cuenta, sino también el entorno en el que se ubica la máquina y las perturbaciones que pueden llegarle de ese entorno. No es extraño encontrar en una misma nave conviviendo procesos de desbaste, en algunos casos de altas solicitaciones, con procesos de acabado, con estrechas tolerancias. En este caso, es fundamental realizar un estudio de la transmisión de vibraciones a través del suelo, para garantizar que las máquinas de precisión se encuentren lo más aisladas posible de las perturbaciones generadas por el entorno. Este estudio puede llevar a soluciones simples, como el alejamiento físico dentro de las instalaciones de unas operaciones y otras, o soluciones más elaboradas de aislamiento a través del diseño de la propia fundación de las máquinas.

Respecto a la configuración de máquinas / líneas para alta productividad, cada vez es más frecuente, y más variado, el estudio de aplicación de técnicas de gestión de la producción, relacionadas o derivadas en muchos casos de la metodología lean desarrollada en automoción, para la definición, especificación y diseño de detalle de líneas y talleres de producción. Estas técnicas abordan aspectos que van desde el diseño de flujos (por ejemplo Value Stream Mapping) hasta la integración de la cadena de suministros en ese diseño y definición, labores de mantenimiento y SAT. Y como aspecto más novedoso cabe destacar su adaptación y cada vez más habitual aplicación en entornos productivos variados y cambiantes, en los que ya no hay tiradas de millones de piezas seriadas durante períodos largos, sino que debe mantenerse la productividad y la calidad en una situación de frecuentes cambios de referencia o personalizaciones de producto.

En este ámbito productivo se abre el debate entre las máquinas de muy alta productividad dedicadas a un producto o referencia concreta, con baja flexibilidad y adaptabilidad al cambio y las máquinas más flexibles, adaptables a múltiples referencias de manera sencilla, pero menos productivas en cada referencia, de las que las máquinas multitarea son la máxima expresión. Como en tantos otros aspectos, la decisión no es universal, sino que depende de las necesidades productivas particulares.

R. F. Una correcta cimentación tiene que ser capaz de absorber las vibraciones y cargas de la máquina. Con el objeto de elevar las prestaciones de precisión en máquinas, es necesario considerar la rigidez de la cimentación como si fuera una parte propia de la máquina. Por otra parte, el aumento de la productividad, además de la utilización de máquinas con la capacidad de realizar varias operaciones diferentes entre ellas, se complementa con la automatización de la carga y descarga de las piezas, el trasvase entre diferentes estaciones de trabajo, etc. Además, una correcta distribución en planta, no debe diseñarse solamente considerando el recorrido de fabricación de la pieza, sino también los accesos de producto en bruto y final, la facilidad de realizar las acciones de mantenimiento pertinentes, las disposiciones ergonómicas, etc.

N. O. El mecanizado de precisión requiere un acondicionamiento especial de las máquinas y del ambiente que las rodea para minimizar las perturbaciones generadas por el entorno. Si lo que se pretende es gran precisión, la tendencia es hacia entornos que hasta los años 90 eran más propios de la metrología que de los talleres. Se debe cuidar, por lo tanto, la temperatura, la humedad y, por supuesto, la limpieza. Así, las máquinas de elevada precisión deben mantenerse alejadas de las puertas y de las zonas de sol para que se vean lo menos afectadas posibles por la temperatura. Aún así, el acondicionamiento del aire y el aislamiento del entorno se hacen obligados, incluyendo una especial cimentación de las máquinas que aporta un nivel de amortiguamiento mayor.

La productividad, sin embargo, requiere otro tipo de organización de la producción que variará en función del tamaño de la serie. En este sentido se debe respetar una mínimo distancia entre máquinas que permita su traslado en el mínimo tiempo posible. Si la serie es más corta y existe una demanda de geometrías más flexible, una disposición en células flexibles es lo más acertado.

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