Automatización que se ha lavado

Las estructuras cargadas con los componentes viajan en un sistema de transporte suspendido hacia la planta de limpieza. (Derechos de autor: YASKAWA Europe GmbH)

Después de la limpieza, los bastidores se trasladan automáticamente al lugar de extracción correcto. (Derechos de autor: YASKAWA Europe GmbH)

Ocho robots Motoman GP12 extraen las piezas y las colocan en KLTs. (Copyright: YASKAWA Europe GmbH)

Una inspección de la cámara durante la extracción garantiza que los componentes se coloquen correctamente en los KLTs. (Derechos de autor: YASKAWA Europe GmbH)

Las KLT llenas circulan por una línea de transporte FMS de MiniTec hacia la estantería de almacenamiento, las cajas vacías se ponen a disposición de los robots nuevamente. (Derechos de autor: YASKAWA Europe GmbH)

Para poder responder mejor a volúmenes de pedidos fluctuantes, el especialista HMT ha automatizado en mayor medida una planta de limpieza para piezas industriales de MiniTec, con un éxito notable.

"No solo limpia, sino que también purifica", fue una vez la promesa de un conocido anuncio de detergentes. Un reclamo similar tiene también HMT – HÄSELER METALLTECHNIK GMBH de St. Georgen, cuando se trata de limpiar componentes técnicos. La empresa fundada en 1983 es especialista en troquelado y conformado, así como en limpieza de piezas con requisitos de limpieza técnica muy altos. Sus clientes se encuentran principalmente en el sector automotriz. Los talleres suelen trabajar con piezas de estampado que entran en contacto con componentes electrónicos y placas de circuito.

Joachim Hölzl, director técnico de la empresa, habla de una solución todo en uno que HMT ofrece aquí: "Hemos consolidado el troquelado y la limpieza en una superficie de 12.500 m² bajo un mismo techo. Nuestro espectro de servicios va desde el troquelado, conformado y embutido hasta la limpieza de piezas, incluyendo análisis de residuos en nuestro propio laboratorio. Somos capaces de cumplir casi cualquier deseo del cliente. La base para esto es nuestro propio taller de herramientas, una moderna maquinaria y empleados comprometidos con conocimientos detallados. Nuestros procesos y procedimientos cumplen con los más altos estándares de la industria automotriz."

Volumen de pedidos fluctuante como desafío

En HMT, están en uso dos plantas de limpieza. Trabajan en un turno doble con carga normal, lo que permite procesar alrededor de 40 millones de piezas al año. Antes, muchas tareas del proceso de limpieza eran realizadas por empleados. Pero la escasez general de mano de obra se hacía cada vez más evidente. Incluso la colaboración con agencias de empleo no ofrecía una solución satisfactoria. La causa eran las variaciones semanales en el volumen de pedidos, explica Joachim Hölzl: "Eso dificultaba una planificación de recursos razonable, y también reaccionar rápidamente a nuevas circunstancias. Una semana aumentan las necesidades, y hasta que se ajustan las capacidades con el personal, la semana casi ha pasado."

Para el futuro, Hölzl desea poder planificar y gestionar de manera mucho más confiable y reaccionar con mayor flexibilidad a las fluctuaciones de capacidad. Este objetivo se pretende alcanzar mediante una mayor automatización, centrada en la carga de los soportes de transporte con las piezas para el proceso de limpieza y su posterior extracción.

Automatización para mayor flexibilidad

Primero, se reunieron con especialistas internos, liderados por Tobias Seemann, jefe del departamento de automatización en HMT. Elaboraron un análisis ABC de las piezas y discutieron posibles enfoques de solución. Hölzl explica: "Construimos un laboratorio interno y comenzamos con un robot de entrenamiento para los primeros ensayos. Los resultados fueron muy impresionantes. Luego contactamos con Yaskawa, que nos proporcionó uno de sus robots para los siguientes pasos. Cuando finalmente estuvimos seguros de la viabilidad, nos reunimos con MiniTec como integrador de sistemas. Presentamos nuestras ideas al experto en automatización Peter Müller y discutimos cómo podría ser la planta, basándonos en nuestro pliego de condiciones y requisitos. Después, él desarrolló un concepto para la implementación de la solución y se inició la fase de ejecución."

De esto surgió una planta altamente compleja, en la que la extracción de las piezas limpias, así como su entrada y salida de almacenamiento, se realiza de forma totalmente automática. La configuración con dos estaciones de extracción idénticas asegura una capacidad suficiente. En total, ocho robots Motoman GP12 se encargan de retirar las bandejas de piezas. La serie GP se caracteriza por altas velocidades, aceleraciones y precisión en la repetición. Todo esto está conectado a un sistema de almacenamiento totalmente automatizado. La planta, con unas dimensiones de 20 m x 10 m, tiene un tamaño considerable.

Proceso actual

Las piezas a limpiar de los clientes llegan en diferentes tipos de embalaje a HMT (cajas de rejilla, cajas de madera, cartones, etc.). En el puesto de recepción, todavía se retiran manualmente de los envases y se fijan en soportes de limpieza.

Luego, la planta recoge los soportes del almacén intermedio. Pasan por diferentes zonas en una línea de 60 m de longitud, en un sistema de transporte suspendido, para la limpieza. Desde allí, van a la zona de secado, luego a la cámara frigorífica y después al área limpia. Dependiendo de las especificaciones técnicas de las piezas, el soporte de limpieza puede quedarse allí para su extracción o continuar hacia la sala limpia, donde se encuentran las estaciones de recogida con los robots.

Como las piezas aún pueden moverse durante el proceso de limpieza, puede haber diferencias en la posición de un agarre a otro durante la extracción por parte del robot. Por eso, se realiza una inspección con cámara que determina las coordenadas para colocar correctamente las piezas en las bandejas KLT. Esto garantiza que, al transferirlas a otros departamentos, no se pierda el orden de las piezas.

Control bien pensado

En la carga, las bandejas de limpieza reciben un código de barras que indica qué piezas contienen y a qué estación de extracción deben dirigirse. En el punto de recogida, se transmiten las informaciones específicas del artículo a través de una interfaz entre la planta de limpieza y las células robotizadas. Joachim Hölzl explica: "De esta forma, el robot sabe exactamente qué pieza va, en qué cantidad. Y también sabe que debe retirar esa cantidad. Y si alguna pieza se ha perdido, calcula la cantidad prevista menos 1. Así, siempre tenemos la cantidad correcta retirada."

Transportes automáticos de MiniTec

Cada robot tiene una bandeja KLT frente a él. Retira las piezas del soporte de limpieza y las coloca en la caja de manera adecuada. Cuando alcanza la cantidad prevista, la bandeja KLT sale automáticamente, y el robot recibe otra caja vacía.

La bandeja KLT llena se transporta automáticamente por una línea de transporte a un estante de almacenamiento. La tecnología de transporte es un sistema FMS de MiniTec, un sistema de transferencia donde las cajas se trasladan mediante curvas o platos giratorios. Una particularidad de la versión de HMT es que no se utilizan soportes de piezas habituales (paletas), sino que los KLT se mueven directamente impulsados por cadenas de rodillos.

Carga y descarga mediante shuttle

En el estante de almacenamiento hay un sistema de manipulación (shuttle), también desarrollado por MiniTec. Se encarga de la carga automática de los KLT y se desplaza de un lado a otro. También transporta piezas para inspección visual. Esta área cuenta con un puesto de control donde los empleados pueden ver qué piezas hay en el sistema de almacenamiento. Las piezas a inspeccionar pueden solicitarse a través de un panel de control. Como resultado, el shuttle inicia la descarga y coloca los KLT en la línea de transporte para la inspección visual. Allí, las piezas se evalúan según catálogos de errores del cliente. Si están en orden, se empaquetan en el embalaje específico del cliente.

Mayor flexibilidad claramente lograda

Desde la primera puesta en marcha, Joachim Hölzl percibe las ventajas de la planta: "El gran beneficio es la flexibilidad. Hoy en día, tenemos la ventaja decisiva de poder aumentar rápidamente las capacidades en cualquier momento."

Pero también está satisfecho con el desarrollo del proyecto: "La colaboración en este equipo de tres, MiniTec, Yaskawa y HMT, funcionó muy bien y llevó a un resultado excelente. Como mencioné, Yaskawa nos apoyó proporcionándonos un robot. Pero también MiniTec, como integrador de sistemas, nos apoyó intensamente. Simulaciones, tiempos de ciclo, esas cuestiones. La colaboración fue absolutamente buena, especialmente con Peter Müller. Su experiencia en gestión de proyectos y su pericia técnica aportaron un valor añadido enorme, también para HMT. La combinación de Tobias Seemann y Peter Müller fue fantástica. La comunicación, la elaboración del proyecto y la experiencia de MiniTec, las valoré mucho. Se desarrollaron muchas ideas durante el proyecto. Siempre se encontraron pequeñas mejoras que implementamos rápidamente. También participaron muy activamente Marcel Therré y Phillip von Ehr, todos ellos verdaderos jugadores en equipo."

Ampliación futura de la automatización como objetivo

En general, el jefe de HMT está muy abierto al tema de la automatización. Ya está pensando en cambiar la carga de los soportes de limpieza de manual a robotizada. Otro tema es la extracción de las piezas en la sala limpia. "Tenemos muchas ideas, no solo en producción. También en administración hay muchas posibilidades de automatización, y ya hemos implementado algunas. En el futuro, queremos analizar en todas las áreas qué procesos se pueden automatizar para minimizar al máximo las influencias de errores humanos."

Por ello, el departamento de automatización ha crecido hasta cuatro personas.

Y Yaskawa y MiniTec, debido a las experiencias positivas, también volverán a participar en futuros proyectos.