Tecnología de atornillado 4.0: producción flexible y transparente con inteligencia descentralizada

La implantación de módulos de instalaciones móviles permite acortar los ciclos de los productos y los tiempos de respuesta. En combinación con las herramientas de atornillado ligentes e inalámbricas, se pueden conseguir ventajas decisivas como una mayor flexibilidad y productividad, especialmente en lo que respecta a los retos derivados de la volatilidad de los mercados. En este artículo se hablará de cómo las herramientas de batería inteligentes, como el atrnillador inalámbrico Nexo de Bosch Rexroth, permiten una producción versátil y altamente eficiente en las aplicaciones de atornillado

Antiguamente, los sistemas de automatización se diseñaban de arriba abajo con una inteligencia centralizada que controlaba todas las máquinas de producción. Normalmente, un sistema de este tipo consistía en PLCs de línea en la parte superior que se comunicaban con PLCs de estación y éstos, a su vez, se comunicaban con las máquinas de producción individuales. En el caso de los sistemas de tornillado, estas máquinas consistían entonces en controladores de atornillado que dirigían y recogían la información de los distintos canales. Evidentemente, un sistema de este tipo implica una enorme cantidad de recursos en la configuración y, por lo tanto, no es fácil de cambiar, lo que lo hace bastante inflexible. Lo que sí es bueno es producir el mismo producto en cantidades muy elevadas.

Sin embargo, en el entorno de la Industria 4.0 la flexibilidad, incluso hasta la capacidad de permitir un tamaño de lote de uno, es a menudo el requisito. Una forma eficiente de manejar los cambios es tomar la mayor cantidad de decisiones lógicas localmente.

En lugar de un enfoque descendente, una inteligencia local descentralizada permite que las variables de la demanda de producción se manejen a medida que bajan por la línea. La inteligencia que puede añadirse localmente, como una unidad sensora de códigos de barras, combinada con un controlador local que se encarga de las decisiones lógicas sobre la marcha, ofrece soluciones eficaces y flexibles para los retos complejos.

A continuación se describe un ejemplo de cómo un Nexo, combinado con su escáner de código de barras integrado y su controlador integrado, podría manejar un desafío de producción de la vida real:

Un cliente tiene que fabricar cuatro productos, cada uno de los cuales requiere doce aplicaciones de atornillado con un perno M8 y dieciocho aplicaciones de atonillado con un tornillo M6. Al cliente le gusta minimizar los costes y le gusta hacer todo el trabajo con una sola herramienta, en lugar de dos herramientas diferentes con controladores individuales y una unidad sensora de código de barras adicional.

La solución fue proporcionada con un modelo Nexo que cubre el rango de par de giro de los pernos M8 y M6. El atornillador Nexo designado para la aplicación era uno que contenía una unidad sensora de código de barras integrado para la identificación de las juntas (tornillos). Además de la decisión lógica, el flujo de valor se incrementa al adjuntar en la documentación el formato y el número de serie de las piezas del conjunto.

Los beneficios de este enfoque - Nexo con unidad sensora de código de barras para tomar decisiones lógicas a nivel local - radica en la capacidad de aportar flexibilidad y eficacia a las tareas complejas sin necesidad de reprogramar y configurar los PLC anteriores.

Los beneficios del uso del Nexo no se detienen aquí. En muchos entornos de montaje surge la necesidad de balanceo de líneas En este caso, se trata de una reubicación de las tareas de montaje de una estación a otra para agilizar el flujo de producción. En el caso de un equilibrado de líneas con herramientas de apriete, un sistema de apriete con su controlador asociado implicaría desmontar un controlador existente, desmontar los cables de sus bandejas y dispositivos de festón y volver a instalar todo lo anterior en una nueva ubicación, así como proporcionar las conexiones de alimentación y de tierra, el cableado de comunicación a los controladores y el tendido y festón de los nuevos cables de las herramientas. Con un atornillador Nexo sin cable, la tarea puede ser tan sencilla como llevar la herramienta a su nuevo lugar de montaje. No hay cables, no hay que preocuparse por el cableado. Un sistema muy sofisticado, casi como "plug and play". La fabricación lean no puede ser mejor que eso.

Como sistema de atornillado que se puede utilizar en aplicaciones críticas de seguridad El atornillador Nexo, como la mayoría de los productos de atornillado de Bosch Rexroth, hace algo más que atornillar e informar de los valores de par de giro y ángulo asociados a su funcionamiento. Gracias a su capacidad para recibir y enviar señales de los controles de línea, esta herramienta de batería con su comunicación inalámbrica se comporta como cualquier máquina con cable que está totalmente integrada verticalmente en el proceso de producción. Como tal, por ejemplo, puede integrarse completamente en sistema de yugo apoka aportando su parte en un producción con cero fallos . Mediante una parametrización adecuada puede identificar si las piezas que espera están realmente presentes en el conjunto. Si en una operación de atornillado, por ejemplo, hay que combinar una arandela con un tornillo, se identificaría una arandela olvidada por medio de un valor de ángulo erróneo (aumentado). Otro ejemplo: un tornillo con una longitud de rosca incorrecta.

La combinación del Nexo inteligente con su unidad sensora de código de barras puede proporcionar una nueva ID que consistirá en múltiples entradas de ID simple. Así, se podría documentar mediante un código de ID que en el montaje de un producto se escanearon varias piezas. Este código de ID pasa a formar parte, junto con los resultados del apriete, de la documentación final de esta aplicación de montaje. Con respecto a trazabilidad Se puede lograr una mayor transparencia del proceso de atornillado Si se produce un defecto en el producto, es posible determinar la causa del error mediante una revisión de los datos recogidos. Permite, si es necesario, una retirada de artículos individuales con una cantidad de retirada reducida.

En resumen, no es el PLC centralizado el que asegura que las piezas requeridas fueron identificadas, utilizadas en el orden correcto y finalmente apretadas dentro de las especificaciones requeridas y realmente no se perdió ningún perno antes de que la pieza avanzara a las siguientes estaciones de montaje. Esto es en control del Nexo - el atornillador inteligente y sin cables.