COMPLEJIDADES Y VIRTUDES DEL SINCRONISMO EN LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
La automatización industrial se ha convertido en un pilar fundamental para aumentar la eficiencia, mejorar la calidad y reducir costes en los procesos de fabricación. Dentro de este contexto, el sincronismo permite automatizar operaciones de objetos en movimiento, por lo que juega un papel crucial.
En la automatización industrial, el sincronismo se refiere a la coordinación precisa de componentes en movimiento dentro de una máquina o línea para realizar procesos u operaciones.
En líneas de producción que implican manipulaciones en elementos móviles, la sincronización se vuelve imprescindible, ya que hace posible trabajar en el objeto en movimiento como si estuviera estático y, de este modo, ejecutar con precisión acciones como la colocación de piezas, atornillados, aplicaciones de imprimación, inspecciones de visión artificial etc
Exploraremos a continuación su importancia, las dificultades que conlleva y las ventajas que ofrece.
- Dificultades a la hora de implantar una solución de sincronismo.
Lograr un sincronismo perfecto en la automatización industrial puede resultar un desafío debido a diversas dificultades que plantea, entre ellas:
1. Complejidad de operaciones: en las líneas de producción modernas se realizan operaciones complejas que requieren exactitud. Cuando la movilidad del objeto a trabajar se suma a la ecuación, la precisión se convierte en un desafío importante que hace imprescindible un montaje mecánico minucioso y mediciones que permitan corregir la posición de trabajo y coordinarla con la del objeto a manipular.
2. Flexibilidad: la flexibilidad en las líneas de producción resulta imprescindible para fabricar distintos modelos de piezas y optimizar procesos y costes. Esta variable incrementa la complejidad de la sincronización de la instalación y obliga a integrar movimientos en los elementos de la máquina para adaptarla a las diferentes geometrías.
3. Integración de las operaciones a realizar: las operaciones a automatizar en la industria son muy diversas: colocar un burlete, una carrocería, realizar una inspección de visión artificial, atornillar la rueda en un vehículo, evitar el desperdicio de alimento en paradas inesperadas de las líneas… Procesos diferentes con requerimientos heterogéneos que requieren una configuración personalizada para un seguimiento exacto, y posterior manipulación, del elemento móvil.
4. Trabajo sin supervisión: ejecutar proyectos de automatización que funcionen en proceso continuo sin supervisión y con sincronización tampoco es sencillo. La instalación debe poder seguir trabajando aunque no se cumplan las condiciones idóneas. Por ello, exige un planteamiento detallado de todas las casuísticas y una mecánica que se adapte a cualquiera de los supuestos, evitando paradas de producción de línea y alertando de las operaciones que no se han podido llevar a cabo.
- Caso de éxito: sincronismo y seguimiento en instalación de ruedas de vehículos.
Y aquí es donde la magia de la automatización entra en juego y nos permite imaginar y crear un proceso productivo en el que todos los factores confluyen al unísono en una línea de montaje en movimiento.
Es el caso del proyecto de instalación de ruedas que desarrollamos con éxito para Grupo Volkswagen, en el que se integran numerosas operaciones en una misma estación, adaptándose a diferentes modelos de vehículos sobre la cadena de producción en movimiento y cumpliendo tiempos de ciclo.
En esta solución de sincronismo y seguimiento destaca la acumulación de tecnologías, entre ellas la visión artificial 3D, que calcula la posición y el ángulo de los agujeros del buje de la rueda para poder colocarla y atornillarla en movimiento, permitiendo un acompañamiento totalmente preciso al vehículo durante su desplazamiento por la línea de montaje.
Así, conseguimos superar la diversas dificultades que nos plantea el sincronismo en este proyecto como:
- La precisión y centraje de la rueda en movimiento que presenta una orientación diferente en cada caso.
- La posición de la rueda, que presenta alturas diferentes dependiendo de la suspensión del modelo de vehículo que se encuentre en montaje (con una desviación de un milímetro no sería posible atornillar la rueda)
- La diferencia de ángulos entre las ruedas delanteras y las traseras producía por el movimiento de la línea.
(Los robots colocan la rueda en una posición y ángulo distintos en cada vehículo).
- La adaptación a las diferentes equipaciones de los diferentes modelos de vehículo que se fabrican en la misma cadena.
- La necesaria actuación al unísono de todos los robots, que deben entrar a la vez a colocar la rueda, para evitar el balanceo de la carrocería y permitir un correcto atornillado.
Imágenes del proyecto de instalación de ruedas.
Imágen de proyecto de sincronismo para el sector de la alimentación, desarrollado por Gurpea.
- Ventajas del sincronismo en la automatización industrial.
A pesar de las dificultades inherentes, el sincronismo es esencial en la automatización industrial y en Gurpea tenemos claros los beneficios clave que este tipo de soluciones aportan tanto a nuestros clientes como a nosotros como empresa:
1. Optimización del rendimiento: la sincronización en líneas de producción continua permite maximizar la productividad reduciendo tiempos muertos, minimizando los cuellos de botella y evitando completos sistemas de paro o acúmulo, sin renunciar a los tiempos de ciclo/velocidad establecidos.
2. Calidad del producto: La ejecución de cada proceso en el momento adecuado, dentro de la línea de producción y en las condiciones correctas, contribuye a mantener altos estándares de calidad en los productos fabricados.
3. Flexibilidad: Una instalación con sincronización de movimiento que se adapta a distintos modelos a producir, ofrece mayor flexibilidad en la configuración y adaptación de la línea de producción y así satisfacer cambios en la demanda del mercado, en las características del producto e incluso en las fases de producción.
4. Seguridad: la automatización síncrona de operaciones elimina trabajos a los operarios en posiciones incómodas, repetitivas o peligrosas, ayudando a reducir el riesgo de accidentes laborales y garantizando un entorno de trabajo más seguro para los empleados
5. Mejora de la competitividad: además, la sincronización ofrece una ventaja competitiva significativa al permitir una producción más rápida, eficiente y de mayor calidad.
6. Aplicación universal: El sincronismo es una solución universal aplicable a cualquier proceso productivo automatizado y de cualquier sector, adaptándose a casuísticas diversas y procesos complementarios como la soldadura y el apretado de burletes, en la automoción, y el envasado y empaquetado de producto en sectores como el de la alimentación y el farmacéutico.