Hoy nos sumergimos en la industria automotriz, un sector en donde la capacidad de aceleración y desaceleración de los robots es la clave para llevar al límite cada puesto de fabricación
Cuando los tiempos de fabricación son muy ajustados y se precisan tiempos de ciclos muy cortos, los sistemas automatizados que se integran deben de responder a las necesidades productivas. Es ahí en donde la capacidad de aceleración y desaceleración de los robots de KUKA son determinantes para alcanzar los objetivos establecidos.
Sodecia dispone en todo el mundo 48 plantas productivas en donde se producen piezas y ensamblajes para los principales fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles. Su catálogo comprende desde componentes para los ajustadores de altura para los cinturones de seguridad, hasta la soldadura, fabricación y ensamblaje de bastidores o balancines. Rob Remillard es el Gerente de Ingeniería del grupo, responsable de la optimización de los procesos productivos y en esta ocasión también el encargado de abrirnos las puertas a un mundo en donde cada fracción de segundo cuenta.
En el Centro de Automatización y Tecnología Global (GTAC) que Sodecia tiene ubicado en Londres, Ontario, Canadá, se ha llevado a cabo un interesante proyecto centrado en la investigación de las funciones de inicio/parada de los brazos robóticos. El objetivo, entender cómo llevar al límite a los equipos. Cada vez que afrontan un nuevo proyecto analizan la cantidad de piezas a fabricar en un año contando con que las líneas operarán a tres turnos.
“Luego determinamos cuántos robots se necesitan para realizar todos los procesos en la pieza en ese período de tiempo”, explicó Rob Remillard, Gerente de Ingeniería de Sodecia en London, Ontario, Canadá. “¿Cuántos se necesitarán para hacer la soldadura y aplicar todo el sellador, cuántas partes puede cargar un operador en esa cantidad de tiempo, etc.? Diseñaremos un proceso con la cantidad mínima de robots, estaciones operativas y otros sistemas y ejecutaremos la automatización tan rápido como sea necesario para cumplir con el tiempo de ciclo objetivo.
En el proyecto actual de paneles de piso para automóviles de GTAC está dividido en cuatro etapas y seis celdas principales, en las cuales han integrado robots de KUKA. Cada celda utiliza ocho robots, dos celdas de robot de descarga, más nueve robots para realizar el subensamblaje y otras tareas misceláneas.
La etapa más reciente del proyecto involucra dos celdas principales y ocho robots para realizar soldadura por puntos, selladores y soldadura de espárragos, y cada bandeja requiere alrededor de 700 soldaduras. Según ha valorado Remillard, “El tiempo de reacción, la precisión de posicionamiento y la velocidad son las razones clave por las que GTAC utiliza robots KUKA”.
Antes de tomar la decisión de trabajar con KUKA, realizaron un estudio entre varios fabricantes con la documentación de robots. Cuando tuvo los tres robots finalistas que quería probar, los llevó a sus instalaciones para realizar comparaciones de sus funciones y el ganador fue el fabricante alemán. “ Es la forma en que construyen sus robots… Son como tanques: fuertes, estables, confiables y pueden acelerar y desacelerar más rápido que cualquier otro robot que haya visto”, asegura “Rob Remillard. “En nuestro negocio, cuando hacemos soldadura tras soldadura tras soldadura con pequeños movimientos intermedios, el tiempo de reacción de aceleración/desaceleración de KUKA es excepcionalmente rápido, en milisegundos, al igual que sus posicionadores. Esto nos ahorra una cantidad significativa de tiempo por pieza solo en el tiempo de reacción de la señal, y el tiempo de procesamiento de la señal de KUKA es una quincuagésima parte del tiempo de la competencia”.
Remillard continuó señalando que el problema con los robots delgados y menos robustos tiene que ver con la carga útil. En la celda de piso, GTAC mueve cargas de hasta 210 kg, por lo que sus robots deben construirse para mover esa cantidad de peso fácilmente sin verse afectados por las fuerzas de inercia involucradas que resultan de paradas y arranques rápidos y abruptos. “Con KUKA, hay poco o ningún tiempo para acelerar o detenerse. Lo hacen prácticamente de manera instantánea”.
El sistema de control de KUKA
Su diseño abierto encaja a la perfección con las necesidades de GTAC. Permite que GTAC aproveche todas las funciones disponibles y realice fácilmente muchas operaciones por su cuenta sin la ayuda de KUKA. Además, el equipo de KUKA proporciona a GTAC paquetes listos para el punto o listos para el arco, esencialmente plug and play, y permite que el taller incorpore fácilmente los robots en sus celdas automatizadas sin tener que montar sus propias pistolas de soldadura o integrar otros componentes.
Dentro de la celda de piso, los robots KUKA incluyen KR 30 IONTEC y KR 210 QUANTEC , junto con los posicionadores KP1 y KP3 . El proceso de producción comienza cuando los operadores cargan el posicionador KUKA KP3 con secciones de piso. Los posicionadores llevan las piezas a la celda, donde múltiples robots sueldan por puntos y aplican el adhesivo. Una vez completada la soldadura, un robot mueve el conjunto a una estación de pedestal para la soldadura de espárragos por arco estirado. En una operación única dentro de la celda, un robot KUKA entrega un ensamblaje a otro robot.
Los clientes de GTAC son todas las instalaciones de producción automotriz de Sodecia, pero GTAC ahora también ofrece sus servicios de ingeniería e integración a otros clientes no automotrices en diferentes mercados. Uno de esos sectores es la industria agrícola.
“Para nosotros en GTAC, y debido a que estamos comenzando y básicamente seguimos haciendo mucho trabajo interno, nuestro objetivo al final del día no es solo desarrollar un proceso que funcione, sino hacer que nuestros clientes sean mejores, más eficientes y más rentable”, dijo Remillard. «Ya sea Sodecia o un nuevo cliente externo, acuden a nosotros con la necesidad de fabricar una pieza, y aunque algunos integradores ofrecen lo mínimo cuando se trata de un proceso para producir esa pieza, nosotros no somos así».
“GTAC ha establecido estándares en todos los ámbitos y aplica todo lo que hemos aprendido de proyectos anteriores. Además, no escatimamos ni comprometemos el equipo que usamos, y para nosotros, el estándar ahora es KUKA”, señala Rob Remillard, Gerente de Ingeniería de Sodecia en London, Ontario, Canadá
Fuente: Kuka.com