Sistema de producción integrado
«Industria 4.0» y el sistema de producción integrado de Starrag (IPS)
El IPS, desarrollado internamente por Starrag, ofrece a los clientes un sistema modular de soluciones adaptadas a sus necesidades en el marco de la «Industria 4.0».
Los clientes reciben soluciones de fabricación en red totalmente adaptadas a sus necesidades mediante sistemas modulares personalizados, haciendo honor al lema «Diseñamos con precisión lo que usted valora». Entre los impresionantes resultados se cuentan una mayor rentabilidad, una mayor seguridad y un mayor crecimiento.
Pero, ¿qué significa exactamente «Industria 4.0»? Hemos pasado por la Industria 1.0 (mecanización), la 2.0 (producción en masa) y la 3.0 (automatización), y ahora nos encaminamos hacia la «Industria 4.0». Esta nueva etapa de desarrollo marcará el futuro de la industria como nunca antes. En definitiva, se trata de crear un vínculo integral a lo largo de toda la cadena de valor, desde el desarrollo de las ideas iniciales hasta el reciclaje final, incluyendo los servicios de atención al cliente relacionados con cada etapa de este proceso.
Con el desarrollo de IPS, Starrag ha realizado una contribución fundamental para alcanzar este objetivo. Permite a los clientes automatizar gradualmente sus procesos de producción para que, en última instancia, puedan aprovechar al máximo todas las opciones que ofrece el sistema. Esto comienza con máquinas individuales dotadas de funciones adicionales y pasa a los sistemas de fabricación flexible (FMS) e incluso a líneas de producción completas. En cada fase de ampliación, se dispone de módulos adaptados a la tarea específica correspondiente.
El punto fuerte y la base para una planificación de la producción fiable es la tecnología de controladores de células que Starrag ha desarrollado internamente y que se utiliza para controlar los sistemas y las líneas de fabricación con la máxima fiabilidad de proceso. El controlador de células supervisa todos los procesos, garantizando así la transparencia digital. Gestiona de forma centralizada toda la información relacionada con el sistema de producción y, en caso necesario, la transmite a sistemas informáticos de nivel superior a través de interfaces estándar.
Si un cliente se encuentra en la fase final de la expansión, lo único que tiene que hacer es introducir las piezas que se van a procesar en un acumulador de material. El resto se hace de forma totalmente automática: desde la carga y el almacenamiento de la materia prima, pasando por las distintas fases de mecanizado, hasta la descarga de las piezas acabadas. Todos los datos y recursos son gestionados por el controlador de célula, que recibe las órdenes directamente del sistema ERP (planificación de recursos empresariales) del cliente final.
La comunicación entre los distintos componentes ofrece ventajas inestimables. Por ejemplo, puede garantizar la fiabilidad de la producción mediante la supervisión del estado de las máquinas, lo que reduce considerablemente los costes relacionados con el mantenimiento y los tiempos de inactividad. Además, ofrece la oportunidad de supervisar y controlar las necesidades y el consumo de energía a lo largo de todo el proceso de fabricación, optimizando así la gestión energética. Al aprovechar mejor sus capacidades y controlar la producción, las empresas pueden aumentar considerablemente su rentabilidad o generar crecimiento.
Controlador de células
Las soluciones de sistemas de fabricación flexible (FMS) de Starrag ofrecen a los usuarios un sistema de producción integral, personalizado, que garantiza la fiabilidad de los procesos y que, sobre todo gracias a su fiabilidad, resulta rentable.
Un controlador de células desarrollado por Starrag actúa como elemento central que supervisa todos los procesos. El controlador de células gestiona todo el proceso, desde la carga y el almacenamiento automáticos de la materia prima hasta la descarga de los componentes terminados, en función de las necesidades. El controlador gestiona todos los datos y recursos, como herramientas, palés, accesorios, etc. Los pedidos son automatizados por el controlador de la célula, aceptados por el sistema ERP principal y registrados como completados una vez finalizado el proceso.
El controlador de células garantiza la transparencia digital en la fábrica mediante medidas como la visualización del estado de la planta, ya que gestiona de forma centralizada toda la información del sistema de fabricación flexible (FMS) y la transmite, según sea necesario, a través de interfaces estándar a los sistemas informáticos principales o a las salas de control, donde se muestran resúmenes generales.
Internet de las cosas
Starrag colabora con otros actores clave en el desarrollo de soluciones basadas en el Internet de las cosas.
El rápido desarrollo en el ámbito del almacenamiento de datos en la nube ofrece un gran potencial de futuro para el análisis y la optimización de máquinas y procesos, allanando así el camino hacia una disponibilidad y una productividad aún mayores.
Sistema de cualificación de máquinas
El MQS reúne los componentes más importantes para la supervisión del estado y el diagnóstico de las máquinas.
Huella dactilar: Starrag ha desarrollado un proceso que permite evaluar el estado real de todos los accionamientos de alimentación de una máquina, lo que permite determinar el grado de desgaste.
Mantenimiento: El módulo de mantenimiento ofrece una visión general concisa del estado actual de mantenimiento de una máquina concreta y, de este modo, indica con antelación los trabajos de mantenimiento necesarios.
Sensores integrados: Cuando se trata de máquinas herramienta complejas y de alta productividad, la supervisión mediante sensores de todos los fluidos (por ejemplo, el refrigerante y el lubricante, el sistema hidráulico y la estabilización térmica de la máquina) es una tarea importante.
Control de eficiencia
Las máquinas Starrag están equipadas con sistemas para un uso eficiente de la energía. Estos métodos se combinan en un concepto integral para cada máquina.
Medidas de ahorro energético, como la minimización de la fricción mediante el uso de sistemas de rodamientos de alta calidad o la reducción de las masas en movimiento optimizada mediante el análisis por elementos finitos. Además, se están utilizando componentes electrónicos modernos de bajo consumo y con baja disipación de calor, lo que aumenta aún más la vida útil de las máquinas. También se están aplicando métodos como la recuperación de energía para reinyectarla a la red eléctrica cuando se frenan los motores y la compensación dinámica de la potencia reactiva en toda la máquina, con el fin de reducir los costes operativos. Se registra el consumo de energía eléctrica y neumática, y los usuarios pueden utilizar esa información para abordar la gestión energética interna de la empresa.
Además de apagar toda la máquina al final del ciclo de mecanizado, también es posible configurarla para que se reinicie de forma autónoma, de modo que se caliente antes de que comience la producción.
Control de calidad de los procesos
El sistema Starrag PQS ayuda a los usuarios a detectar y evitar inestabilidades en los procesos mediante análisis inteligentes de los sensores integrados.
Es necesario evitar de manera eficaz los daños en el husillo de la máquina. Se ha desarrollado un sistema de reconocimiento automático de vibraciones de oscilación para ayudar al usuario en esta tarea. Este «monitor de estado» indica al usuario el estado del proceso mediante sencillas señales de color y avisa en caso de que se superen los límites del proceso.
El sistema electrónico detecta los desequilibrios de las herramientas, el nivel absoluto de vibración de los husillos y las inestabilidades del proceso. Todo este proceso depende de una estrecha interacción con la cámara de vigilancia y los datos del CNC.
Interfaz hombre-máquina
La HMI es la interfaz de usuario de la máquina.
Si bien en el pasado su uso en el sector de consumo se ha desarrollado rápidamente en relación con los teléfonos inteligentes y las tabletas, hasta ahora las máquinas herramienta se han manejado convencionalmente mediante teclas y comandos. Cuando se desarrolló la interfaz HMI de Starrag, el objetivo principal era trasladar las posibilidades actuales de los dispositivos móviles en cuanto a ergonomía, interactividad y flexibilidad a un entorno de producción.
Al adaptar las indicaciones para el usuario más avanzadas de los programas actuales para teléfonos inteligentes, se puede aumentar la seguridad de su proceso de fabricación, ya que se eliminan los fallos causados por un funcionamiento incorrecto.
Sistema de protección de máquinas
Al utilizar el MPS de Starrag, le proteges a si mismo y a su máquina de los errores humanos.
Tanto si necesitas poner en marcha nuevos programas NC, adaptar una herramienta o manejar una máquina manualmente, el MPS de Starrag te protege de forma fiable contra todo tipo de colisiones.
El sistema de prevención de colisiones trabaja con modelos 3D de la máquina, la pieza de trabajo y las herramientas, y compara su posición en el espacio en tiempo real. Si el sistema de control detecta una colisión inminente, el peligro se muestra mediante una visualización en 3D en la interfaz hombre-máquina (HMI) y la máquina indica al operador que realice una corrección.
Los ECOSPEED F interconectados permiten un aumento significativo de la productividad.
Si un cliente se encuentra en la fase final de la expansión, lo único que tiene que hacer es introducir las piezas que se van a procesar en un acumulador de material. El resto se hace de forma totalmente automática: desde la carga y el almacenamiento de la materia prima, pasando por las distintas fases de mecanizado, hasta la descarga de las piezas acabadas. Todos los datos y recursos son gestionados por el controlador de célula, que recibe las órdenes directamente del sistema ERP (planificación de recursos empresariales) del cliente final.
La comunicación entre los distintos componentes ofrece ventajas inestimables. Por ejemplo, puede garantizar la fiabilidad de la producción mediante la supervisión del estado de las máquinas, lo que reduce considerablemente los costes relacionados con el mantenimiento y los tiempos de inactividad. Además, ofrece la oportunidad de supervisar y controlar las necesidades y el consumo de energía a lo largo de todo el proceso de fabricación, optimizando así la gestión energética. Al aprovechar mejor sus capacidades y controlar la producción, las empresas pueden aumentar considerablemente su rentabilidad o generar crecimiento.
Los componentes del sistema IPS de Starrag también abordan cuestiones como la movilidad, al permitir el acceso a la información desde dispositivos móviles o mediante interfaces hombre-máquina de última generación, como el «funcionamiento inteligente». Las personas desempeñan un papel fundamental en lo que respecta a la «Industria 4.0». Al fin y al cabo, son ellas quienes, en última instancia, controlan y supervisan la producción.
El «Sistema de producción integrado» supone una contribución fundamental para alcanzar el objetivo de la digitalización, ya que ofrece una plataforma para hacer frente a los retos que se avecinan. Ofrece asistencia a los usuarios y operadores de los sistemas y máquinas de producción de Starrag en la compleja tarea de utilizar los datos de forma que aporten valor añadido en un entorno de producción interconectado. Starrag IPS permite a los clientes automatizar gradualmente su proceso de producción para que, en última instancia, puedan aprovechar al máximo todas las opciones que ofrece.
Los componentes del sistema IPS de Starrag también abordan cuestiones como la movilidad, al permitir el acceso a la información desde dispositivos móviles o mediante interfaces hombre-máquina de última generación, como el «funcionamiento inteligente». Las personas desempeñan un papel fundamental en lo que respecta a la «Industria 4.0». Al fin y al cabo, son ellas quienes, en última instancia, controlan y supervisan la producción.
El «Sistema de producción integrado» supone una contribución fundamental para alcanzar el objetivo de la digitalización, ya que ofrece una plataforma para hacer frente a los retos que se avecinan. Ofrece asistencia a los usuarios y operadores de los sistemas y máquinas de producción de Starrag en la compleja tarea de utilizar los datos de forma que aporten valor añadido en un entorno de producción interconectado. Starrag IPS permite a los clientes automatizar gradualmente su proceso de producción para que, en última instancia, puedan aprovechar al máximo todas las opciones que ofrece.
En máquinas de gran tamaño interconectadas, las herramientas para el conformado de chapa metálica pueden mecanizarse por completo en una sola operación de sujeción. El resultado es una reducción del 31 % en el tiempo de procesamiento.
Sistema de fabricación flexible para la industria aeronáutica china
Chengdu Aerospace: lo mejor de la Industria 4.0
Chengdu / China
Mientras otros siguen idealizando la Industria 4.0, la empresa suiza Starrag ya está haciendo realidad la producción interconectada digitalmente en el suroeste de China. Con una fecha de finalización prevista para el verano de 2019, se instalarán seis ECOSPEED F 2060 en la fábrica de aviones de Chengdu Aerospace en China, con el fin de crear una de las plantas más productivas y eficientes del mundo. La planta se utilizará para el procesamiento completo de componentes estructurales de aluminio. Se está invirtiendo mucho en la industria aeronáutica china. El sector tiene previsto fabricar más de 1900 aviones nuevos de aquí a 2025, con un coste total de unos 300000 millones de dólares estadounidenses, y está realizando importantes inversiones en nuevas tecnologías de producción. Chengdu Aerospace Plane Aviation Machinery Equipment Ltd. ha encargado un sistema de fabricación flexible (FMS) conectado en red digitalmente con controladores de células de Starrag.
Las obras se llevarán a cabo entre enero de 2018 y el verano de 2019 para instalar un sistema de fabricación flexible (FMS) compuesto por seis ECOSPEED F 2060 y un total de 20 palés, dos estaciones de configuración, un carro de transferencia y 17 ubicaciones de almacenamiento. Los centros de mecanizado ECOSPEED se caracterizan por sus husillos de alto rendimiento de 120 kW (30000 rpm), un tamaño de palé de 6000 mm x 2000 mm y cabezales de mecanizado de cinemática paralela Sprint Z3. Gracias a su exclusivo proceso cinemático patentado, el cabezal Sprint Z3 supera con creces la velocidad de posicionamiento de un cabezal de fresado multieje. Además de los componentes estándar, como los cabezales de fresado y taladrado angulares, el sistema de fabricación flexible (FMS) incluye también dos novedades destacadas: El cabezal de medición Sonic Eye reduce considerablemente el esfuerzo necesario para realizar mediciones durante la fabricación de componentes estructurales que deben documentarse. Los datos medidos por ultrasonidos (precisión de medición: ± 20 micras) se transmiten de forma inalámbrica a través de una antena de radio al CNC, que también controla el funcionamiento del Sonic Eye.
Digital, conectado en red, productivo
Con una fecha de finalización prevista para 2019, se instalarán seis máquinas ECOSPEED F 2060 en la fábrica de aviones de Chengdu Aerospace con el fin de crear una de las plantas de la Industria 4.0 más productivas y eficientes del mundo para el procesamiento integral de componentes estructurales de aluminio.
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