La IA física cobra vida en la planta de producción. Una solución que va más allá de la automatización estándar. Gracias a todas las partes implicadas por la confianza mutua y la sólida colaboración.∼ Barry Hulshof, ingeniero de procesos en 247TailorSteel
247TailorSteel: Carga de desbarbado totalmente automatizada con IA
247TailorSteel se enfrentaba a un reto complejo: miles de piezas de chapa de diversos tamaños y formas que requerían una detección y manipulación autónomas. La automatización tradicional no podía ofrecer esta flexibilidad. Schmalz lo resolvió con el Solution Kit ivOS Sheet Metal: la visión 3D con IA reconoce cada pieza sin necesidad de coincidencia con el CAD, mientras que un software inteligente maneja los robots y controla individualmente las pinzas de vacío. «Plug & Work», sin necesidad de formación. Como complemento, Schmalz proporcionó sistemas ergonómicos de manipulación manual. Resultado: la carga autónoma y totalmente automatizada de las máquinas aumenta la productividad, optimiza la ergonomía y reduce significativamente las bajas por enfermedad.
Los hechos de la historia de éxito
| Industria | Metal |
|---|---|
| Pieza de trabajo | Chapa metálica |
| Grupo de productos | Solution Kits ivOS Sheet Metal Tubo elevador por vacío JumboFlex Tubo elevador por vacío JumboErgo |
| Tipo de manipulación | Manipulación automatizada Manipulación manual |
Con Schmalz
25
por ciento
más productividad
30
por ciento
menores costes laborales
El cliente: 247TailorSteel
247TailorSteel es líder del mercado en los Países Bajos y marca tendencia en Europa en el sector de las chapas metálicas, los tubos y los componentes de bordes fabricados a medida. Con aproximadamente 1.000 empleados repartidos en seis delegaciones europeas, la empresa opera las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con un proceso de producción totalmente automatizado. El parque de maquinaria de la empresa incluye más de 60 láseres TRUMPF, 20 láseres para tubos, más de 50 prensas plegadoras LVD y 14 máquinas de redondeado de cantos, lo que permite el procesamiento de chapas metálicas de hasta 3.000 x 1.500 x 25 mm y un peso de hasta 200 kg. 247TailorSteel realiza un proceso anual de 50 000 toneladas de metal, manteniendo una fiabilidad de entrega del 99,7 % en chapas metálicas cortadas a medida, tubos y piezas plegadas. La plataforma de pedidos en línea propia, Sophia®, ofrece presupuestos en 1 minuto con entrega en 48 horas. La «Smart Bending Factory» representa la digitalización total con una producción autónoma impulsada por vehículos guiados automáticamente (AGV). 247TailorSteel combina el corte por láser avanzado con el plegado y el acabado de precisión para satisfacer las exigencias exactas de los clientes. Su experiencia abarca desde el corte inicial hasta los complejos procesos de acabado, cada uno de los cuales requiere soluciones fiables de manipulación de materiales a lo largo de todo el flujo de trabajo de producción.
El desafío
El compromiso de 247TailorSteel con una producción totalmente automatizada las 24 horas del día, los 7 días de la semana, se veía considerablemente limitado por un cuello de botella crítico en su proceso de acabado de bordes. Aunque las máquinas de desbarbado y redondeado de cantos de Timesavers funcionaban de forma continua, el proceso de carga seguía siendo totalmente manual, una tarea repetitiva y ergonómicamente exigente que limitaba su filosofía de producción las 24 horas del día, los 7 días de la semana. El problema principal: las piezas de chapa presentaban una gran variedad geométrica, lo que hacía imposible la recogida autónoma con los sistemas robóticos convencionales. Los operarios transportaban manualmente las piezas cortadas desde los palés hasta las máquinas de Timesavers, realizando la manipulación de chapas metálicas de hasta 200 kg de peso (dimensiones máximas de 3.000 x 1.500 mm). Esto planteaba importantes retos operativos. La elevación repetida de materiales pesados provocaba tensión en los operadores, lo que contribuía a la fatiga en el lugar de trabajo y a unas elevadas tasas de bajas por enfermedad. La intervención manual también interrumpía el flujo continuo de producción, lo que provocaba retrasos y reducía el rendimiento, mientras que los costes de mano de obra para el transporte de los palés a las máquinas consumían recursos que podrían invertirse en actividades de valor añadido. La solución debía integrarse a la perfección con las máquinas Timesavers existentes y funcionar de forma fiable las 24 horas del día, permitiendo una verdadera producción continua al tiempo que protegía la salud de los empleados y reducía los costes operativos. Debía requerir una formación mínima y un funcionamiento sencillo para minimizar la complejidad de la implantación.
Solución de Schmalz
En estrecha colaboración, EMA Techniek y Schmalz han desarrollado una célula de carga robótica a medida que constituye un soporte de prolongación perfecto de la máquina de desbarbado de Timesavers. La solución combina la experiencia de EMA Techniek en integración de sistemas con los conocimientos técnicos de Schmalz en materia de sujeción inteligente. El Solution Kit ivOS Sheet Metal —un sistema operativo de visión inteligente— permite la manipulación autónoma de materiales para el procesamiento de chapa. El sistema combina tres componentes esenciales que funcionan en perfecta armonía. El sistema de visión 3D detecta las piezas de trabajo en los palés, captando su posición, orientación y geometría en tiempo real. El software ivOS, basado en IA, reconoce cada pieza —independientemente de su forma o tamaño— y activa de forma inteligente las ventosas pertinentes del plano aspirante matricial FMG, una garra de vacío altamente flexible con ventosas controlables individualmente. Esta combinación permite una flexibilidad sin precedentes: una sola garra maneja toda la variedad de productos de la empresa sin necesidad de reajustes ni cambios de garra; los palés mixtos se procesan sin intervención manual; y las nuevas geometrías se reconocen de forma autónoma sin ningún proceso de aprendizaje. El sistema funciona según el principio «conectar y trabajar», sin que se requieran conocimientos complejos de programación. Esto reduce el tiempo de integración para los fabricantes de maquinaria. Los robots realizan la manipulación de lotes pequeños y una gran variabilidad de piezas de forma rentable, mientras que los algoritmos de IA de última generación incorporan décadas de experiencia de Schmalz en chapa directamente en el proceso de automatización. Un solo operario puede ahora supervisar varias estaciones de acabado simultáneamente, lo que elimina por completo el transporte manual y reduce drásticamente los costes de mano de obra. El Servicio de Ingeniería Digital aceleró el diseño y la configuración del Solution Kit ivOS Sheet Metal mediante el análisis digital automatizado de miles de puntos de sujeción y fuerzas de retención, reduciendo el tiempo de ingeniería de semanas a días y ofreciendo al mismo tiempo una solución eficiente y fiable adaptada a los deseos específicos del cliente. Schmalz ha enriquecido la solución complementando la automatización con los elevadores de tubo de vacío JumboErgo y JumboFlex, así como con el dispositivo de elevación por vacío VacuMaster Comfort para operaciones manuales, lo que aporta flexibilidad en todo el espectro de manipulación. Estos sistemas están diseñados específicamente para levantar de forma segura chapas metálicas de hasta 200 kg, lo que permite una manipulación ergonómica y reduce la carga física del operario. Este enfoque integral gestiona automáticamente las chapas metálicas cortadas desde los palés hasta las operaciones de acabado de bordes, al tiempo que mantiene tiempos de ciclo constantes a lo largo de todo el flujo de trabajo de producción. 247TailorSteel ha ejecutado unas condiciones de trabajo más seguras, unos costes operativos más bajos y una estabilidad de producción sostenida, al tiempo que ha eliminado por completo el transporte manual, todo ello sin comprometer la velocidad del flujo de trabajo, sin requerir una formación exhaustiva ni alterar los procesos existentes.
3D Vision: Permite el reconocimiento de piezas en tiempo real, incluso de piezas desconocidas. Sin comparación con datos CAD: el sistema funciona sin necesidad de modelos, basándose en un software de visión artificial.
La pinza matricial, altamente flexible y con ventosas controlables individualmente, no requiere cambios de garra ni reajustes de las herramientas.
Kits de soluciones ivOS: un sistema de agarre autónomo e inteligente que aprende, se adapta y ofrece un retorno de la inversión en automatización predecible
Los sistemas de elevación por vacío permiten la manipulación manual, segura y ergonómica de chapas metálicas de hasta 200 kg con precisión.
Ventajas para el cliente gracias a la solución de Schmalz
Tiempo de actividadPermite un desbarbado continuo, las 24 horas del día, los 7 días de la semana, sin intervención manual
FlexibilidadLa manipulación de las piezas mixtas se puede realizar automáticamente sin intervención manual ni programación por aprendizaje.
Mayor satisfacción de los empleadosLa satisfacción de los empleados aumentó considerablemente gracias a la eliminación del esfuerzo físico al que se veían sometidos los operadores.
Tiempos de ciclo más rápidosLos tiempos de ciclo se redujeron, ya que los sistemas automatizados funcionan con mayor rapidez y de forma más constante que la manipulación manual.
Proveedor de soluciones integralesGracias a sus soluciones automatizadas y manuales, Schmalz permite a sus clientes pasar de un apoyo ergonómico a una automatización completa.
Productos utilizados en la aplicación
Tubos elevadores por vacío JumboErgo
- Tubo elevador JumboErgo para la manipulación sencilla de piezas planas
- Posibilidad de configurar la unidad de elevación, la unidad de control, las ventosas y el generador de vacío
- Las piezas se pueden bascular de 90° (opcional en el JumboErgo PSE)
- Piezas de hasta 300 kg
Tubos elevadores por vacío JumboFlex
- JumboFlex para un manejo con una mano ergonómicamente para secuencias de movimiento rápidas
- Unidad de elevación, asa de manejo, garra de vacío y generador de vacío configurable
- Control intuitivo de dos botones para subir/bajar, también disponible con control probado de un botón bajo pedido
- Para piezas de hasta 50 kg