140 por ciento más de productividad

Jörg Monsig, director en Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH, busca los puntos débiles. El objetivo es una fabricación optimizada con el fin de seguir siendo competitivos y un empleador atractivo. "Queremos lograr puestos de trabajo modernos, inteligentes e interconectados", declara Monsig. Ya en 2013 introdujo una gestión de servicios sanitarios empresariales y diversos procesos de trabajo optimizados según los aspectos ergonómicos. Ahora el turno es para la automatización de la carga de una instalación de soldadura por puntos y, de este modo, aumentar la productividad y la seguridad en los puestos de trabajo.

Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH cuenta con una larga tradición a sus espaldas: la sociedad matriz, Lang und Vertriebs GmbH con sede en Múnich, se dedica a la fabricación y el montaje de piezas troqueladas y embutidas desde hace más de 60 años. Al principio fabricaron componentes de cromo para la industria automovilística. En 1992, la empresa adquirió nuevas salas de producción en la delegación de Woldegk, al sureste de Mecklemburgo-Pomerania Occidental, y constituyó allí Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH. A día de hoy, los aproximadamente 50 empleados fabrican piezas troqueladas y embutidas de acero inoxidable y todos los metales convencionales en pequeñas o grandes series para la industria automovilística.

"Seguimos observando dónde podemos evitar actividades manuales monótonas", comenta Jörg Monsig y señala un robot amarillo separado por una valla de protección. El robot toma las piezas de chapa de una mesa Revolver. Hasta hace seis meses aquí había un operador. Él tomaba la pieza plegada y troquelada, la colocaba en la instalación de soldadura por puntos, que la unía con una tuerca suministrada automáticamente. Tras el proceso de unión, él comprobaba el punto de unión. "Trabajos monótonos suelen tender a una tasa de desperdicio excesiva", subraya el director. Además, lo que le perturba es que una sola persona podría trabajar en la instalación, lo que limitaría la producción.

Los responsables de Woldegk querían cambiar esta situación y comenzaron un proyecto de I+D con ayuda del Fondo Europeo de Desarrollo Regional. Sus requisitos para la automatización: "Un robot debería tomar desde arriba los componentes y separarlos. Para ello precisamos de una pinza, que permita tiempos de ciclo elevados y que se pueda acelerar a cinco metros por segundo al cuadrado", declara Monsig.

Una solución de pinza mecánica resultó ser un callejón técnico sin salida: fue un fracaso en el proceso de separación de las finas piezas plegadas y troqueladas con dimensiones de 150 x 150 milímetros y un peso de 500 gramos. Una variante neumática se enfrentaba a unos retos totalmente distintos: las superficies de agarre son limitadas debido a los grabados, orificios y la geometría tridimensional, y además se encuentran a distintos niveles. "Una solución general no pareció difícil", señala el director. Pero no para los expertos en vacío de J. Schmalz GmbH: "Jörg Monsig y su equipo necesitan una pinza para la automatización robótica, que esté adaptada particularmente a la geometría especial de las piezas de chapa", recuerda el Dr. Florian Fritz, director del proceso de desarrollo de negocio de sistemas de vacío en Schmalz. Para los expertos en vacío la solución estaba clara: la ventosa de diseño ligero SLG se puede adaptar de manera individual a las piezas de chapa, sin gastos de construcción o fabricación para el usuario. Con ayuda del archivo STL de la pieza troquelada y plegada, Monsig puede configurar la ventosa de manera online y montarla pocos días después. "Para poder suministrar en tan poco tiempo ventosas diseñadas de manera individual y construidas de forma automatizada empleamos impresoras 3D. La tecnología de fabricación aditiva reduce no solo el peso, sino también los contornos que provocan interferencias, ya que se integra la canalización de aire directamente en la End-of-Arm-Tool y, así, se suprime una guía de tubo flexible por separado", explica el Dr. Fritz. También se consideró decisivo un funcionamiento económico: la ventosa sostiene el componente durante un largo tiempo: desde la toma, durante el proceso de soldadura y del control de calidad, hasta el depósito. "El eyector compacto SCPSi satisface estos requisitos con éxito", subraya el Dr. Fritz y añade: "El SCPSi logra una elevada capacidad de aspiración con un consumo de aire comprimido minimizado gracias a su ecotecnología de toberas. Esta puede reducirse hasta un 80 % gracias a la función de ahorro de aire".

El proveedor de automóviles ha optimizado su flujo de material gracias a la nueva instalación. Un empleado apila las piezas troqueladas y plegadas en la mesa giratoria Revolver y se encuentra a una distancia segura del robot y del equipo de soldadura automática fuera de la valla de protección. El robot toma las piezas de la mesa forma individual y las sostiene en la instalación de soldadura por puntos. La mesa eleva poco a poco la pila de modo que el robot siempre pueda retirar el componente de la misma posición. La pinza de soldadura se cierra y une una tuerca suministrada automáticamente con la pieza troquelada y plegada mediante una soldadura por puntos de resistencia. El robot sostiene firmemente y de forma segura el componente durante el proceso y, a continuación, lo pasa frente a una cámara que comprueba que la unión se haya realizado correctamente. Después, deja caer el componente sobre una cinta transportadora.

Lang Metallwarenproduktion se beneficia de diversas maneras de la solución de Schmalz: "Nuestra productividad ha mejorado en un 140 por ciento", señala Jörg Monsig. Además, también se ha incrementado significativamente la seguridad en el proceso. "El sistema funciona perfectamente. En seis meses hemos soldado 180 000 componentes sin ningún problema". Los empleados también han aceptado muy bien la instalación. "Hemos podido mejorar claramente las condiciones de trabajo y la actividad es más segura. Se han suprimido las complicadas actividades manuales y ha aumentado el rendimiento de todas personas implicadas. Desde el punto de vista del cambio demográfico se considera un aspecto importante. Estamos muy satisfechos con esta solución", concluye Monsig. El servicio técnico de Schmalz también ha recibido muchos elogios. "El suministro tuvo lugar en pocos días tras realizar el pedido y la instalación se montó rápidamente in situ. Empezamos a trabajar con ella inmediatamente después".