Más que inteligentes: los sistemas de manipulación en la fábrica digital

La fábrica digital también se está introduciendo en la manipulación manual. La producción de productos cada vez más individuales va acompañada de procesos cada vez más complejos, y la manipulación de las mercancías debe estar preparada para ello. Los dispositivos de manipulación inteligentes contribuyen de manera importante a mantener controlada esta creciente complejidad. Con ellos también cambia la forma de trabajar entre el dispositivo y el operador: además de aliviar el trabajo de los usuarios durante el proceso real de manipulación, estos dispositivos también se encargan de realizar otras muchas tareas. J. Schmalz GmbH ofrece los dispositivos adecuados para todos los escenarios como, por ejemplo, el equilibrador de cable colaborativo SRBC, una nueva clase de elevadores para la fábrica digital.

Con el equilibrador de cable colaborativo SRBC, Schmalz ha desarrollado una nueva clase de elevadores completamente diseñados para su uso en el entorno de la producción digital.
El equilibrador de cable colaborativo SRBC reacciona a los movimientos del operador: para elevar, bajar, bascular y desplazar la carga sin necesidad de pulsar ningún botón.
Michael Schlaich, Director de procesos de desarrollo de negocios del área de sistemas de manipulación

La industria del automóvil lidera el camino: no hay dos coches iguales. Cada coche está adaptado a los deseos del cliente en lo que se refiere, por ejemplo, al color, el equipamiento y la configuración del motor. Algunos desafíos como la mayor cantidad de variantes o los ciclos de vida cada vez más cortos imponen más exigencias a todos los procesos que conforman la cadena de creación de valor, incluida la manipulación. El constante cambio de piezas, pesos y estaciones de recepción y descarga también conlleva mayores exigencias para los operadores y los dispositivos de manipulación, ya que la manipulación debe adaptarse a la configuración de la pieza que se va a manipular en cuestión de minutos y, a veces, incluso de segundos. Al mismo tiempo, sin embargo, hay una serie de aplicaciones en las que se da prioridad a otros objetivos como puede ser una alta dinámica. Lo cierto es que las empresas tienen que estar mejor preparadas para una gran variedad de escenarios de manipulación. Además, cada aplicación concreta decide si la técnica de manipulación adecuada debe ser digital o inteligente y en qué medida.

«Con nuestros elevadores y sistemas de perfiles ofrecemos la solución más apropiada para todo tipo de escenarios», dice Michael Schlaich, Director de procesos de desarrollo de negocios del área de sistemas de manipulación. La oferta de la empresa incluye dispositivos que se utilizan, por ejemplo, cuando es necesario manipular cargas ligeras a gran velocidad. También estos dispositivos son cada vez más inteligentes: registran datos en tiempo real del proceso de manipulación y proporcionan información que puede utilizarse para optimizar los procesos de trabajo y de servicio. Así, por ejemplo, las indicaciones sobre el estado del filtro y las horas de servicio sirven para el mantenimiento preventivo, mientras que la información sobre la sujeción o agarre de una pieza ayuda al usuario directamente en el proceso de trabajo. Otros datos como el número de piezas en movimiento también se registran y memorizan en estos dispositivos (en el mejor de los casos, directamente en el smartphone) con fines de estadística y evaluación.

Replanteamiento de la manipulación manual

Los procesos de producción del futuro se basan cada vez más en nuevos sistemas, estructuras y procedimientos. De ahí que que para aprovechar todo el potencial que ofrece la Industria 4.0, también en el ámbito de la técnica de manipulación, se necesiten dispositivos completamente nuevos. Por eso, Schmalz va un paso más allá y ha desarrollado el equilibrador de cable colaborativo SRBC, una nueva clase de elevadores completamente diseñados para su uso en el entorno de la producción digital. En este caso, «colaborativo» significa mucho más que simplemente añadir funciones de inteligencia a las clases de dispositivos existentes. En cierto modo, el nuevo equilibrador de cable eléctrico es capaz de anticiparse al usuario. Es más, le descarga de trabajo, previene fallos y, por lo tanto, aumenta la seguridad del proceso. «El sistema sabe exactamente qué hacer en diferentes situaciones», explica Michael Schlaich.

El nuevo equilibrador de cable de Schmalz es ideal para cualquier aplicación en la que sea necesario recoger dinámicamente o posicionar de forma precisa piezas de hasta 80 kg de peso. Para la manipulación se dispone de dispositivos de suspensión de carga mecánicos, eléctricos, neumáticos y de vacío, como garras para manipular baterías de arranque. El dispositivo reacciona a los movimientos del operador: tres motores– uno en el cojinete basculante, uno para el carro y uno para la elevación– ayudan al usuario a mover y frenar las cargas prácticamente sin esfuerzo, lo que lo hace especialmente ergonómico. El operador puede elevar, bajar, bascular y desplazar la carga sin necesidad de presionar ningún botón. El SRBC reconoce y facilita la dirección de movimiento deseada basándose en la forma en que el operador sostiene la guía. Además, respeta los límites de basculación especificados: se pueden definir áreas de trabajo para cada garra, con lo que se evitan posibles daños provocados por un excesivo desplazamiento del brazo. Gracias al reconocimiento automático de garra basado en RFID, el equilibrador de cable sabe en todo momento qué tipo de garra está conectada.

Funciones inteligentes del sistema

Por otra parte, el equilibrador de cable SRBC lee automáticamente parámetros de proceso importantes como las horas de servicio prestadas o la carga máxima. Un completo paquete de software asegura que el operador pueda concentrarse por entero en su tarea y que el sistema funcione de forma intuitiva. El software comprueba si se pueden levantar o depositar objetos, reconoce los límites espaciales y ajusta la dinámica del movimiento longitudinal al peso de la pieza. Dependiendo de la aplicación, también puede llevar a cabo funciones de seguridad adicionales: por ejemplo, los operadores solo pueden recoger cargas con la garra de vacío cuando se ha alcanzado un nivel de vacío específico. Además, impide que se caiga la carga.

El usuario puede ajustar los límites del sistema, seleccionar otras posiciones de descarga o elegir los tipos de manipulación directamente en el asa de manejo. «Esto significa, por ejemplo, que el usuario puede colocar con cuidado y precisión una frágil luna de cristal e, inmediatamente después, levantar rápidamente el marco de un componente a su lugar de montaje», aclara Michael Schlaich. El comportamiento del sistema de manipulación en general puede adaptarse en función de los objetos con el fin de garantizar un manejo sencillo y, sobre todo, seguro tanto para el operador como para la pieza.

Parte de la fábrica digital

Schmalz ha diseñado el nuevo sistema de manipulación con vistas a satisfacer las crecientes exigencias de la digitalización: equipado con diferentes sensores, registra datos de estado y de rendimiento que estarán disponibles en el futuro a través de IO-Link y EtherCAT cuando se integren en un entorno digital de procesos. Esto permite aplicar funciones como la monitorización del estado y el mantenimiento predictivo, que mejorarán el sistema en su conjunto. En caso de posibles fallos, el sistema los señaliza directamente desde la pantalla del asa de manejo. De este modo, el sistema de manipulación semiautomático no solo sirve para hacer más ergonómico el puesto de trabajo, sino que también aumenta la seguridad a lo largo de toda la cadena de proceso. «Con todas estas funciones, estamos explorando posibilidades completamente nuevas para optimizar e integrar los procesos de manipulación en el entorno de producción digital», concluye Michael Schlaich.

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