Optimización de la Flexibilidad en Celdas de Mecanizado CNC

Optimización de la Flexibilidad en Celdas de Mecanizado

Para obtener la máxima flexibilidad sin modificar el resto de los recursos existentes ni su disposición y características, se deberán asignar todas las tareas o funciones a cada una de las máquinas CNC. De esta manera, se conseguirá la máxima robustez ante fallos en el proceso. Del mismo modo, se permitirá también conseguir una mayor simultaneidad en la producción de los diferentes productos del catálogo.

Sistemas Robóticos de Carga y Descarga

• Robots de carga y descarga a las máquinas: Posibilidad de posicionar y orientar para la alimentación a los CNC mediante 6 grados de libertad (g.d.l.), junto con una estructura angular o antropomórfica para permitir el acceso por ventanas o puntos concretos. Presentan capacidad de carga y velocidad de operación medias. Su configuración puede ser apoyada en suelo o colgada, dependiendo de los obstáculos y necesidades de espacio en la celda de trabajo.
• Robots de carga y descarga en la entrada/salida de la celda: Dado que la carga y descarga se efectúa sobre superficies horizontales (cintas de transporte), las restricciones en cuanto a g.d.l. no son tan apremiantes (4 o 5 grados máximo). La configuración ideal para estos robots de pick and place es la SCARA con accionamientos directos, lo que proporciona capacidades de carga medias/altas, una velocidad elevada y, por tanto, un bajo tiempo de ciclo.

Evaluación mediante el Test de Flexibilidad

La evaluación de la flexibilidad debe dirimirse mediante el test de flexibilidad, basado en los siguientes criterios:

• Simultaneidad: En la celda pueden coexistir diferentes productos mecanizándose al mismo tiempo, por lo que la producción no debe ser necesariamente por lotes.
• Variedad en la producción: El hecho de contar con tres máquinas independientes funcionando en paralelo permite variar los ratios de producción en función de la frecuencia de llegada de cada pieza o subproducto, permitiendo reaccionar en tiempo real a variaciones de los porcentajes.
• Robustez ante fallos: Al asignar las tres tareas a cada máquina se consigue una máxima flexibilidad. Al tener un triple punto de acceso a la celda para la carga/descarga respecto al transporte global, también se cumple sobradamente. Los robots de carga y descarga a las máquinas también resisten cualquier evaluación en este sentido, al ser uno por estación. Sin embargo, el bucle interno no garantiza la fabricación en caso de eventualidades adversas, por lo que no es 100% flexible.
• Ampliación del catálogo: Si se añade un producto nuevo de la misma familia y dimensiones (manteniendo materiales y masa), ni los robots ni los transportes deberían ser un impedimento para futuras ampliaciones.

Sistemas de Identificación y Trazabilidad

• Etiquetas Electrónicas: Se conectan a un sistema de control donde los datos se actualizan automáticamente desde el sistema de gestión. El sensor RFID identifica objetos a distancia usando ondas de radio; cada objeto lleva una etiqueta que es activada por un lector con antena para enviar su información.
• Micropunzonado: Se aplica en alguna zona desechable del producto empleando un sistema de codificación que permite la identificación y el seguimiento. El actuador puede ser un cabezal de impacto, un sistema de marcado por láser u otro. Mediante la lectura de los códigos en cada momento (por ejemplo, mediante captura de imagen), se puede decidir el destino y la operación siguiente.