Tendencias en el ensamblaje automatizado

Consideraciones importantes para seleccionar la solución de unión automatizada adecuada para su aplicación de ensamblaje.

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Los mercados de todas las cosas, desde la electrónica a los automóviles, están cambiando continuamente, lo que exige que los fabricantes suministren calidad y confiabilidad al menor costo posible. Esto hace que los fabricantes estén explorando continuamente nuevos caminos para mejorar sus procesos.

Por ejemplo, las interrupciones en la cadena de suministro causadas por la pandemia han puesto una enorme presión para las empresas, y han favorecido a los proveedores que pueden reconocer las dificultades y adaptarse rápidamente aprovechando la automatización. La pandemia también ha alterado notablemente la disponibilidad del trabajo.

Afortunadamente, la automatización les permite a los fabricantes cambiar rápidamente su mezcla de productos de acuerdo con el suministro de material cambiante, así como ampliar las capacidades de producción o lograr una mayor flexibilidad de producción sin necesidad de aumentar el tamaño de las instalaciones. Esto no solo mejora la velocidad de la producción, la duración del ciclo y la calidad (al mismo tiempo que se reducen costos), sino que también permite que los fabricantes suministren productos con eficiencia y utilicen su talento como expertos en operaciones comerciales en ubicaciones remotas de forma virtual en cualquier sitio.

La necesidad de acomodarse e interactuar con el personal remoto, los sistemas de producción e, incluso, con los clientes posteriores ha impulsado el desarrollo de toda una nueva generación de soluciones automatizadas. De hecho, la pandemia de COVID-19 cambió el papel del trabajo a distancia, pasando de ser una comodidad a un imperativo para enormes grupos de trabajadores y negocios de todos los niveles.

El trabajo remoto también exige demandas especiales en materia de seguridad. Exige una alta fiabilidad y de niveles de seguridad aún más elevados para garantizar la integridad del software y las bases de datos que gestionan la información operativa de propiedad. Esto también requiere un intercambio seguro sin peligro de datos que satisfaga los requisitos de garantía de calidad del producto o de los cumplimientos de la normativa.

El equipo de Emerson Assembly Automation comprende los retos a los que deben hacer frente los fabricantes y, a través de su marca tecnológica Branson, busca continuamente proporcionar soluciones de unión que atiendan la demanda cada vez mayor de mayores niveles de eficiencia, flexibilidad y productividad en las operaciones de ensamblaje. 

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Planteamiento sistemático

Para darse cuenta del potencial de Industria 4.0, es importante desarrollar una automatización avanzada en sus procesos de fabricación. Esto exige identificar el ensamblaje más apropiado y las tecnologías de soldadura para sus aplicaciones. Emerson, a través de su tecnología Branson, ofrece una amplia selección de equipos para sus procesos de unión automatizados. Las soldadoras ultrasónicas de Branson para plástico y metal, las soldadoras por láser, vibración y giratorias, además de las soldadoras de infrarrojos y de impulsos, y nuestro planteamiento “de proceso neutro”, ayudan a que usted encuentre el equipo adecuado para su fabricación automatizada.

1. Comprender cuál es el futuro de la fabricación

Para determinar la tecnología de automatización adecuada para satisfacer sus requisitos de ensamblaje, en primer lugar es crucial comprender las numerosas tendencias existentes en los mercados a los que abastece. El Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y las futuras demandas de Industria 4.0 y la Cuarta Revolución Industrial están inspirando a una nueva generación de controles de equipos “inteligentes” que pueden “aprender” a utilizar datos y algoritmos para interactuar con otros equipos, de modo que se garantice la máxima eficiencia de los procesos. La necesidad es mundial y como resultado está fomentando el desarrollo de equipos y de controles que pueden:

• Generar, responder a y transferir datos a través de las redes de comunicación mundiales.
• Suministrar análisis de datos offline y a tiempo real que mejoren la calidad y la productividad.
• Vincular equipos inteligentes, sistemas de ejecución de la producción (MES) y la gestión humana para mejorar la calidad, el output y los cambios.
• Aprovechar con eficiencia las capacidades globales al elegir los equipos y los controles que tengan la capacidad de aceptar actualizaciones del software y que sean compatibles con un control remoto seguro, con un adecuado monitoreo y de gestión.

 

2. Determinar sus requisitos de aplicación y producción

Tres criterios principales le ayudarán a determinar sus requisitos de ensamblaje: producto/aplicación, localización de la fabricación y el volumen de producción.

• Producto/aplicación: algunos factores que se deben tener en cuenta son el tamaño y la forma geométrica de la pieza, los materiales, la calidad del sellado y la limpieza/pureza: todo ello ayuda a definir qué tecnología de unión, frecuencia, nivel de potencia y tipo de controles se requieren.
• Localización de la fabricación: algunas pequeñas cosas que se deben considerar son los requisitos o las limitaciones del espacio, la instalación de equipos nuevos o el equipamiento a posteriori existente, los controles del ruido y la limpieza de la zona de trabajo.
• Volumen de producción: decidir en el volumen de producción de productos finales y seleccione una tecnología de unión que pueda cumplir tales requisitos.

 

3. Decidir qué nivel de automatización, ergonomía y conectividad del sistema necesita

Volumen de producción: es la primera pregunta a la que debe responder: “¿Cuál es mi volumen de producción?” Dependiendo de su respuesta, puede elegir bien un equipo semiautomático o un equipo completamente automático. El sistema semiautomático implica la carga manual de las piezas. Un sistema de soldadura electrónico, completamente automático, probablemente utilizará un sistema con varios cabezales, con un disco rotatorio y un robot de soldadura que alimente las piezas con una cinta transportadora.

Equipo de montaje: si se selecciona un sistema de montaje, es importante buscar la mayor ergonomía posible, tanto para el operario como para un sistema robotizado. Por ejemplo, las soldadoras ultrasónicas, láser o de impulsos, se pueden montar en una gran variedad de formas, como las conocidas unidades montadas en la parte superior del banco tipo “todo en uno” o, en función de los requisitos de automatización, una soldadora completamente integrada (HMI, caja auxiliar, accionamiento y fuente de alimentación) puede montarse sin base sobre una columna o una estructura de soporte. Otra opción es montar el conjunto del accionamiento alejado de otros componentes y conectarlo por cable a la fuente de alimentación, a la caja auxiliar y a la HMI.

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4. Seleccionar la tecnología que mejor se ajuste a su aplicación

Los factores que debería tener en cuenta a la hora de decidir la tecnología de unión que mejor se ajuste a sus necesidades son:

• El tamaño del accionamiento (estándar o micro, dependiendo del espacio)
• Requisitos de limpieza (¿se requieren limpieza profunda? ¿tiene requisitos el cuarto limpio?)
• Capacidad de la gestión de datos (recopilación, retención, trazabilidad, seguridad)
• Especificaciones de la soldadura (precisión, velocidad, fiabilidad)

Sobre la base de sus respuestas y sobre los factores mencionados, tiene dos opciones básicas.

Si añade la capacidad de la soldadura ultrasónica a un sistema ya existente, probablemente solo necesite una alimentación de tensión — en tal caso, la alimentación de tensión ultrasónica Branson DCX está disponible sin un accionamiento y se puede integrar en un sistema de producción existente según las indicaciones del cliente.

Por otro lado, si su aplicación requiere una soldadora nueva, completamente integrada, un accionamiento y un sistema de alimentación de tensión, Branson ofrece dos opciones:

Serie 2000x: sistema estándar de Branson, de accionamiento neumático, control y recopilación de datos

Serie GSX: el accionamiento electromecánico más avanzado de Branson, control y opción de gestión de datos máxima calidad

En muchas industrias, como la electrónica de alta calidad, los dispositivos médicos y otras, los equipos de soldadura deben recopilar y suministrar datos para la garantía de calidad de MES. De hecho, los dispositivos médicos también deben obtener una garantía de calidad del 100 %, además de proporcionar datos de producción seguros, validados y con posibilidad de trazabilidad, que cumplan los estrictos requisitos normativos de FDA CFR 21, parte 11, y MDR de la UE. Tanto la serie 2000Xc como la serie GSX de Branson cumplen estas demandas.

 

5. Finalmente, seleccionar un proveedor tecnológico conocido y fiable

El paso final para asegurarse de que la solución de unión automatizada que elija se ajuste a las necesidades de su aplicación consiste en tener en cuenta la pericia y la confiabilidad de su proveedor tecnológico.