¿Cómo se llega al ensamblaje automatizado?

La construcción en madera está en auge, los talleres trabajan a pleno rendimiento y parece que esta tendencia se mantendrá durante un largo tiempo. Y lo que realmente es un desarrollo positivo plantea un reto a los talleres: satisfacer la demanda de los clientes en el tiempo de fabricación deseado. Las constructoras exigen tiempos de fabricación cortos y una calidad alta, algo que los talleres deben garantizar para convencer a los clientes y seguir siendo competitivos.

A esto se añade un factor que preocupa al sector de la construcción en madera desde hace tiempo: la escasez de mano de obra cualificada. Hay demasiado pocos trabajadores competentes, lo que dificulta cada vez más la tarea de encontrar empleados adecuados.

El ensamblaje automatizado ofrece a los talleres numerosas posibilidades, no solo para cumplir la capacidad exigida, sino también con los requisitos de alta calidad, a tiempo y por un precio viable para el mercado.

Antes de dar el paso a la automatización, es importante tener en cuenta primero algunos factores para que la inversión se implemente en el taller con éxito. El espacio desempeña un papel importante dado que, en la mayoría de los casos, las naves ya están construidas, con lo cual la máquina debe integrarse fácilmente y sin grandes requisitos de espacio. Si la planificación incluye la construcción de una nave nueva, es importante ponerse de acuerdo con el fabricante de la máquina antes de comenzar la obra, quien puede aportar consejos importantes a la planificación para optimizar los procesos de trabajo relacionados con la automatización. Por ejemplo, la logística influye considerablemente en la ubicación de las puertas o de las grúas de la nave.

Además, se deben considerar las dimensiones necesarias para el mecanizado. Debe calcularse qué dimensiones ocuparán la mayor parte del espacio. Si, por ejemplo, para el 90% de las piezas constructivas es suficiente con una máquina de ensamblaje para secciones pequeñas, pero para el 10% restante hace falta una sección más grande, esto no siempre implica que se necesite una máquina para secciones grandes. La máquina también debe ser rentable para el taller, por lo que se debe sopesar hasta qué punto una mayor inversión supone un valor añadido real. Si las máquinas están preparadas para la sección máxima, aumentan también los desplazamientos de carrera, por ejemplo, lo que produce un mayor desgaste y tiempos de ciclo más largos. Finalmente, existe la posibilidad de comprar componentes adicionales para la fabricación de secciones más grandes, lo que también resulta más rentable para una baja proporción de piezas de grandes dimensiones. Las piezas constructivas simples, como cabios de sección grande, se pueden mecanizar manualmente.

En la carpintería artesanal, caracterizada por lo tradicional, suele predominar la opinión de que la automatización supone el fin de esta artesanía y las tradiciones inherentes a ella. Pero, en realidad, es todo lo contrario. Gracias al equipamiento con cambiador de herramientas y tecnología de 5 ejes dinámica, las instalaciones ofrecen numerosas posibilidades de mecanizado que no se pueden conseguir a mano, ya que son demasiado laboriosas y caras. Así, el ensamblaje automatizado permite realizar mecanizados de forma autónoma a diario que, del modo tradicional, ya no resultan rentables.

Gracias a las instalaciones de ensamblaje, el puesto de trabajo del carpintero es mucho más ergonómico e innovador, algo que también hace más atractiva la formación y la profesión. En cuanto a la escasez de trabajadores cualificados, esto significa un avance para la contratación de personal adecuado.

Naturalmente, el taller también experimentará cambios en el proceso de trabajo. Los archivos con los que trabaja la máquina se preparan en CAD y se transfieren mediante una interfaz. Hoy en día, incluso los talleres de carpintería más pequeños utilizan sistemas CAD para la planificación, con lo que ya se dispone de la base para el ensamblaje automatizado.

Por lo general, el grado de detalles de una planificación CAD aumenta con la automatización. Los requisitos de capacidad también cambian, ya que se necesita más personal para la preparación del trabajo y menos en la nave. Pero, si consideramos que muchos jóvenes han crecido con un ordenador y saben trabajar perfectamente con él, para el taller es mucho más fácil encontrar personal para la preparación del trabajo que para la nave o para el lugar de la obra. Al grado de preproducción más elevado hay que añadirle una calidad mayor y unos tiempos de montaje reducidos en el lugar de la obra.

Hoy en día, incluso los talleres de carpintería más pequeños utilizan sistemas CAD para la planificación, con lo que ya se dispone de la base para el ensamblaje automatizado.

El sistema CAD transfiere los archivos directamente a la máquina, y esta ejecuta los mecanizados. En el ensamblaje automatizado, la tasa de fallos es considerablemente menor, ya que se suprimen las mediciones manuales y la transferencia de los planos a la pieza constructiva.

Primero, se crean los archivos en los programas CAD. Se pueden utilizar los programas CAD habituales del sector. Los archivos WUP o BTL preparados se transfieren a la máquina y se visualizan en 3D; luego se establecen todos los mecanizados de forma completamente automática, por ejemplo, una cola de milano en corte diagonal u orificios inclinados. A partir de estos archivos, ya en la preparación del trabajo se puede planificar la secuencia de la producción y se pueden calcular los gastos que se deben tener en cuenta. Si se necesitan modificaciones inmediatas, estas se pueden realizar directamente en la máquina, para evitar retrasos en la secuencia de producción.

Naturalmente, cada taller de carpintería tiene distintos requisitos en cuanto a tecnología de ensamblaje. Por eso existen máquinas de ensamblaje de diferentes gamas que se diferencian, principalmente, en la velocidad y las posibilidades de mecanizado. Para el taller es importante ser claro sobre la capacidad necesaria y los requisitos de producción. Según la gama de productos, el punto central puede ser un rendimiento de ensamblaje alto o una gran flexibilidad respecto al número y tipo de mecanizados posibles.

Para ofrecer a cada taller la solución adecuada, las máquinas se han desarrollado de forma que siempre exista una máquina apropiada para todo tipo de requisitos. Esto se ve, por ejemplo, en las máquinas de ensamblaje de la serie WB de Weinmann.

La WBS 120 está equipada como sierra de corte con una unidad de fresado sencilla y es adecuada para trabajos de ensamblaje sencillos y para el corte de paredes. También sirve para realizar mecanizados sencillos como entalladuras, laminados y juntas de espiga.

La WBS 140 permite realizar numerosos mecanizados de 5 ejes en el ensamblaje y corte para la construcción de marcos de madera y entramados. Por eso, esta versión es adecuada para talleres pequeños y medianos que necesitan una gran flexibilidad de mecanizado y un rendimiento de ensamblaje moderado.

El modelo WBZ 160 es adecuado sobre todo para los talleres que necesitan tanto una gran flexibilidad de mecanizado como un alto rendimiento de ensamblaje. Esta versión ofrece posibilidades de mecanizado casi ilimitadas.

Para un rendimiento aún superior y una manipulación simplificada de las piezas, disponemos de la WBZ 160 powerSIX. Esta máquina está equipada con un grupo de encastrados para mecanizar los 6 lados de la pieza constructiva en una pasada, sin necesidad de girarla.

Para aprovechar la tecnología de la máquina y sacar el máximo partido de sus posibilidades, los empleados que van a utilizarla dispondrán de una formación previa en el taller así como de un asesor de producción directamente in situ, después de la instalación. Para cualquier duda que pudiera surgir más tarde, el servicio de asistencia estará disponible en todo momento.

A la hora de considerar la automatización del ensamblaje, muchos talleres se preocupan por cómo deberían sacarle pleno rendimiento a la máquina de ensamblaje para poder recuperar los costes, teniendo en cuenta también los años menos favorables que ha atravesado el sector de la construcción en madera. En este aspecto, los fabricantes de las máquinas pueden tranquilizar a los talleres. Y es que, por ejemplo, tras considerar los cálculos y las experiencias de los clientes con una Weinmann WBS 140, una utilización de solo 3 días al mes basta para amortizar los costes. Se debe contar con una financiación a 6 años, el coste salarial de un operario de la máquina y un puesto de máquina. Al mismo tiempo, se ahorra el ensamblaje por parte de terceros y se gana en flexibilidad y precisión. Ueli Köfler, gerente de Köfler Holzbau, comenta sobre su inversión en la WBS 140: “Ha aumentado la calidad de las piezas constructivas, se han reducido los tiempos de mecanizado y han disminuido los costes de producción”.

Muchos talleres aprecian tanto el valor añadido que ha aportado la automatización en cuanto a flexibilidad y precisión, que la perspectiva del rendimiento pleno pasa a ser secundaria.

Kienle Holz & Ausbau es un taller de carpintería que, en vista de la buena situación del mercado y con la intención de prepararse de cara al futuro, ha decidido sumarse a la producción automatizada.

Al principio, Kienle producía sus casas en un pequeño taller, lo que también funcionaba perfectamente. Pero con la creciente demanda, ese espacio se quedó pequeño, e incluso el suministro y el transporte de salida se volvieron muy problemáticos. Ya entonces, Christian Kienle vio el futuro de su empresa en la construcción de casas de madera llave en mano. Por eso, en 2015 mudó su taller a un polígono industrial e invirtió en una nave nueva construida por su cuenta, en una mesa de bricolaje propia y en una Weinmann WBS 140. “Nos decidimos por la WBS 140 porque es muy compacta y no necesita cimientos especiales ni un sótano para el transporte de salida de materiales. Esto nos suponía una gran ventaja, porque habíamos crecido muy rápido y aún no sabíamos cuál sería el diseño definitivo de nuestra nave. La máquina era perfecta, porque podríamos moverla en cualquier momento”.

Para Kienle, esta adquisición fue un paso muy atrevido. Pero, basándose en el gran volumen de pedidos, visualizó la inversión, sobre todo porque no era únicamente la rentabilidad lo que tenía en mente. Para él es importante hacer progresar el taller y poder concentrar el conocimiento en la empresa en lugar de externalizarlo. “Podemos ofrecer más calidad y personalización para nuestros clientes si controlamos y optimizamos el proceso al completo”.