Optar por la estrategia digital, optar por la broca correcta

El Informe sobre la Industria 4.0 y la adopción de la fabricación inteligente de IoT Analytics sugiere que la incorporación de las tecnologías de la Industria 4.0 sigue siendo baja entre los fabricantes. Dado que las ventajas de la Industria 4.0 son ya vox populi ¿cómo es que no hay más fabricantes digitalizando sus procesos?

Una de las creencias es que aplicar la Industria 4.0 a reglajes de producción existentes es caro, cuando, realmente, no lo es. Otro motivo de la lenta adopción es que los fabricantes no ven motivo por el que actualizar sus procesos y reglajes de herramientas existentes. Si no está roto, ¿por qué cambiarlo? Es posible que los fabricantes de este grupo no vean claro cómo introducir la Industria 4.0 en sus métodos de trabajos establecidos.

La verdad es que las tecnologías automatizadas de la Industria 4.0 pueden tener un gran impacto en los resultados finales de cualquier fabricante. Por ejemplo, Sandvik Coromant ha descubierto que un incremento del 20% en la utilización de la máquina puede ofrecer un margen bruto de beneficios superior al 10% y los sistemas automatizados pueden incrementar drásticamente el tiempo productivo de la máquina.

El equipo automatizado también puede contribuir a la creciente tendencia de mecanizar con supervisión personal limitada o inexistente, en especial, en medio de una pandemia. Como queda reflejado en un reciente informe de PricewaterhouseCoopers (PwC), ‘COVID-19: What it means for industrial manufacturers’ (‘COVID-19: qué supone para la fabricación industrial’), “para las empresas vulnerables al estallido viral en sus filas, este es un momento crítico para explorar la implementación proactiva de tecnologías de automatización”.

Con Sandvik Coromant Machining Insights, las máquinas pueden conectarse a través de la Ethernet y transmitir más volumen de información.

Las actuales tecnologías de la Industria 4.0, como los sensores y el aprendizaje automático, también pueden ayudar a minimizar el número de interrupciones de la producción. Una vez más, incrementando así los beneficios. Esto incluye las paradas necesarias para sustituir las herramientas, como por ejemplo brocas, desgastadas.

Anteriormente, los operarios debían fiarse de la supervisión manual para detectar el desgaste de las máquinas-herramientas. El informe de PwC apunta hacia el Internet industrial de las cosas (IIoT, por sus siglas en inglés) como alternativa. Un ejemplo de ello es la reciente plataforma CoroPlus Machining Insights de Sandvik Coromant, una extensión del software de conectividad CoroPlus de la empresa.

Al usar Machining Insights, las máquinas de CNC pueden conectarse a través de la Ethernet y transmitir información a un volumen superior al habitual. Esto incluye datos de fabricación para mejorar la eficiencia del taller y la eficiencia general de los equipos (OEE, por sus siglas en inglés). Y esto no se limita a la nueva maquinaria.

La mayoría de las máquinas pueden conectarse a la red y, para las que no, ya hay adaptadores que permiten hacerlas compatibles con estas tecnologías. En otras palabras, la Industria 4.0 puede integrarse fácilmente incluso en el hardware más tradicional.

Machining Insights ha sido diseñado para ofrecer a los fabricantes mayor visibilidad en los procesos de mecanizado y proporcionar información complementaria para identificar y eliminar los tiempos muertos e inefectivo. Esto también incluye los periodos de producción total o parcialmente automatizados.

Admitámoslo, una de las principales amenazas para la producción es la vida útil impredecible. Para que una herramienta sea totalmente compatible con la producción automatizada, limitar el desgaste continuo controlable y eliminar el desgaste discontinuo incontrolable es la clave del éxito.

El objetivo de los especialistas de Sandvik Coromant era justo este cuando desarrollaron la broca CoroDrill 860 con la geometría -GM optimizada, una broca de metal duro integral con un nuevo diseño para una amplia gama de materiales y aplicaciones a través de todos los sectores industriales.

Para los especialistas de Sandvik Coromant, la clave de una herramienta más duradera no reside únicamente en el tiempo de uso de la herramienta, sino en el diseño de la broca en sí.

La broca CoroDrill 860-GM presenta un diseño de canal pulido e innovador. Este diseño pionero mejora la evacuación de la viruta y proporciona agujeros de mayor calidad, además de ayudar a reducir el calor acumulado y las fuerzas de corte durante el taladrado. Otros factores claves del diseño de la broca incluyen chaflanes en los vértices y el núcleo reforzado, la preparación del filo para eliminar microdefectos de mecanizado y un margen doble para incrementar la estabilidad del taladrado. La punta de la broca también ha sido diseñada con ángulos de incidencia pulidos y una calidad superficial optimizada.

La broca CoroDrill 860-GM es adecuada para todas las aplicaciones en las que la calidad del agujero es crítica. Esto incluye la industria aeroespacial, ingeniería general, petróleo y gas, nuclear y energía renovable. Su fiabilidad mejorada también ha sido probada en la producción de piezas de automoción, que incluye el taladrado de bloques motor, carcasas, bridas y colectores.

Un fabricante de automoción logró ampliar la vida útil de su herramienta un 1.150% con CoroDrill 860-GM.

A medida que crece la automatización de la fabricación, también lo hace el problema de la impredecibilidad de la duración de la herramienta. En Corea, un fabricante de automoción experimentó este mismo problema y colaboró con Sandvik Coromant para mejorar la vida útil de su herramienta.

La aplicación implicaba el uso de la broca CoroDrill 860-GM para taladrar agujeros pasantes en conectores de transmisiones de automoción. Por lo general, taladraba ocho agujeros pasantes de 8,2 mm de diámetro en cada componente, de alrededor de 10 mm. La solución anterior producía 200 componentes, 1.600 agujeros en total, con una velocidad de corte (Vc) de 80 m/min (3.102 rpm) y velocidad de avance (Vf) de 381 mm/min. En comparación, la broca CoroDrill 860-GM produjo 2.300 componentes (18.400 agujeros) con una Vc de 100 m/min (3.878 rpm) y una Vf de 814 mm/min.

El resultado fue una vida útil un 1.150 % mejorada, y un incremento de la productividad que redujo el coste general por pieza.

Además de ampliar su vida útil, estas herramientas permiten aplicar mayores datos de corte y, por tanto, incrementan la tasa de mecanizado. De hecho, una empresa de ingeniería en Ohio, EE UU, consiguió una tasa de corte un 57% superior al utilizar CoroDrill 860-GM frente a la broca de la competencia. La empresa utilizó la herramienta para taladrar componentes de alojamientos de sensores de acero inoxidable 304: 11 agujeros en cada uno, de 6,6 mm de diámetro.

Si quieren incrementar la duración de sus herramientas, los fabricantes deben invertir en tecnologías de la Industria 4.0 como Machining Insights para controlar su desgaste. Dicho esto, para empezar, deben recordar invertir en buenas herramientas. CoroPlus Tool Guide de Sandvik Coromant simplifica la selección de la herramienta. Al acceder a la aplicación online a través del navegador web e introducir el material de la pieza y la aplicación, los usuarios pueden encontrar la mejor herramienta rotativa enteriza y los datos de corte para sus requisitos.

Además de Machining Insights, la oferta de mecanizado digital de Sandvik Coromant incluye CoroPlus Process Control, una solución de supervisión de procesos que comprende tanto hardware como software. La solución monitoriza las máquinas en tiempo real y reacciona automáticamente conforme a las reglas programadas en lugar de simplemente generar una alarma. Estas acciones incluyen desde la parada de la máquina en caso de colisión hasta sustituir las herramientas gastadas.

Existe un sinfín de ventajas de productividad, rentabilidad y mantenibilidad para los talleres dispuestos a superar su reticencia a adoptar la Industria 4.0. Gracias al uso adecuado de estas tecnologías, los fabricantes pueden entrar en el mundo digital a su propio ritmo, y formar así parte del 30% de fabricantes, nombrados en el informe de IoT Analytics, preparados para superar cualquier reto.