El fabricante de maquinaria Trumpf apuesta por sus sensores para su sistema ‘Smart Material Flow’

El futuro de la intralogística es silencioso y prácticamente imperceptible. Los vehículos de guiado automático se deslizan por las naves industriales, trabajando en las estaciones de transferencia con la máxima precisión y de manera casi silenciosa. Si no fuera por el ruido de las máquinas en funcionamiento, se podría oír la alegría de los proveedores intralogísticos. La buena noticia es que una producción tan eficiente como esta, en la que personas, maquinaria, carretillas industriales y sistemas de almacenamiento se combinan en un sistema intralogístico uniforme, ha dejado de formar parte de la imaginación. Ya es posible en la actualidad: Trumpf ofrece a sus clientes esta solución bajo la denominación ‘Smart Material Flow’. Leuze, el experto en sensores, también participa en este proyecto: sus sensores ayudan en la detección de presencia, la adquisición de datos y la seguridad.

Trumpf ha adquirido un gran nombre. Con una facturación de unos 4.200 millones de euros (2021/22), esta empresa ‘High-Tech’ con sede en Ditzingen (Alemania) ofrece a sus clientes unas soluciones de producción destinadas a máquinas-herramienta y tecnología láser. Trumpf cuenta con unos 16.500 empleados en más de 70 centros repartidos por todo el mundo. La empresa no sólo apoya a sus clientes con máquinas individuales, sino que también eleva el sistema intralogístico completo, de las empresas de fabricación que lo soliciten, a un nuevo nivel.

Y esto es rentable para los clientes de Trumpf: en la producción convencional se pierde hasta un 40% de los recursos en actividades sin valor añadido, como la búsqueda de material, el transporte de piezas de chapa o las actividades administrativas. Manuel Schwestka sabe que el ‘Smart Material Flow’ mejora mucho las cosas. El Product Manager de software y automatización de Trumpf es un experto en soluciones de automatización inteligente: "Con nuestro sistema, todas las máquinas, procesos, interfaces y, por encima de todo, todas las personas, desempeñan una función. Ponemos todo en armonía”. Una descripción digital de la planta de producción, incluidos todos los componentes y puntos de almacenamiento, constituye la base. A partir de aquí, se puede planear y controlar sistemáticamente todo el proceso de producción.

Quienes deseen conocer de primera mano este tipo de flujo inteligente de materiales, deberían visitar uno de los 16 Centros para Clientes de Trumpf repartidos por el mundo. Por ejemplo, en la sede central de Ditzingen. Desde 1987, la empresa exhibe a través de su gama actual de productos toda la cadena de procesos de láminas metálicas, desde la máquina-herramienta individual hasta las soluciones de producción totalmente automatizadas. Se ofrecen demostraciones de máquinas que utilizan diferentes tecnologías a los clientes. Los estudios de tiempo y viabilidad, junto con la producción de piezas de muestra, también son actividades fundamentales del equipo.

La cadena del proceso para las láminas metálicas consiste principalmente en los siguientes pasos: perforación, corte, pliegue y soldadura. Trumpf ofrece los dispositivos apropiados para cada uno de estos pasos; por ejemplo, cortadoras láser 2D, máquinas de pliegue y perforación oscilantes, así como sistemas de soldadura láser. Las estaciones de transferencia son el elemento que conecta todos los lugares de trabajo. Son componentes fundamentales de un sistema intralogístico inteligente: “Una estación de transferencia se puede describir como un 'depósito de materiales' para estaciones de trabajo y máquinas-herramienta”, afirma Manuel Schwestka. “Por tanto es el lugar en el que, junto con el software Oseon de Trumpf, se pueden capturar y registrar automáticamente todos los movimientos de materiales entre las estaciones de trabajo. Además, la estación de transferencia también sirve como punto de relevo seguro y definido para los vehículos de guiado automático (AGV)”. Estos vehículos entregan palés, con o sin material, a las estaciones de transferencia que tienen asignadas. Para asegurar que las transferencias se efectúen de manera automática y eficiente se necesitan los sensores apropiados. Durante la fase de diseño, la Sensor People de Leuze proporcionó asistencia de tipo consultivo: Leuze cuenta con unos profundos conocimientos y una amplia experiencia en el área de la intralogística y con soluciones de sensores innovadoras y fiables para su uso en entornos automatizados. A partir de los requisitos del cliente, todas las estaciones de transferencia en el Centro para Clientes de Ditzingen fueron equipadas con sensores a lo largo de la cadena de proceso de láminas metálicas.

Estación de transferencia: los carros para los palés se pueden depositar aquí. Dependiendo del pedido, los AGV recogen los palés o cargan de nuevos, en los carros aparcados en la estación de transferencia.

Los procesos en la estación de transferencia son los siguientes: un AGV, o bien un apilador accionado manualmente, carga una estación con un palé vacío o lleno. Este se coloca a su vez sobre un carro con ruedas que los empleados pueden retirar de la estación de transferencia hasta, por ejemplo, un lugar de trabajo o una máquina-herramienta cercana. Esto facilita el suministro de las piezas necesarias a los lugares de trabajo, ya que los empleados no tienen que recorrer largas distancias para obtener la mayoría de las piezas que necesitan. Una gran ventaja de la descripción digital de los procesos es, que cada estación de transferencia registra los movimientos de los materiales automáticamente al colocar o retirar un palé. Estos movimientos se introducen en el sistema de control de transporte de Oseon por medio del estándar de intercambio de datos OPC UA. Por tanto, la estación de transferencia es una fuente de información para los movimientos de entrada y salida de material, así como un lugar de almacenamiento temporal en la cercanía inmediata de varios lugares de trabajo.

La tecnología de sensor de Leuze en una estación de transferencia en detalle. Una vez retirada la cubierta de la columna, se puede ver un HT5.1/4X para la detección de presencia del palé instalado a la izquierda. El lector de código DCR 202iC basado en cámara (centro) captura los datos del pedido y el material por medio del código 2D del palé. La señal luminosa de la derecha indica el estado actual en función del color de la señal.

Los sensores de Leuze se utilizan tanto para el funcionamiento de la estación de transferencia, así como para la transmisión de datos al sistema. Una estación de transferencia suele tener tres sensores: un sensor HT5.1/4X instalado en la base de la estación que detecta la presencia de un carro. En la parte superior de la estación de trabajo se instala otro sensor de este tipo, cuyo objeto es registrar la presencia de palés. Si se detecta un palé el HT5.1/4X inicia su identificación mediante otro sensor. Para ello se instala un DCR202iC: el escáner captura los datos de los pedidos y los materiales por medio del código 2D del palé y transmite los datos al sistema de control de transporte. Basándose en la información procedente de las estaciones de transferencia, el software Oseon indica a los empleados con exactitud cuándo y dónde hay que extraer o almacenar temporalmente un pedido o si se ha de transportar a un determinado lugar de trabajo. Para ello el sistema se basa en los datos de pedidos existentes en el plan de producción. El software Oseon de Trumpf genera automáticamente los procesos de transporte de A hasta B y los envía a los empleados o los AGV. Junto con las estaciones de transferencia asociadas a los lugares de trabajo, el resultado es un flujo de materiales realmente inteligente.

Discreto, pero todo a la vista: estación de transferencia con cubierta. A través de las dos ventanas, los sensores de Leuze detectan de manera fiable la presencia de un palé y el código 2D impreso.

Para la intralogística, esta interacción entre la tecnología de sensores y el software proporciona unas ventajas considerables, explica Mario Mörk, Director del Grupo de Soluciones de Software y Procesos de Trumpf: “Gracias al sistema de sensores de las estaciones de transferencia, siempre sabemos si queda espacio en el depósito de material de la siguiente estación de trabajo. Si hay espacio, el software de planificación de la producción Oseon lo detecta y transporta la siguiente carga de material apropiado hasta la estación de trabajo o se genera una orden de transporte. La orden se envía entonces a una persona con una tablet o a un AGV y se procesa siguiendo una secuencia dinámica”. El orden en el que se realizan las tareas depende, por ejemplo, de la prioridad de los pedidos del cliente. Gracias a los sensores de Leuze, los palets se reservan o registran en los lugares de trabajo de forma automática, lo cual ahorra tiempo. Además, garantiza un cierto grado de flexibilidad porque los empleados también pueden intervenir en proceso si se requiere, utilizando el sistema. Esto puede ser necesario si, por ejemplo, una empresa fabrica productos en varios edificios separados físicamente. En este caso, el AGV transporta material hasta los límites del edificio y una persona a través de la zona exterior entre los edificios. Los pedidos urgentes también se pueden introducir en el flujo de trabajo en cualquier momento por parte de los empleados responsables.

"Los sensores de Leuze instalados vienen a ser la base de esta solución intralogística inteligente”, afirma Jörg Beintner, Key Account Manager para Máquinas-Herramienta de Leuze. Cada sensor demuestra su capacidad. El HT5.1/4X detecta la presencia de objetos y palés al ser un sensor autorreflexivo LED con supresión de fondo, por lo que detecta los objetos de manera fiable y suprime simultáneamente el fondo. Su alcance de detección se puede ajustar de forma intuitiva con un ajuste giratorio. Para Trumpf, el HT5.1/4X fue la elección ideal. Leuze también ofrece otros modelos del sensor que se adaptan a los requisitos y a la aplicación del cliente. El sensor autorreflexivo con supresión de fondo también está disponible, por ejemplo, con un láser o para detectar objetos especialmente pequeños. También hay sensores con puntos de luz muy grandes o pequeños u optimizados para superficies muy brillantes o pulidas.

Un dispositivo de seguridad multihaz de la serie MLD 500 de Leuze protege el acceso. También se han instalado sensores de Leuze encargados de detectar la presencia de los palés , así como para la adquisición de datos de pedidos y materiales.

“Como segundo componente clave para la solución intralogística de Trumpf, escogimos nuestro lector de código 2D fijo DCR 202iC”, explica Beintner. El sensor de Leuze captura códigos 1D y 2D con extrema fiabilidad. En el Centro para Clientes, Trumpf instaló los códigos 2D en los dos lados de cada palés y en posiciones opuestas diagonalmente. Gracias a ello, no importa qué lado del palé llegue antes a la estación de transferencia. De este modo siempre es posible capturar el código por un solo sensor. El lector de código basado en cámara DCR 202iC es ideal para ello: según el tipo, lee códigos impresos o marcados directamente, incluso de forma omnidireccional. La Sensor People de Leuze ofrece varias versiones en cuanto a tamaño, índice de protección IP 67 o 69K, velocidad e interfaces.

Los sensores de Leuze destinados a detección no son los únicos productos de Leuze utilizados por Trumpf en Ditzingen: en los cierres de material de las máquinas de procesamiento de láminas metálicas también se utilizan cortinas ópticas de seguridad. Estas evitan de forma fiable que entren personas en el área peligrosa. Aquí Leuze también proporcionó un amplio soporte durante el diseño y la instalación; además hay nuevos proyectos conjuntos en marcha.

Trumpf está completamente satisfecha con el alto rendimiento y la fiabilidad de las soluciones de sensores de Leuze. Los sensores detectan los carros y palés e identifican pedidos y materiales de manera totalmente automática por medio de códigos 2D. El ejemplo del Centro para Clientes de Ditzingen demuestra que quienes deseen elevar su producción a un nuevo nivel inteligente pueden hacerlo de forma sencilla y cómoda con el Smart Material Flow. Esto se puede aplicar tanto a pequeñas operaciones manuales de fabricación como a fábricas inteligentes. Además, sus ventajas son tangibles: Trumpf espera que su solución intralogística inteligente ahorre hasta el 25% en los tiempos de producción. La tecnología de sensores de Leuze contribuye a una implementación fiable, segura y eficiente de un flujo de material conectado en red.