La arquitectura de control de software y la electrónica subyacente es crucial para cualquier operación y requiere una actualización periódica para garantizar la efectividad continuada. Informe de Mike Farish
Así sucedió cuando Ford tuvo que trasladar y reinstalar una instalación de almacenamiento con más de cien cintas de transporte en Colonia, Alemania. La marca colaboró con Rockwell Automation para cambiar la infraestructura de control anterior ya redundante por una nueva configuración utilizando el protocolo de Programa de Control Modular (MCP) utilizado comunmente en aplicaciones industriales ejecutadas en una arquitectura basada en Allen-Bradley Logix.
MCP es una solución de control y programación modular que se emplea en varios emplazamientos del mundo. En algunas plantas dirige toda la planta automotriz, incluida la administración de instalaciones y el ensamblado final. Su arquitectura significa que puede comunicarse fácilmente con otros sistemas y utilizar los bus de comunicación existentes. También los controladores programables Logix son diferentes de las fuentes de datos que pueden procesar y pueden comunicarse con varios dispositivos y redes de terceros. En esta instancia la nueva instalación se ejecuta en un controlador Allen-Bradley ControlLogix conectado a los módulos POINT I/O a través de EtherNet/IP con una terminal gráfica PanelView Plus que ofrece respuestas e interacción con el operario.
Rápida aplicación
Todo esto ha permitido completar el proyecto rápidamente. Dos ingenieros de Rockwell trabajaron tres días y medio para programar la primera serie de cintas de transporte en las nuevas instalaciones hasta alcanzar un nivel operativo básico. Un día más tarde participó el integrador local de sistemas locales y en un plazo de una semana pudo tener la instalación a pleno funcionamiento. Holger Adam, consultor técnico de industria automotriz y líder de equipo en Rockwell Automation Germany, nos explica que el éxito del proyecto se debe a la modernidad de la tecnología y la colaboración previa entre el proveedor de sistemas y la marca automotriz. “Realizamos una prueba de concepto en la planta de Ford hace unos años y nuestro conocimiento de la instalación marcó una gran diferencia”, comenta. “La línea ya está en funcionamiento y desde entonces se ha extendido, también estamos finalizando y puliendo la librería de código para proyectos futuros”.
Por otro lado, David Green, supervisor de controles y estándares, construcción de carrocerías e ingeniero del proyecto Ford Cologne, añade que el sistema de cintas de transporte de Colonia gestiona más de 1,800 unidades diarias por lo que es crítico evitar el tiempo de parada y contar con interfaces fiables. También confirma la importancia de MCP para el proyecto. “MCP es un estándar en todo Ford y garantiza que todos nuestros sistemas de cintas transportadoras operen de la misma manera allá donde se implementen, lo que significa que si tenemos que rotar a nuestros trabajadores mantenemos el mismo nivel de experiencia”, declara.
Por otra parte, Titan Motorsport & Automotive Engineering es un proveedor primario del Reino Unido que busca cómo actualizar sus operaciones de producción en el taller mediante la automatización la recopilación de datos y los sistemas de gestión. La empresa tiene ya más de 70 años y opera 15 fresadoras de CNC (control numérico), el núcleo de su negocio es suministrar sus propios productos y otros diseñados por los clientes como componentes de motor, sistemas de aceite, diferenciales y unidades de dirección. Según el administrador de cadena de suministro e TI, Mark Martin, el rango de clientes se ha extendido de deportes del motor altamente especializados a vehículos de alto rendimiento de carretera. Sin embargo, no pueden revelar ningún nombre del segundo grupo por cuestiones de confidencialidad, pero la empresa británica de ingeniería Ricardo nombró a Titan su Proveedor del Año 2017.
Los halagos externos no han llevado a la complacencia y según confirma Martin, Titan estudia ahora el potencial de la adquisición de datos mejorados y técnicas de gestión para mejorar sus operaciones en planta, especialmente la utilización de la maquinaría. Explica que el origen de los datos digitales utilizados en los procedimientos de producción CNC de la empresa es una combinación de un paquete de diseño de Autodesk con un sistema de programación de mecanizado Edgecam. Las instrucciones de mecanizado resultantes se comunican al equipo de producción a través de un sistema denominado DNC que proporciona el especialista local de software Cambridge Numerical Control. Pero el sistema DNC es más que un mero vínculo. Martin explica que el sistema combina la comunicación física con un elemento de software para permitir la descarga de información de programación de manera gradual cuando sea necesaria, lo que permite reconciliar la intensidad de datos de algunos programas con la memoria limitada de las herramientas de mecanizado más antiguas. “Los programas de cinco ejes por ejemplo pueden ser enormes”, comenta. Pero es uno de los recursos más establecidos en el catálogo de Titan. “Lo tenemos desde hace muchos años” confirma.
Ahora mismo Titan está innovando con otro sistema del mismo proveedor denominado MDC-Max, las siglas responden a recopilación de datos de máquina (Machine Data Collection) y está destinado a solucionar la percepción de que no se está obteniendo el máximo provecho de las herramientas de mecanizado en términos de intensidad de producción. Martin explica que hasta ahora la empresa “ha ejecutado un sistema de programación finito en base a un paquete de ERP y que pretende que planifica la carga de las máquinas”. Pero mientras que esto funciona como manera de asignar trabajo a cada máquina individual, no puede controlar el uso real de la máquina, en otras palabras, si la máquina está realmente en funcionamiento o si está detenida en un momento concreto. Por ello, el objetivo es “comprender el tiempo de parada de la máquina y mejorar su eficiencia”.
Una compleja combinación de trabajos
Martin destaca que este requisito es especialmente necesario para Titan, en gran medida por su modelo de negocio variado como proveedor automotriz con exigencias técnicas muy específicas en sus productos. “Tenemos una combinación compleja de trabajos y clientes desde largos pedidos a prototipos”, declara. La consecuencia es que la empresa no puede optimizar sus productos tal y como podría hacer otro proveedor de grandes volúmenes de un único componente. Martin afirma: “Tenemos unas 3,000 operaciones de mecanizado en nuestro programa en cualquier momento dado aún cuando no se están haciendo todos al mismo tiempo en nuestro taller”. El objetivo es crear un sistema que pueda integrar y reconciliar los datos relevantes tanto de “planificación” y “información de lo que realmente está sucediendo” en el taller donde se realiza el mecanizado.
Martin añade también que la conexión de MDC con los equipos de producción no es una tarea especialmente difícil. Explica que las herramientas modernas de mecanizado normalmente cuentan con una tarjeta Ethernet que ofrece un punto de conexión inmediato, estas tarjetas se pueden implementar también fácilmente en máquinas antiguas. En Titan el sistema que ejecuta la instalación central de servidores está constantemente a prueba con las dos últimas adiciones a sus equipos de producción, una máquina Doosan de cinco ejes y una fresadora Hass VF2.
Después de tan solo un mes de operación, Martin pudo informar que la nueva configuración ya está proporcionando información valiosa. El sistema ya había identificado el cuello de botella en “inspección”. El motivo de ello es el aumento de la complejidad de las tareas de mecanizado que solicitan los clientes a la empresa, especialmente en los deportes de motor, y también los trabajos de prototipos realizados para clientes comunes. Los diseñadores cada vez son aventurados con las geometrías de productos basándose más en las nuevas técnicas de producción aditiva en lugar del mecanizado convencional. Martin añade que “para nosotros recibir algo que no se puede producir según el diseño nos obliga a diseñarlo de manera que sea aceptable por el cliente pero que realmente se pueda mecanizar”.
Precisión digital, experiencia humana
El objetivo de la empresa de garantizar la calidad y la consistencia de sus operaciones de mecanizado recibirá una nueva mejora con la presentación “antes de finalizar el año” de otro paquete de software de Cambridge Numerical Control denominado NC-Base. Martin revela que este producto es una “base de datos autónoma” que se carga con información de mecanizado Edgecam para proporcionar a la empresa un nivel sin precedentes de “control de versión” de los múltiples programas que necesita tener disponibles para responder al orden rápidamente cambiante de la situación. Martin afirma que la cuestión clave es la manera en la que los programas individuales pueden enmendarse en el taller después de que lo creen los ingenieros en la oficina en un sistema Edgecam.
Los propios mecanizadores, afirma, aportarán su propia experiencia al programa cuando se está probando antes de comenzar las operaciones de producción como la elección concreta de mecanizado, pero estos datos se tienen que registrar con precisión para garantizar que se cumplen todos los requisitos de seguimiento de la calidad. “En la práctica, es un control de cambios de ingeniería en el programa en lugar de en el artículo” y añade que el nuevo sistema garantizará que dichas modificaciones producidas por la experiencia de las personas vuelvan a ser aprobadas centralmente antes de su emisión generalizada. En términos técnicos, añade, “vamos a sustituir el sistema de ficheros anterior por una base de datos que debería garantizar que nunca utilizaremos un programa erróneamente”.
