Opte por la estrategia digital, opte por la broca correcta

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James Thorpe, jefe global de productos de Sandvik Coromant, explora las consecuencias para los fabricantes que siguen sin implementar una estrategia de digitalización.

Opte por la estrategia digital, opte por la broca correcta

Una tribuna de opinión de James Thorpe, jefe global de productos de Sandvik Coromant

Según un reciente informe, menos del 30% de los fabricantes ha incorporado plenamente las tecnologías de la Industria 4.0. Pero, esta reticencia a la digitalización por parte de los fabricantes deberá cambiar si quieren sobrevivir a este futuro incierto. Aquí, James Thorpe, jefe global de productos de Sandvik Coromant, el líder mundial en herramientas de mecanizado, explica cómo la combinación de software avanzado con las máquinas-herramientas correctas puede ayudar a los fabricantes a digitalizar la rentabilidad, a su propio ritmo.

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”.

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.

Dotar a las máquinas de CNC de capacidades de conexión a través de Ethernet posibilita poder 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.

Desgaste predecible

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. Optimizar complementos de la máquina herramienta, como sería el caso de una broca de metal duro integral con un diseño otimizado para una amplia gama de materiales y aplicaciones a través de todos los sectores industriales, asegura la evolución d ela máquin a herramienta hacia un nuevo entorno de durabilidad

De hecho, 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 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.

Estas características son adecuadas 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.

Tecnología puesta en práctica

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 (0,32 pulgadas) de diámetro en cada componente, de alrededor de 10 mm (0,39 pulgadas). La solución anterior producía 200 componentes, 1.600 agujeros en total, con una velocidad de corte (Vc) de 80 m/min (3102 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 (3878 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 (0,260 pulgadas) de diámetro.

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.