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Por qué los sistemas transportadores siguen siendo eje neurálgico de la industria

La tecnología de transportadores ya no se trata solo de mover productos y componentes de un lado a otro. Los avances de la automatización lo están transformando en un aspecto central de la estrategia de producción.

Por qué los sistemas transportadores siguen siendo eje neurálgico de la industria

Por David Miller

Los transportadores son el caballo de batalla de la industria. Sin ellos, los materiales no podrían moverse del punto A al punto B, las líneas de productos se detendrían y la industria, como sabemos, sería inviable. De hecho, los transportadores son tan ubicuos que a menudo se dan por sentados, ya que muchos los consideran un mero engranaje rudimentario en el proceso de producción, en lugar de un lienzo potencial para la innovación.

Sin embargo, a medida que la Industria 4.0 allana el camino para un panorama industrial digital más interconectado, incluida la personalización masiva y la fabricación justo a tiempo, la demanda de una mayor flexibilidad tanto en la intralogística como en los espacios de fabricación significa que los sistemas de transporte se están observando con renovada atención.

‚ÄúEn el pasado, las cintas transportadoras sol√≠an ser una idea de √ļltimo momento. La gente establecer√≠a l√≠neas de producci√≥n y las cintas transportadoras se agregar√≠an alg√ļn tiempo despu√©s solo para transladar materiales de un lado a otro ‚ÄĚ, dice Bryant Boyd, ingeniero el√©ctrico senior de Bosch Rexroth. "Ahora vemos que las personas comienzan a especificar el sistema de transporte primero, y estamos empezando a pensar en el transporte como la base para la automatizaci√≥n. El transportador puede establecer la velocidad de la l√≠nea, y puede decirle a su sistema de automatizaci√≥n d√≥nde deben basarse las cosas en la preparaci√≥n, la rotaci√≥n y la precisi√≥n ".

Seg√ļn Richard Canny, presidente de Ultimation Industries, el poder y el control distribuidos han sido los principales facilitadores de este cambio. Mientras que un solo motor grande condujo una cinta transportadora de cadena que transportaba muchas cargas, el uso creciente de motores m√°s peque√Īos junto con variadores de frecuencia (VFD) y sensores de retroalimentaci√≥n digital ha permitido dividir las l√≠neas de producci√≥n en zonas separadas, cada una de las cuales comienza y se detiene cuando sea necesario, lo que permite un posicionamiento m√°s preciso de los productos, ganancias de eficiencia energ√©tica y una mejor efectividad general del equipo.

El EP7402 EtherCAT Box de Beckhoff es una fase de salida de motor de dos canales para motores BLDC utilizados en transportadores de rodillos motorizados.El EP7402 EtherCAT Box de Beckhoff es una fase de salida de motor de dos canales para motores BLDC utilizados en transportadores de rodillos motorizados.Transportadores de rodillos motorizados

Conocidos como transportadores con rodillos motorizados (MDR, por su sigla en ingl√©s), estos sistemas de transporte distribuidos son una gran ayuda en los centros de distribuci√≥n, donde las cajas y paquetes de diferentes tama√Īos se mueven con frecuencia a lo largo de la misma l√≠nea. Al evitar que productos dispares se toquen f√≠sicamente, los MDR pueden prevenir la contrapresi√≥n y la fricci√≥n que conlleva, reduciendo el desgaste del equipo y aumentando la eficiencia energ√©tica. No solo eso, en el caso de Ultimation, un controlador separado puede funcionar sin ser incluido en la programaci√≥n de un controlador l√≥gico programable, lo que hace que la implementaci√≥n y la integraci√≥n sean menos exigentes.

Además, los mismos mecanismos de retroalimentación que permiten que las diferentes zonas de un MDR se comuniquen entre sí y ajusten su velocidad en consecuencia, pueden actuar como portales para el monitoreo digital de la condición. Con sensores en sintonía de amperaje, temperatura, torque y una miríada de otros indicadores de rendimiento, los motores avanzados y las unidades integradas en los sistemas MDR pueden proporcionar una herramienta poderosa para el mantenimiento predictivo.

‚Äú¬ŅQu√© est√° pasando con su desempe√Īo de transporte desde una perspectiva de mantenimiento? ¬ŅCu√°nto amperaje es el motor de dibujo? ¬ŅEst√°n los rodamientos a una temperatura elevada? ¬ŅCu√°ntas horas de funcionamiento tiene la banda? Utilizamos todos estos datos para proporcionar informaci√≥n de mantenimiento predictivo a nuestros clientes ", dice Mike Hosch, vicepresidente de productos industriales en Dorner. ‚ÄúEn el pasado, ten√≠a que esperar hasta que fallara el equipo, que obviamente no era lo que quer√≠a hacer, o ten√≠a que realizar algunos pasos de mantenimiento preventivo en los que podr√≠a estar reemplazando algo que todav√≠a tiene vida. Ahora, en lugar de reemplazar un rodamiento o correa a las 15,000 horas, cuando podr√≠a haber pasado 18,000, lo reemplazamos a las 17,500 y ganamos m√°s vida de producci√≥n‚ÄĚ.

Por qu√© los sistemas transportadores siguen siendo eje neur√°lgico de la industriaSeg√ļn Dorner, los transportadores FlexMove est√°n dise√Īados para integrarse con transportadores, maquinaria y equipos ya integrados en la l√≠nea de fabricaci√≥n.Y si bien los MDR se han implementado predominantemente en el espacio intralog√≠stico, Hosch prev√© su eventual adopci√≥n tambi√©n en grandes operaciones de ensamblaje, particularmente a medida que mejora su capacidad de carga √ļtil.

Tecnologías flexibles

El impulso general de la industria por una flexibilidad cada vez mayor tambi√©n ha llevado al desarrollo de sistemas de transporte m√°s √°giles. Por ejemplo, AcoposTrak de B&R Industrial Automation utiliza lanzaderas controladas independientemente para transportar productos entre estaciones de procesamiento. Su dise√Īo es particularmente adecuado para la creciente demanda de personalizaci√≥n masiva que actualmente se extiende por el mercado de bienes de consumo. Al emplear una serie de pistas en bucle, AcoposTrak puede divergir y fusionar productos individuales en lotes peque√Īos y personalizados. Por ejemplo, un cliente que realiz√≥ un pedido en l√≠nea podr√≠a recibir un paquete de seis refrescos con una combinaci√≥n de sabores de su elecci√≥n.

Por qué los sistemas transportadores siguen siendo eje neurálgico de la industriaActiveMotor es un sistema de transferencia modular con un motor lineal, que lo hace flexible para su uso en una variedad de aplicaciones industriales.“Se podría automatizar la producción de kits de comidas para que cada lanzadera se programara para producir una comida personalizada. Por lo tanto, no tendría que decir: 'Tengo guisantes, zanahorias, puré de papas y pastel de carne'. En cambio, podría decir: 'Quiero tres rebanadas de pastel de carne en lugar de dos, puré de papas con salsa doble, no guisantes y zanahorias dobles ", dice John Kowal, director de marketing de B&R Industrial Automation. "El consumidor en realidad podría ordenar eso en línea, y podría ser entregado directamente desde la línea de producción".

Por qu√© los sistemas transportadores siguen siendo eje neur√°lgico de la industriaEl AcoposTrak de B&R transporta productos desde estaciones de procesamiento en lanzaderas controladas de forma independiente.Seg√ļn Kowal, satisfacer la demanda de personalizaci√≥n deber√≠a ser una prioridad para los fabricantes porque, si no lo hacen, alguien m√°s lo har√°.

M√°s all√° de las aplicaciones de personalizaci√≥n, otros beneficios de transporte de AcoposTrak incluyen facilitar la producci√≥n de lotes peque√Īos. Su conjunto de pistas en bucle permite el procesamiento en paralelo, lo que significa que varias estaciones pueden realizar el mismo proceso simult√°neamente. Si un equipo, como un cabezal de llenado de botellas, se descompone, los productos restantes se pueden redirigir a trav√©s de una ruta diferente sin detener la producci√≥n.

Otro beneficio adicional es que AcoposTrak puede reducir la huella de un sistema de transporte. No solo se ahorra espacio cuando se tienen a la mano menos productos de fabricaci√≥n, sino que el transportador en s√≠ es m√°s peque√Īo debido a su menor necesidad de almacenamiento en b√ļfer, acumulaci√≥n y  filas de mercanc√≠as. Dado que el espacio en el piso a menudo es escaso, la contracci√≥n es significativa. Kowal estima que AcoposTrak puede disminuir el espacio requerido para el transporte del producto hasta en un 50%.

Los sistemas de transporte modulares tambi√©n se est√°n convirtiendo en un producto cada vez m√°s popular entre los proveedores de tecnolog√≠a de automatizaci√≥n. Bosch Rexroth, por ejemplo, ofrece sus transportadores en segmentos configurables que pueden ensamblarse de manera flexible para adaptarse a las necesidades √ļnicas de una planta en la instalaci√≥n inicial y reducir los tiempos de cambio durante cualquier reconfiguraci√≥n posterior.

El software CAD y las simulaciones gemelas digitales han demostrado ser esenciales en tales aplicaciones. A trav√©s de software como el MTpro de Bosch Rexroth, los dise√Īos de transporte se pueden crear prototipos digitales antes de la configuraci√≥n real, lo que permite un menor riesgo y una planificaci√≥n mucho m√°s precisa. Y aunque los usuarios finales ciertamente pueden beneficiarse en ese sentido, los fabricantes de m√°quinas que buscan demostrar la viabilidad de los nuevos dise√Īos innovadores tambi√©n pueden ganar.

‚ÄúMuy a menudo, los fabricantes de m√°quinas con un nuevo dise√Īo tienen que invertir en una m√°quina prototipo para llevarla a una feria comercial. Todo es especulativo, y no saben si van a poder venderlo o incluso si va a funcionar", dice Kowal. "Con una simulaci√≥n, sabr√°n que funcionar√° antes de gastar dinero; y muchos fabricantes de m√°quinas son empresas m√°s peque√Īas, por lo que no pueden permitirse el lujo de cometer errores. Adem√°s de ayudar a los usuarios finales y a los fabricantes a planificar con anticipaci√≥n, esto ayudar√° a los fabricantes de m√°quinas a innovar eliminando el riesgo. Es un gana-gana".

Por qué los sistemas transportadores siguen siendo eje neurálgico de la industriaLos MDR de Ultimation permiten una acumulación de presión cero, lo que significa que las piezas se mueven a lo largo de los MDR hasta que se acercan, pero no tocan, la unidad del producto en el frente.La importancia de la integración

A medida que el transporte contin√ļa siendo m√°s flexible, adaptable e inteligente, la integraci√≥n con otras tecnolog√≠as de automatizaci√≥n se elevar√° a la vanguardia, dice Matt Prellwitz, gerente de productos de control de movimiento en Beckhoff USA. Con muchas tecnolog√≠as rob√≥ticas que requieren el uso de un transportador, la capacidad de posicionamiento de alta precisi√≥n, as√≠ como la capacidad de comunicarse y sincronizarse con otros dispositivos, ser√° primordial.

En situaciones donde se emplean brazos robóticos de seis ejes, un transportador puede llegar a representar un séptimo eje. Por ejemplo, tanto B&R como Bosch Rexroth ofrecen transportadores capaces de posicionar productos dentro de micras de precisión para coordinar su alineación con el movimiento de un brazo robótico. También en la fabricación de automóviles, las piezas de componentes grandes con formas tridimensionales complejas pueden resultar difíciles de manipular sin la ayuda de aglomerantes y estabilizadores que deben poder coordinarse con los transportadores.

Seg√ļn Kowal, las compa√Ī√≠as que pueden ofrecer sistemas de transporte, rob√≥tica y sensores de visi√≥n artificial como un paquete hol√≠stico pueden posicionarse para ganar en grande al eliminar las complejidades que acompa√Īan la comunicaci√≥n entre productos de varios proveedores.

Canney sugiere que el cambio hacia la energ√≠a distribuida y el control que ocurre en los sistemas de transporte podr√≠a reflejar la transformaci√≥n del panorama general de la industria. Mientras que las grandes instalaciones centralizadas alguna vez fueron el eje de las operaciones efectivas, √©l las ve suplantadas por una red optimizada digitalmente de f√°bricas m√°s peque√Īas y centros de distribuci√≥n que utilizan tecnolog√≠as m√°s r√°pidas y modulares.

"Miramos hacia el futuro y vemos un mundo en el que los humanos, los robots y los transportadores trabajar√°n juntos en el mismo espacio f√≠sico", dice Canney. "Creemos que, en la pr√≥xima d√©cada, toda la cadena de suministro estar√° automatizada, y eso incluir√° transporte, rob√≥tica, carga y descarga automatizadas, sistemas de transporte e incluso veh√≠culos el√©ctricos aut√≥nomos. Los transportadores avanzados ser√°n una gran parte de permitir esto, por lo que realmente vemos que estas tecnolog√≠as se mueven juntas en sinergia‚ÄĚ.