CONTENIDO
META LM ECÁ NICA
20 KNOW HOW
Fabricación contrarreloj de moldes de fundición durante la pandemia del coronavirus
Vea el espectacular ejemplo de una empresa fabricante de moldes capaz de entregar un herramental funcional de 44 cavidades en 4.5 días para piezas de respiradores.
PORTADA
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Manufactura flexible a través del gemelo digital La adopción de nuevas tecnologías que aumentan la productividad, mientras posibilitan el trabajo remoto serán cruciales para el futuro de la manufactura.
HABLA EL PROVEEDOR: CASO DE ÉXITO
Cómo sacar el máximo provecho con la sujeción correcta Caso donde la selección de sujeción correcta llevó a una empresa a explotar el potencial de sus máquinas y herramientas de corte.
OPERACIÓN Y GESTIÓN
Mecanizado basado en tolerancias
Informe sobre últimos desarrollos en CAD/CAM para optimizar el flujo de trabajo mediante la selección automática de estrategias de mecanizado
24 ZOOM
Automatizando las operaciones de acabado intensivas en mano de obra
Muchos talleres metalmecánicos evalúan formas de eliminar las operaciones manuales intensivas en mano de obra si se pueden automatizar.
Metalmecánica Internacional, (ISSN 0124-3969) Impresa en Colombia, se publica seis veces al año en febrero, abril, junio, agosto, octubre y diciembre, por B2B Portales, Inc., con oficinas en 6355NW 36 Street, Suite 302 Miami, FL. 33166 – USA. Publicación editada en Bogotá, D.C., Colombia, Cll 73 No. 10-83 Torre C Piso 4. Actualice su dirección en www.metalmecanica.com/suscripciones
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EDITORIAL
RESPONDIENDO A LA CRISIS
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con flexibilidad en la manufactura
Vol. 25 Edición No.3 - Junio / Julio 2020 ISSN 0124-3969 __________________________________________________________________________________________________________________________________
Dr.-Ing. Miguel Garzón Editor Revista Metalmecánica miguel.grazon@b2baxioma.com
OFICINA PRINCIPAL 6355 NW 36 Street Suite 302 Virginia Gardens, FL. 33166-7027 - USA EDICIÓN DE LA PUBLICACIÓN Calle 73 # 10-83 Torre C Piso 4 - Bogotá, Colombia __________________________________________________________________________________________________________________________________ DIRECTOR DE CONTENIDO Dr.-Ing. Miguel Garzón • miguel.garzon@b2baxioma.com COLABORAN EN ESTA EDICIÓN Dr.-Ing. Laura Flórez • Sandra Arévalo CONSEJO EDITORIAL Instituto Queretano de Herramentales y Clúster de Plásticos de Querétaro INFORMACIÓN PUBLICITARIA www.metalmecanica.com/media-kit __________________________________________________________________________________________________________________________________
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ucho se ha hablado sobre los efectos de la pandemia del Covid19 sobre la economía global. El Banco Mundial en sus proyecciones generadas a final de la primera semana de junio, proyecta una caída global del 5.2% en 2020 con respecto al año anterior. Para la economía mexicana, por ejemplo, se espera un decrecimiento del 7.5% según la misma fuente. Sin embargo, se esperan recuperaciones económicas entre el 2% y el 5% para 2021 en los diferentes países latinoamericanos de acuerdo con diferentes analistas. Todos estos datos cambian día a día debido a las condiciones de incertidumbre y para nosotros, en la industria metalmecánica, solo hay una realidad: Debemos prepararnos para responder a la crisis bajo el concepto de producción inteligente. Lo hemos discutido en esta revista y nuestro portal web metalmecanica.com: En muchos casos las cadenas de suministro tradicionales se encuentran rotas, la falta de demanda está causando la parada de muchas líneas de producción, obligando a los talleres a replantear no solo sus secuencias de fabricación, sino los productos que manufacturan.
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Debemos prepararnos para responder a la crisis bajo el concepto de producción inteligente Es por eso que esta edición hemos dedicado el artículo de portada al gemelo digital en el taller metalmecánico. Las simulaciones computacionales rápidas y confiables son imprescindibles para los fabricantes que necesitan sacar provecho de la producción inteligente. ¿A qué me refiero? Para que las empresas sigan siendo competitivas en un ambiente desconocido, necesitan validar digitalmente todo el proceso de fabricación antes de realizar cualquier trabajo. Antes de decidirse por una inversión grande de capital. La simulación de trayectorias de herramientas y máquinas, unido a la información proveniente de sensores dentro de las máquinas y en la línea de producción, es fundamental para el éxito de la validación digital de un nuevo proceso o producto. Un gemelo digital de la producción permite discernir rápidamente qué proceso o qué trayectoria de herramienta puede ser la mejor para una aplicación que hasta la fecha no se había realizado en la empresa. Aquí es importante resaltar las cifras presentadas por la firma ABI Research, según las cuales, el total global para la cantidad de usuarios de software de simulación crecerá de 60,000 en 2018 a 110,000 a fines de 2025 y 172,000 a fines de 2030. Es probable que esta cifra se vuelva aún mayor, si se tiene en cuenta el hecho de que muchas empresas vean en estos sistemas la solución a flexibilizar sus líneas de producción para responder rápidamente a cambios inesperados que traiga el mercado. El retorno a la inversión de los proyectos para la producción inteligente se ven mucho más claros ahora en los que la supervivencia económica depende de mantenerse o crear nuevos mercados, evitando a toda costa fallos que arruinen no solo las finanzas, sino la reputación de las empresas. MM
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ACTUALIDAD INDUSTRIAL
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LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ se prepara para la reactivación
A medida que reabren las plantas de Estados Unidos, la industria de fabricación de autopartes en México planea las medidas a tomar para asegurar la cadena de abastecimiento. Por Dr.-Ing. Laura Flórez y equipo editorial MMI
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l Covid-19 ha dejado una huella profunda en la industria automotriz, llevándola a una crisis sin precedentes. Se ha anticipado una caída que puede llegar al 40% en la venta de vehículos en América del Norte. Pero a medida que los países empiezan
a reactivarse, las compañías proveedoras de autopartes buscan su camino para llegar a la luz al final del túnel. Una de las dificultades que se presenta es el desfase en la curva de contagio y por tanto en las cuarentenas. En general, los periodos de aislamiento social y cierre de
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plantas han sido de 3 a 8 semanas en el mundo. Entre Estados Unidos y México existe un desfase aproximado de cuatro semanas, y por eso cuando algunos Estados empiezan a abrir, México aún se encuentra recluido A medida que Estados Unidos ha empezado a levantar sus medidas de aislamiento, se espera que las empresas en México empiecen a lograr licencias para la apertura, avaladas por protocolos de seguridad que ya han sido probados en otras plantas del mundo. Se espera que tres días después de abrir las plantas en estados como Michigan u Ohio, las empresas proveedoras instaladas en suelo mexicano puedan empezar a operar. Pero la reactivación no será inmediata: "No se abrirá al 100%, sino de manera paulatina", explica Óscar Albín, presidente de la INA, Industria Nacional de Autopartes. Y debido a que las armadoras tradicionalmente contaban con inventario de 60 a 70 días, con la caída en la demanda los inventarios ahora les alcanzarán para 120 días, por lo que se anticipa que el sector, en promedio, se detenga un turno.
"Vamos a regresar al mercado que teníamos hace 10 años", comenta Albín. UNA SITUACIÓN DIFÍCIL GENERALIZADA Este año no venía siendo bueno para la industria automotriz. En China por ejemplo se observaba ya antes del Coronavirus una caída en la producción, y en México había caído la demanda. Al perder mercado interno, China había salido agresivamente a buscar nuevos mercados. Pero si bien al principio del año se había pronosticado la producción de 16.68 millones de vehículos en América del Norte, con la crisis del coronavirus la consultora IHS ha anunciado que en el mejor de los casos se espera que la producción caiga a 12.1 millones de vehículos. La producción de autopartes en México caería a USD 57 miles de
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Producción pronosticada a comienzos de 2020 de
16.68 millones de vehículos en América del Norte.
Tras la crisis del coronavirus en el mejor de los casos la producción caerá a
12.1 millones de vehículos Fuente IHS
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millones, desde USD 99 miles de millones en 2019, el año récord de la historia. Además de la esperable pérdida de empleos que esta coyuntura traerá - a un sector que emplea cerca de 973 mil personas-, una consecuencia aún más grave para México es la pérdida de divisas. La industria automotriz ingresó a México más de USD 88 mil millones en 2019; en comparación, las remesas le generaron USD 36 mil millones y la industria turística USD 14 mil millones. En 2019, la industria automotriz ya estaba por encima de la industria alimentaria en contribución al PIB, y representó un 20.8% del mismo (la industria alimentaria representó 20.3, y la industria química 6.2%). Esto sumado a la caída en precios del petróleo, hace que la economía en general tenga que prepararse para un año difícil.
"No se puede manufacturar un automóvil sin componentes de México", afirma Albín. De hecho, el T-Mec viene a fortalecer aún más a México en esta cadena de proveeduría. LUZ EN MEDIO DE LA CRISIS No hay forma de suavizar las cifras, la caída en el mercado es significativa y golpea enormemente un sector que venía creciendo a pasos agigantados, al punto de posicionar a México en el quinto lugar como proveedor de autopartes mundial, detrás de China, Estados Unidos, Japón y Alemania. Antes de la crisis, se pronosticaba un mercado de ventas de USD 102 billones para 2020.
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Pero también es cierto que toda crisis trae consigo oportunidades. Un sector para el que se prevé crecimiento es el de los vehículos de carga y tipo van, ya que ahora gran parte del abastecimiento está teniendo lugar con domicilios y transporte de mercancías. Otra ventaja es que esta coyuntura acelerará la entrada de la industria 4.0 y de tecnologías de digitalización, que harán que las plantas puedan monitorearse de manera remota. La trazabilidad de la información, aunada a las herramientas de realidad aumentada y de almacenamiento de datos pueden dar un gran impulso en México a que las empresas incrementen sus índices de productividad. Y también es necesario reconocer una verdad fundamental: no es posible desaparecer de un plumazo la extensa inversión e infraestructura que se ha creado en México, y la compleja y sólida interdependencia de los mercados.
México en el quinto lugar como proveedor de autopartes mundial, detrás de China, Estados Unidos, Japón y Alemania. Antes de la crisis, se pronosticaba un mercado de ventas de
102 billones de USD para 2020.
PANORAMA DE LAS ENSAMBLADORAS Al momento del cierre de esta edición Fiat Chrysler, Ford, BMW, Honda, Nissan y Toyota han reanudado o están terminando de afinar detalles para volver gradualmente a su producción, luego de estar detenidos desde marzo debido a las restricciones implementadas para contener la pandemia del COVID-19. Fiat Chrysler (FCA México) en sus dos plantas en la ciudad central de Toluca han empezado a retomar de forma progresiva operaciones, como hicieran las 5 que tienen en Saltillo. VW y Audi que siguen esperando una autorización adicional del Gobierno del estado central de Puebla. En esas fábricas del país se emplean cerca de 97 mil personas, casi el 10% de todos los trabajadores de la industria automotriz mexicana. Por otra parte BMW planeó volver a producir en San Luis Potosí desde el 27 de Mayo. Mientras que las japonesas Nissan y Toyota aseguraron que preparan su regreso paulatino con las medidas necesarias, Ford estará reiniciando gradualmente su planta en Hermosillo, según una carta enviada a sus trabajadores, según la agencia noticiosa Reuters. MM
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HABLA EL PROVEEDOR
CASO DE ÉXITO
Hugo C. Favila, Pedro Ramos, Alfredo Guevara, Manir Romo, T&M, TORNEADO Y MECANIZADO S.A. DE C.V.
CÓMO SACAR EL MÁXIMO PROVECHO de sus máquinas y sus herramientas de corte
Un caso de éxito notable en San Luis Potosí, donde la selección de sujeción correcta llevó a una empresa de mecanizado de piezas especiales a explotar el potencial de sus máquinas y herramientas de corte.
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a empresa T&M, TORNEADO Y MECANIZADO S.A. DE C.V. con base en San Luis Potosí se dedica al torneado y fresado de piezas pequeñas de precisión de bajo, medio y alto volumen. T&M brinda soluciones de mecanizado de precisión a la industria eléctrica, a la de reguladores, electrodomésticos y equipos de limpieza. La compañía cuenta con una superficie de 3,500 m2, de los cuales 1,500 m2 son de área de fabricación, 350 m2 de oficinas y el resto
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libres pensados en la expansión de su planta, con el fin de tener una línea de fabricación dedicada a la industria automotriz y otra a la aeroespacial, explica el Director de Operaciones, Manir Romo. “Nos dedicamos a la fabricación de piezas pequeñas especiales de medio y bajo volumen. Nuestra manufactura es muy flexible a la hora de hacer cambios de modelo y tener tiempos de entrega cortos. Además, de poder dar a nuestros clientes un producto de alta calidad a buen precio y en
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tiempos que satisfagan sus necesidades”, complementa el directivo. Entre los clientes de esta compañía metalmecánica se cuentan Emerson Process Management, Abb, Asco Power, G&W, Nilfisk Y Mabe. UN CONTACTO CLAVE PARA EL PRESENTE DE LA COMPAÑÍA En busca de soluciones que permitiesen aumentar la productividad de la compañía, T&M visitó a la firma BIG KAISER durante la feria IMTS en Chicago hace cerca de 10 años y estudió las referencias encontradas en artículos de revistas técnicas que mostraban el beneficio en reducción de tiempos de ciclo, aumento de productividad por turno y mejoras de calidad de los productos utilizando este tipo de herramientas. Todo esto se sumó al hecho que la compañía potosina había adquirido una máquina Hyundai WIA KF 4600, la cual está adaptada para conos tipo BIG PLUS, tal como los que ofrece BIG KAISER para que, como resultado, el taller de fabricación comenzara a usar sus productos.
Con la sujeción correcta se ve el ahorro en consumo de herramientas. DOS CASOS DE ÉXITO QUE HABLAN POR SÍ SOLOS Según los datos suministrados por T&M, ha habido dos casos específicos que pueden demostrar cómo el uso de la sujeción adecuada, puede hacer una gran diferencia a la hora de incrementar la productividad de una empresa metalmecánica. En el primer caso, para la tarea de generar una caja circular de diámetro 1.795” y una profundidad de 0.190” en una pieza de aluminio 6061, era imposible superar una velocidad de rotación de 7,178 RPM con un avance de 28.75 IPR utilizando una fresa tipo endmill de 3/16”. Todo esto debido a que la geometría final resultaba ovalada si se intentaban subir los parámetros de corte en una máquina Haas DT-1 claramente capaz de incremen-
CASO DE ÉXITO
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tar el desempeño de corte. Con esta restricción de velocidad de procesamiento era posible producir en promedio 380 piezas/turno. En vista de la necesidad de aumentar la fuerza de agarre de la herramienta de fresado, T&M se decidió por utilizar un portaherramientas MEGA E Chuck que, según el fabricante, mejora el run-out (T.I.R.) de la herramienta a través de un agarre concéntrico, entregando así mejores acabados superficiales y una vida útil más larga de la herramienta de corte. Tras la implementación de este portaboquillas para sujetar un zanco de diámetro 3/16” se logró incrementar la velocidad de rotación a 9,241 rpm con un mucho mayor avance, de 70.0 IPR, mejorando la producción de partes a 520 piezas por turno. (Ver recuadro 1) Un segundo caso de éxito compartido por la firma T&M es el de la eliminación de una estación de trabajo, además de la reducción de 84 piezas de inventario en proceso al día a cero
HABLA EL PROVEEDOR
Recuadro 1
Pieza en Aluminio 6061 - Máquina Haas DT-1
Interpolación para una caja circular de 1.790” con una profundidad de 0.188”
Herramienta inicial
Cono 32ER ERIKSON Endmill 3/16” marca MA FORD de 4 filos
Productividad antes
380 piezas/turno
Parámetros antes
RPM 7,187 Avance 28.75 IPR
Herramienta final
Cono MEGA E CHUCK con Boquilla de 3/16” ENDMILL de 3/16” KENNAMETAL de 2 filos
Productividad después
520 piezas/turno
Parámetros después
RPM 9,241 Avance de 70.0 IPR
Aumento en productividad
36.8 %
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HABLA EL PROVEEDOR
CASO DE ÉXITO
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Recuadro 2
piezas gracias a la implementación de una serie de productos especializados de BIG KAISER. Gracias al contacto que han tenido con el distribuidor Tecnomaq S.A. de C.V, específicamente con el señor Hugo Fabila, el taller metalmecánico ha recibido el apoyo en la selección de las herramientas claves para las mejoras vividas. En este caso, para la fabricación de una pieza de acero 1080 en una Máquina Hyundai WIA KF 4600, se decidió trabajar con el sistema descrito en detalle en el recuadro 2. Para el caso de las operaciones de fresado de desbaste y de acabado superficial, el uso de herramientas de sujeción con cono BCV para herramientas tipo endmill y facemill logró aumentar en un 44.2% y un 57.6% los avances por revolución respectivamente.
"Además, el personal operativo está pidiendo más el cambio a los conos de BIG KAISER para poder aumentar los parámetros de corte en cada uno de los ítems que maquinamos". Adicionalmente, la empresa no había logrado implementar un proceso dentro de la máquina CNC para el machueleado de una rosca 3/8-24 LH. Para lograrlo era necesario realizar la operación aparte con un brazo eléctrico de roscado y un operador dedicado. Para solucionar este problema, la empresa escogió un sistema de portaherramientas MEGA Synchro que está diseñado para compensar los errores de sincronización durante el roscado rígido. Es decir, compensa las asincronías en el roscado entre machuelo y husillo de la máquina. Gracias a esto, se puede mejorar la calidad de la rosca y la vida útil de la herramienta, debido a que se reducen las cargas de empuje causadas por estos errores de sincronización,
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Pieza en acero 1080 - Máquina: Hyundai WIA KF 4600 Herramienta anterior
Parámetros antes
Herramienta nueva
Desbaste Acabado Cono CAT 40 para Shell mill de 22mm RPM 2,228 Avance 31.19 IPR RPM 2,228 Avance de 22.2 IPR
Hi-Power Milling Chuck BCV40-HMC .750 5-3.5 Face Mill Holder BCV40FMH22-47-50
Parámetros después
Mejoras
Endmill RPM 2,400 Avance 45.0 IPR Inserto RPM 2,228 Avance 35.0 IPR Aumento del 7.7% en velocidad de rotación y de un 44.2% en avance.
Aumento de un 57.6% en avance
Machuelado rosca de 3/8-24 LH
Cono CAT 40 ER32 No era posible en máquina CNC. Operación con brazo eléctrico y operador dedicado
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RPM 1,528 Avance de 47.75 IPR 250 piezas/inserto (rebabas) 1.5 días de trabajo
Mega Synchro Tapping Holder BCV40MGT 20-4.5
RPM 500 Avance de 20.833 IPR
RPM 1,528 Avance de 47.75 IPR 8 días de trabajo
Se mantiene fabricación de 84 piezas diarias pudiendo relocalizar un operario y bajando a cero el inventario en espera
La vida útil del machuelo de 8-32 se aumenta 5.33 veces manteniendo los parámetros de corte.
Mega Synchro Tapping Holder BCV40-MGT6 (No.8)
Face Mill Holder BCV40FMH22-47-50 (con fresa de insertos)
Machuelado Rosca de 8-32
Mega Synchro Tapping Holder BCV40-MGT20-4.5
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según los fabricantes, hasta en un 90%. Para T&M representó la diferencia de eliminar una estación de trabajo: haciendo que el operador de esa estación pudiese ser reubicado a otra área de la empresa. Como resultado, el inventario en proceso, que era de 84 piezas, se redujo a cero piezas.
HABLA EL PROVEEDOR
BENEFICIOS DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS EN T&M
Reducción en el consumo mensual de herramienta Reducción en el stock de herramienta
Reducción de los paros de máquina para hacer el cambio de herramienta desgastada. MM
Face Mill Holder BCV40-FMH22-47-50 (con fresa de insertos).
La empresa logró también aumentar las velocidades de una operación de machuelado 8-32 mientras aumentaba de 1.5 a 8 días la vida útil de la herramienta, logrando al final mantener el estándar de producción de la maquina en 84 piezas/día.
Face Mill Holder BCV40-FMH22-47-50 (con corona para careado)
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MANUFACTURA FLEXIBLE El gemelo digital en el taller metalmecánico La pandemia del Covid-19 ha acelerado la intención de cambio en las empresas hacia la adopción de nuevas tecnologías que aumenten su productividad, mientras posibilitan el trabajo remoto, o al menos supervisado con una menor densidad de personal en planta.
Por Dr.-Ing. Miguel Garzón Editor Revista Metalmecánica Internacional
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os nuevos requerimientos de bioseguridad en planta, se suman a las tendencias globales que impulsan la generación de productos cada vez más complejos y multi-variantes a bajos costos y cortos tiempos de entrega. A esto debe agregarse un nuevo factor asociado a la disrupción de las cadenas de suministro acostumbradas debido a los paros y restricciones generados por la situación mundial de salud. Todo esto obliga a los talleres metalmecánicos a producir de una manera altamente flexible y conectada. Las soluciones tecnológicas hoy en día ofrecen una revolución en la mejora de la productividad, que simultáneamente permiten lograr un aumento en la competitividad de las empresas a largo plazo. ¿A qué se refiere este punto? Tradicionalmente, una empresa logra altos niveles de productividad basada en la estandarización de sus procesos y la especialización de los productos ofrecidos. La práctica hace al maestro. Sin embargo, tener que responder rápidamente a la solicitud de un producto completamente nuevo, logrando altos niveles de calidad y manteniendo la robustez de la fabricación, minimizando costos, es un tema que aún pocos pueden lograr. Adaptar una línea de fabricación de manera exitosa requiere conocer a profundidad las tecnologías de producción que se manejan. Se necesita producir de manera inteligente, registrando, analizando los datos de producción de manera integrada a través de redes. Así se pasa de tener datos crudos y muchas veces sin sentido, a tener conocimiento valioso para el negocio. EL CONCEPTO DE GEMELO DIGITAL EN UN TALLER DE MANUFACTURA El Internet industrial de las cosas (IIoT) ahora permite capturar datos en tiempo real sobre un producto operativo e integrarlo con la información digital de la organización sobre el producto, sus procesos de manufactura, incluidos los modelos de simulación computacional, para optimizar el estado actual del producto o activo. A esto se le llama un gemelo digital
Siga el código QR para leer un artículo detallado sobre cómo convertir datos en valor en un taller de manufactura
GEMELO DIGITAL:
del proceso y del producto. Cuando un taller aprovecha la simulación durante el proceso de desarrollo del producto logra mejorar drásticamente el rendimiento del mismo, reduce los costos de ingeniería y fabricación, y es capaz de entregar sus productos al mercado más rápidamente. Las empresas en general pueden usar gemelos digitales para detectar y aislar fallas, realizar diagnósticos y solucionar problemas, recomendar acciones correctivas, determinar el programa de mantenimiento ideal, optimizar la operación de los activos y generar información para mejorar la próxima generación del producto.
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Adaptar una línea de fabricación de manera exitosa requiere conocer a profundidad las tecnologías de producción que se manejan.
Perfecto para planear escenarios de 1 a 12 semanas. Anticipar lo que se puede cambiar en 3 semanas. Qué cambiar y planear en caso de tener un problema".
Stefan Gstettner Partner & Associate Director, Boston Consulting Group
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Las compañías que están usando los datos para mejorar automatización y predictibilidad, son capaces de tener el 50% de los empleados en casa y aún ser competitivos. Bill Bither Co-Founder and CEO, MachineMetrics
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Específicamente, coyunturas como la que está viviendo el mundo respecto a la necesidad de producción rápida y eficiente de productos médicos y de bio-seguridad por parte de empresas que hasta la fecha han producido otro tipo de objetos, hacen que los procesos de producción deban ser cada vez más eficientes. El tiempo no productivo de la maquinaria debe reducirse y la mayor cantidad de tareas diferentes al mecanizado deben ser desplazadas de las máquinas hacia la planificación de la producción. Esto es exactamente lo que las empresas esperan lograr digitalizando el proceso de mecanizado. El primer paso importante hacia la digitalización es usar una cadena de proceso CNC - CAD/CAM. Esto permite que los procedimientos de programación, simulación y configuración se realicen fuera de línea como parte de la planificación de la producción. Cuanto más integrado y realista sea su mapa digital, mayor será la
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MES PLM ERP
CAx framework Bloques funcionales - Análisis de datos - Bases de datos de tecnología - Disponibilidad de datos de proceso y fabricación Red de manufactura inteligente
Modelamiento de cadenas de proceso basado en bloques funcionales
Fuerzas, vibración, abrasión...
Deposición efectiva de material, temperatura, calidad de soldadura...
Desgaste, remoción, efectiva, tiempo...
Simulación de datos
Planeación del Proceso
Superficie, calidad, tolerancia...
Remoción efectiva de material, calidad, nivel de brillo...
Conocimiento tecnológico y desiciones
Gemelo Digital Geometria, material datos reales, historial de producción, funcionalidad
Taller
Asignación Simulación de funciones en CAx framework
Fresado
EDM
Soldadura Estructurado láser láser
Medición y QC
Colaboradores de la empresa
Producto Final
Interfaz OPC-UA*
Protocolo de comunicación M2M
ganancia de productividad para el taller. Un mapa digital del proceso de producción también se conoce como un "gemelo digital". Múltiples fabricantes de software ofrecen esta funcionalidad al combinar su sistema CAD / CAM con el sistema de control de las máquinas CNC. CADENA DE PROCESO CNC CAD / CAM INTEGRADA El diseño asistido por computadora (CAD) es un proceso de diseño y desarrollo respaldado por computadora. El producto se crea en pantalla hasta el último detalle. Si bien el CAD solía ser similar al dibujo técnico, los sistemas modernos pueden incluir análisis de elementos finitos o análisis de flujo y transferencia de calor previos, para ayudar a optimizar el diseño. El CAD también tiene un papel durante la planificación del mecanizado CNC: en este punto, se modelan ayudas de sujeción, herramientas especiales o geometrías en blanco de mayor complejidad, gracias a que está el conocimiento digital de dónde se va a mecanizar la pieza.
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La fabricación asistida por computadora (CAM) implica el uso de software que es independiente de la máquina herramienta CNC para crear el código NC. La tarea principal de un sistema CAM es transformar los datos CAD en trayectorias de herramientas. Como tal, la integración del sistema CAM y el control CNC es una gran ventaja. Por ejemplo, cuando se mecanizan superficies de forma libre, es extremadamente importante que el sistema CAM parametrice con precisión la velocidad del CNC. Las máquinas son cada vez más capaces de fabricar piezas más complejas en un solo agarre, con más ejes en movimiento simultáneo. Para esto se requieren medidas para evitar colisiones, idealmente durante la planificación del mecanizado CNC. Los sistemas CAM ofrecen módulos de simulación que aseguran la eficiencia y confiabilidad del proceso en la producción de CNC. En el caso de la simulación con máquinas herramientas virtuales, las rutas de herramientas también se muestran en un modelo 3D de la máquina. Esto
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permite la identificación de colisiones entre la herramienta y la pieza de trabajo y colisiones entre la herramienta y la máquina o ayudas de sujeción. Esto aumenta significativamente la confiabilidad del proceso. Los programas más avanzados utilizan el programa CNC traducido por el postprocesador como un valor de entrada. Al tener en cuenta los movimientos reales de la máquina se obtiene una mayor fiabilidad del proceso. GEMELO DIGITAL DEL TALLER: LA RED DE MANUFACTURA INTELIGENTE Una vez se tienen los gemelos digitales de la fabricación de cada componente, es posible ir mas allá y generar el gemelo del taller completo. Esto ayuda claramente también a conocer y predecir en detalle el resultado de las posibles cadenas de proceso con las que sería factible producir una pieza. Cuando las máquinas están sensorizadas y conectadas a sistemas MES, PLM y ERP en los que se guardan datos de sus tecnologías, históricos de funcionamiento, parámetros
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de procesamiento y estados de operación, es posible decidir no solo desde el punto de vista operacional, sino de funcionalidad, qué máquinas utilizar en qué momento de la operación. Un claro ejemplo puede ser el de la toma de decisión si una cavidad para un molde es mejor realizarla en un momento dado en la fresadora o en la electroerosionadora del taller. Basados en datos reales de procesamiento, se puede decidir desde la planeación misma de la fabricación, qué efectos en el tiempo final de producción tendrá utilizar una máquina u otra. Es más, teniendo la planeación, se puede escoger claramente si un trabajo puede realizarse parcialmente en la fresadora hasta cierta profundidad y continuarlo en la máquina de EDM hasta el punto final. Adicionalmente, al adquirir datos de proceso como fuerzas, vibraciones, temperaturas de procesamiento, se puede incluso llevar un claro registro del historial de la manufactura en la pieza final, para llevar la trazabilidad necesaria al fabricar piezas críticas y responder de manera activa para prevenir problemas de calidad. Una aplicación clara de los gemelos digitales de un taller, es la fabricación de componentes que normalmente no se fabrican en ese lugar, o en el caso en que hay una disrupción en la cadena de suministro de materias primas o incluso cuando falla una de las máquinas. Gracias al conocimiento detallado de los procesos que reposa en el sistema, es posible solicitar la cadena de producción óptima para cierto producto basado en las condiciones deseadas finales: Tolerancias, acabados superficiales, funcionalidad, costos, entre otros. De manera inteligente, la red de manufactura creada por el gemelo digital del taller, que se basa en datos en tiempo real, puede crear el proceso completo antes de cortar el primer gramo de material, asegurando el éxito del proyecto. MM
Pieza final
Cadena de proceso adaptativa basada en características, coveniencia abstracta y selección inteligente de tecnologías de fabricación
Ruta 1a
Ruta 1b
Tecnología 2
Tecnología 3
Ruptura
Tecnología 1 Pieza inicial La pieza de trabajo se asigna a las mejores cadenas de proceso posibles con una base en un modelado basado en características y propone las opciones de ruta optimizadas al operador
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CAD/CAM
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MECANIZADO BASADO EN TOLERANCIAS:
un paso más para aumentar la productividad El mecanizado basado en tolerancias (TBM, por su sigla en inglés) ayuda a las empresas a trasladar su programación a los procedimientos de la Industria 4.0 y la fabricación inteligente, al proporcionar una solución a los desafíos que llevan a la mayoría de los talleres de máquinas a seguir utilizando dibujos en papel.
Por Dr.-Ing. Miguel Garzón - Editor Revista Metalmecánica Internacional
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ras la visita al 3DExperience World de Dassault Systems realizada por la revista MMI este año, pudimos tener contacto directo con los fabricantes del software Solidworks CAM, el cual presenta una funcionalidad muy útil para incrementar la productividad de los talleres metalmecánicos. Se trata del mecanizado basado en tolerancias (TBM), con el cual, el software CAM ahora reconoce y utiliza la información del producto y la fabricación (PMI), tal como dimensiones, ajustes e información GD&T (dimensionamiento y tolerancia geométricos), así como datos de diseño basado en modelo (MBD) directamente de la pieza modelada en 3D.
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Al aprovechar esta información en el modelo 3D, el TBM automatiza el proceso de programación del CNC y ayuda a los programadores a eliminar el costo de las tareas manuales involucradas al usar dibujos 2D, donde tradicionalmente se incluyen los datos específicos de ajustes y tolerancias de las piezas. El resultado es una reducción drástica del tiempo requerido para generar programas CNC para piezas con tolerancias estrechas y requisitos de acabado de superficie. Además de ser un paso más, hacia el trabajo real libre de papel en los talleres metalmecánicos. El mecanizado basado en tolerancia lee las dimensiones CAD, las tolerancias y los símbolos de acabado
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de superficie y puede seleccionar automáticamente las estrategias de mecanizado correctas para cumplir con los requisitos de tolerancia y acabado de superficie. El TBM incluye soporte para piezas fresadas, torneadas y torno-fresadas, así como la capacidad de leer símbolos de dimensionamiento y tolerancia geométricos (GD&T). Además de esto, es posible seleccionar automáticamente los tipos de tolerancias basadas en ISO 286 dependiendo de la dimensión deseada, símbolos de acabado de superficie e información convencional sobre dimensiones y tolerancia. En el ejemplo mostrado en el diagrama, vemos un caso común en piezas mecánicas y que normalmente se determina manualmente sobre planos en 2D por el diseñador. Se quieren realizar dos agujeros con ajuste tipo H. Es decir que el agujero pueda ser ligeramente más grande, pero nunca más pequeño que la dimensión nominal (Ver diagrama). Lo que hará un programa con capacidad TBM,es que puede escoger automáticamente el procedimiento de corte para asegurarse que se cumplirán las tolerancias requeridas en cada caso específico. Esto significa una reducción de trabajo importante para los diseñadores, al igual que garantiza que toda la información del modelo esté contenida en un solo lugar.
El uso de un gemelo digital inteligente o un modelo sólido 3D con dimensiones y tolerancias proporciona una fuente única inequívoca para el diseño, la fabricación y el control de calidad. Como ejemplo adicional, durante la programación del CAM se puede pedir que, en el caso de un rango de tolerancias especificadas de 0.0 a 0.1 mm en las características de un agujero,
CAD/CAM
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el software automáticamente seleccione una estrategia de fresado de precisión. Con TBM, un usuario puede definir múltiples rangos de tolerancia para diferentes tipos de características y seleccionar las estrategias de mecanizado necesarias para cumplir con las tolerancias especificadas por los datos del MBD. Los datos MBD, también conocidos como datos de información de fabricación de productos (PMI), son un elemento esencial de la manufactura inteligente y de la Industria 4.0. Con MBD y TBM, la información de diseño y fabricación, incluidas las dimensiones, las tolerancias y los requisitos de acabado de la superficie, se almacenan en un solo archivo. Como resultado, todos los datos CAD/CAM y MBD son
totalmente asociativos y el programa CNC se actualiza automáticamente a los cambios realizados en el diseño. AÚN MEJOR JUNTO CON RECONOCIMIENTO AUTOMÁTICO DE CARACTERÍSTICAS El TBM es más efectivo cuando se combina con otras herramientas de automatización CAM, como el reconocimiento avanzado de características y el mecanizado basado algoritmos de inteligencia artificial. El reconocimiento avanzado de características (AFR) reconoce las características mecanizables y las agrega al modelo para que los programadores puedan utilizar los avances tecnológicos del CAM basada en características. El mecanizado basado en inteligencia artificial
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lleva esto un paso más allá y captura las preferencias y las mejores prácticas y puede generar automáticamente las operaciones y las trayectorias de herramientas para todos los programas de piezas en el futuro. Esta tecnología es configurable por el usuario y permite a las empresas configurar fácilmente el sistema para que se ajuste a sus requisitos de calidad específicos. Con la integración completa de CAD/CAM, la programación basada en características, el mecanizado inteligente con MBD y el mecanizado basado en tolerancia, los programas CNC ahora se pueden generar en segundos en lugar de horas, los tiempos de ciclo se pueden reducir, aumentar la producción y mejorar significativamente la calidad. MM
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE TOLERANCIAS DIMENSIONALES Grados de tolerancia IT (según aplicación)
Rango de grados IT según norma ISO 286
Aplicaciones IT01
IT0
IT1
IT2
IT3
IT4
IT5
IT6
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
IT16
IT17
IT18
Instrumentos de medida y producción de indicadores Ingeniería / Industria general y ajuste de precisión Producto semi terminado
Ejemplos para tolerancia tipo H en agujeros:
Agujero 3 H7 = 3 +0.010 0 Medida mínima 3.000 mm Medida máxima 3.010 mm
Dimensiones nominales (mm)
IT 6 (μm)
IT 7 (μm)
IT 8 (μm)
Hasta 3
6
10
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>3 a 6
8
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>6 a 10
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Extracto de tabla para grados de tolerancias normalizadas según ISO 286
Agujero 10 H8 = 10 +0.022 0 Medida mínima 10.000 mm Medida máxima 10.022 mm
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FLEXIBILIDAD LABORAL
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FLEXIBILIDAD LABORAL
en la era post-Covid La pandemia ha cambiado muchas cosas, y entre ellas los paradigmas frente al trabajo no presencial. Pero hay grandes oportunidades en esta nueva forma de trabajar.
Mientras el
90%
Por: Sandra Arévalo, fundadora y directora general de Wisar.
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urante los 2 últimos años, Wisar, agregador global de trabajos freelance online, se ha enfocado en difundir las tendencias en torno al futuro del trabajo. Lejos estábamos de pensar que el confinamiento global por la pandemia actual impusiera de golpe algunas de ellas, siendo el teletrabajo la más notable. Los empresarios se han visto obligados a gestionar negocios y personal en un escenario para el que la mayoría no estaba preparado. A su vez, los trabajadores se han visto forzados a mantener la productividad en un escenario complejo de compatibilización con la vida personal. Con la flexibilidad laboral como piedra angular en la construcción conjunta del futuro del trabajo, compartiré claves para sacar el máximo provecho la oportunidad de transformación que representa el desafío del Covid. Discutiré cómo se ha de transformar la cultura empresarial para adaptarse a la nueva realidad y qué herramientas facilitan que aumente la productividad de los equipos aun trabajando en remoto.
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de las empresas fija totalmente el horario de sus
empleados,
71% de los millenials están interesados en un horario de
trabajo flexible Fuente: ForceManager.
¿PARA QUÉ FLEXIBILIDAD LABORAL? El Foro Económico Mundial (WEF) considera que el trabajo flexible es una de las grandes tendencias del futuro del trabajo. Una manera más humana de entender el trabajo que apuesta por flexibilizar las estructuras aplicando tecnología y adaptándose a las necesidades puntuales de personas y empresas. Mientras el profesional consigue el equilibrio entre su vida personal y profesional, las empresas se favorecen de un impacto positivo en la motivación y la productividad del equipo. Durante el último encuentro anual del WEF, el experto Adam Grant, psicólogo de la Escuela Wharton en Pennsylvania, afirmó que si se reducen las horas de trabajo, las personas pueden enfocar su atención de manera más efectiva produciendo igual y a menudo con mayor calidad y creatividad. Además, los profesionales son más leales a las organizaciones que están dispuestas a darles flexibilidad para que puedan cuidar sus vidas fuera del trabajo. Un estudio sobre productividad realizado por Nicholas Bloom, profesor de economía en la Universidad de Stanford, demostró que el trabajo desde casa aumenta en un 13% la productividad, los trabajadores que pueden hacerlo reportan más satisfacción laboral y su desgaste baja en hasta un 50% comparado con quienes trabajan en oficinas. A continuación enumeramos cinco pasos para llevar su empresa hacia la flexibilidad laboral:
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La confianza en el centro de la relación laboral La confianza en el trabajador es un concepto clave desde la perspectiva individual y empresarial. Según Gallup, las empresas con un alto nivel de compromiso de los empleados fueron un 22% más rentables y lograron un 37% menos de ausentismo. A largo plazo, la retención de empleados comprometidos reducirá los costos de contratación y capacitación de nuevos empleados, mantendrá la productividad y abrirá las puertas al desarrollo de nuevos líderes inspiradores. Un mayor compromiso por su
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parte, deriva en una mayor rentabilidad y éxito del negocio. Para poder construir confianza dentro de la empresa, es esencial comprender los comportamientos que la generan, tales como trabajar la motivación de los miembros del equipo, promover la gestión positiva de los fracasos, fomentar la colaboración y el autoliderazgo, impulsar el cambio y la innovación, y la gestión por objetivos.
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Una gran oficina sin límites geográficos El uso de portátiles y teléfonos inteligentes hace que los empleados puedan acceder a la información laboral disponible en la nube desde cualquier lugar. Además del trabajo desde casa, el uso de espacios de coworking apoya una mejor selección de horarios y oficinas. También es posible eliminar la restricción de ubicación física permitiendo variar la localización del trabajo a múltiples localidades durante el año o contratando trabajadores nómadas en remoto, en constante movimiento sin una ubicación fija.
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Comunicación efectiva sin medir distancias Al gestionar un equipo distribuido es clave asegurarse de que todos los miembros del equipo tienen, al menos potencialmente, el mismo nivel de visibilidad y la misma capacidad de interacción con el trabajo de sus compañeros. Así se mantiene la cohesión del equipo, se potencia la confianza y la autonomía, y se incrementa la eficiencia. Una videollamada semanal entre todos los miembros del equipo es útil para mantener un contacto frecuente y personal. Sirven para reforzar la visibilidad de los proyectos en los que cada uno está trabajando y son útiles también para fomentar la responsabilidad, ya que todos saben que, por ejemplo, los viernes han de presentar su trabajo de esa semana a sus compañeros. Aunque una llamada puede resolver un asunto de manera más rápida que una conversación por chat, siempre que sea posible conviene usar medios escritos para una mejor gestión de la información. Las reuniones deberían tener minutas compartidas con la agenda, las discusiones, conclusiones y decisiones tomadas.
PRE-COVID:
46% de las empresas de América Latina no ofrecían aún políticas de
flexibilidad laboral
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Gestión ágil para máxima productividad Apostar por la flexibilidad laboral tiene numerosos beneficios pero crea nuevos desafíos a la hora de coordinar el equipo, siendo la gestión de proyectos el principal. Estos desafíos se pueden afrontar con herramientas de gestión de proyectos adecuadas que ofrecen la posibilidad de comunicación asíncrona. Empresas 100% remotas como Buffer, Zapier, Quaderno o marketgoo utilizan gestores de proyectos que permiten crear listas de tareas, centralizar conversaciones y visualizar tableros Kanban para seguir de cerca el estado de los proyectos. Asana, Basecamp, Notion, Slack y Trello son algunas de las más utilizadas por empresas como Airbnb, Shopify, Trivago o la BBC. Desde el inicio del confinamiento por el Covid la oferta de este tipo de herramientas ha ido en aumento.
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22%
Seleccionar, contratar y gestionar con la flexibilidad como bandera La clave para el éxito de una organización flexible radica en el compromiso de todos los colaboradores con el modelo de gestión. Es, por tanto, crítico que la contratación de empleados y colaboradores externos tenga en cuenta las habilidades de trabajo flexible para que las nuevas incorporaciones refuercen esta cultura de trabajo. MM
ofrecía la posibilidad de realizar
homeoffice
21% permitía trabajar desde
cualquier lugar
11% recurrían al
teletrabajo Fuente: ForceManager.
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KNOW HOW
FABRICACIÓN DE MOLDES
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FABRICACIÓN CONTRARRELOJ DE MOLDES durante la pandemia del coronavirus Vea el espectacular ejemplo de una empresa fabricante de moldes capaz de entregar un herramental funcional de 44 cavidades en 4.5 días para piezas de respiradores. ¿Cómo lo hizo? Lealo aquí. Por: William Chanatry, Publicado con autorización de Siemens Digital Industries Software.
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ill Berry estaba sentado en su escritorio un viernes por la tarde cuando recibió una llamada inesperada de un cliente. Berry es el presidente y propietario de Die-Tech & Engineering, un proveedor de moldes de fundición en el área metropolitana de Grand Rapids, Michigan. El cliente era Twin City Die Castings, que había llamado a Berry como un proveedor confiable, solicitando una cotización para un molde de fundición. Fue una solicitud urgente y parte del esfuerzo por acelerar la producción de ventiladores, dispositivos clave para salvar vidas en escasez crítica a medida que la pandemia se extendió por todo el mundo. La solicitud especificaba la entrega de matrices de fundición para piezas de ventiladores en menos de cinco semanas. Berry entendió bien la emergencia: él y su esposa habían seguido y discutido las noticias sobre la pandemia y los esfuerzos para salvar vidas. También confiaba en que su empresa tenía la gente, la tecnología y la experiencia para entregar en una fracción del tiempo especificado. "No tienes cinco semanas; si estas cosas van a marcar la diferencia, las necesitas en días", le dijo a su cliente. Cuando Berry le dijo a Twin City Die Castings que su compañía podía entregar las cosas que necesitaban en días en lugar de semanas, querían una línea de tiempo que detallara el proceso. Die-Tech & Engineering y Twin City Die Castings son socios de la cadena de suministro en un acuerdo de USD$490 millones entre el gobierno de los Estados Unidos y General Motors, autorizado bajo la Ley de Producción de Defensa, para construir 30,000 respiradores con la ayuda de Ventec Life Systems, un fabricante de ventiladores en el Área de Seattle. Antes de la pandemia, Ventec producía aproximadamente 200 ventiladores por mes, cada uno con aproximadamente 700 componentes. GM alineó su formidable cadena de suministro para ayudar a escalar la producción a miles de unidades por mes.
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$490 USD millones Contrato entre el gobierno de los Estados Unidos y General Motors para fabricación de 30,000 respiradores con cerca de 700 piezas cada uno
LA FUNDICIÓN A PRESIÓN ESCALA SU PRODUCCIÓN Muchas de las partes metálicas de los ventiladores se habían producido previamente mediante mecanizado, pero los procesos de fundición a presión podrían permitir la producción de volúmenes más altos de manera más rápida y eficiente. "La compañía de ventiladores tenía capacidad limitada en ciertos componentes", argumentó Berry. "Si los mecaniza a partir de bloques de aluminio o los importa desde alta mar, está limitado en su velocidad de producción. Para escalar la producción rápidamente en un orden de magnitud completamente diferente de cantidades fabricadas, necesita convertir algunas de esas piezas mecanizadas a la producción con moldes de alto volumen con múltiples cavidades para fundición a alta presión".
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COMPRIMIENDO EL DISEÑO DE MOLDES Y SUS CICLOS DE PRODUCCIÓN Berry informó a su personal sobre el proyecto y el equipo se puso a trabajar de inmediato. Brian Chatlosh, diseñador principal de Die-Tech & Engineering con décadas de experiencia, ya había trabajado un día completo. Aún así, se ofreció como voluntario para el proyecto y regresó a su oficina y comenzó a modelar un diseño preliminar del molde de fundición. "Tuvimos una solicitud de presupuesto a las 5 en punto de la tarde y pudimos presentar un diseño de molde preliminar a las 9 p.m. para obtener la aprobación del pedido de material", explica Berry. Conseguimos que el cliente aceptara los tamaños de los bloques de acero y aprobara el concepto de la herramienta. Salí de la habitación y llamé a mi proveedor de acero, le di los tamaños, y el acero estaba aquí a las dos de la mañana”, complementó Berry.
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Mecanizado por EDM de la cavidad de la carcasa del cilindro del respirador. Foto: Die-Tech & Engineering
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KNOW HOW
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Cuando se entregó el acero, pasó por un proceso de tratamiento térmico que requirió un día y medio. Mientras se desarrollaba el diseño detallado, Chatlosh compartió componentes con el resto del equipo para que pudieran crear los programas de control numérico para producirlos mientras aún estaba terminando el diseño del molde. “Debido a que todo está documentado y todo se hace de manera prediseñada utilizando técnicas de modelado y técnicas de programación que hemos desarrollado durante muchos años, pudimos dividir el proyecto entre esencialmente 40 personas y todas estaban trabajando partes por su cuenta", explica Berry. "Gran parte se estaba fabricando a medida que se iba diseñando". Inserto para una pieza fundida del respirador. Foto: Die-Tech & Engineering
Bill Berry Presidente, Die-Tech & Engineering
“
Pudimos construir todo el molde esencialmente en la cantidad de tiempo necesario para construir la parte de mayor tiempo de entrega, que fue de cuatro días y medio. No podríamos haber hecho esto sin un entorno de diseño de moldes avanzado como el que tenemos en NX. Funcionó muy bien "
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"Menos de cuatro horas después de que se nos solicitó cotizar el proyecto, tuvimos una reunión en línea que mostraba el diseño del molde y cómo funcionaría". Bill Berry, Presidente, DieTech & Engineering Cuando Chatlosh se fue en la madrugada del sábado por la mañana, Die-Tech tenía un diseño de herramienta completamente modelado y la compañía estaba cortando piezas en sus máquinas herramienta. El lunes por la mañana, las 11 máquinas de cinco ejes de Die-Tech cortaban simultáneamente diferentes componentes del molde de acero tratado térmicamente. Cuatro días y medio después de la llamada inicial, el molde fue ensamblado, cargado en un camión y camino a Twin City Die Castings. Al día siguiente, Twin
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City fundió las primeras partes con la herramienta. Durante tres semanas, Die-Tech fabricó un total de siete moldes para 44 cavidades que Twin City usó para fundir las piezas del ventilador. Es probable que esas partes hayan comenzado a salvar vidas ese mismo mes de abril. CLAVES PARA UNA ENTREGA RÁPIDA Antes de este proyecto urgente de alto riesgo, Die-Tech & Engineering ya disfrutaba de una reputación de entrega rápida. Con los años, la compañía ha invertido en personas, procesos y tecnologías para diseñar con rapidez. Las tecnologías clave incluyen mecanizado de cinco ejes con paletización y software avanzado de diseño asistido por computadora de Siemens Digital Industries Software. "Llevamos 30 años trabajando juntos en un entorno CAD, comenzando con I-deas, que ahora forma parte de la familia de productos Siemens", explica Berry. "Tenemos una gran biblioteca de diseños y estamos utilizando el software de diseño de moldes NX. Tenemos ingenieros líderes que entienden el software y cómo diseñar moldes muy bien. Al usar NX en un entorno de equipo, pudimos tener varios ingenieros trabajando en el proyecto al mismo tiempo, junto con múltiples maquinistas y fabricantes de herramientas. Nos especializamos en poder hacer cosas de una manera masivamente paralela. Al mover todo lo demás fuera del camino, pudimos poner todos nuestros recursos en este proyecto en particular.
Modelo CAD del molde con la pieza real. Foto: Die-Tech & Engineering
Ahora, abordando el trabajo que DieTech había retrasado para el proyecto del ventilador, Berry deja de lado las nociones de heroísmo en la ingeniería de vía rápida que entregó su compañía. “El heroísmo implica riesgos y sacrificios como las personas que usarán estos ventiladores para ayudar a otros. Tuvimos la suerte de tener la motivación correcta, el tipo de equipo
adecuado, el tipo de entorno CAD adecuado y el tipo de personas adecuado para este proyecto. Estábamos excepcionalmente calificados para responder de esta manera. Fue el proyecto más emocionante en el que he tenido la oportunidad de trabajar. Fue un buen ejemplo de cómo usar la tecnología y las personas para resolver un problema realmente rápido". MM
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ZOOM
COVID 19 OBLIGA A AUTOMATIZAR PRODUCCIÓN
AUTOMATIZANDO LAS OPERACIONES de acabado intensivas en mano de obra
Ya sea impulsado por la reducción del personal en el taller debido a despidos o para mantener las pautas de distanciamiento social en el futuro, muchos talleres metalmecánicos reevaluarán formas de eliminar las operaciones manuales intensivas en mano de obra si se pueden automatizar.
E
n la parte superior de esta lista de operaciones manuales se encuentran las de acabado secundario que se realizan fuera de línea para eliminar el exceso de material en la fabricación de piezas. Hoy en día, gran parte de este trabajo todavía se realiza a mano con herramientas oscilantes, amoladoras, limas, almohadillas abrasivas y cepillos de alambre.
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Afortunadamente, las operaciones secundarias como el pulido y el pulido se pueden lograr utilizando una variedad de herramientas abrasivas montadas en el portaherramientas y carrusel de máquinas CNC sin desconectar la pieza. La mejor noticia es que, además de reducir los requisitos de mano de obra en el taller, completar el acabado de la superficie simultáneamente en la misma operación
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que el mecanizado también acelera la producción de piezas de gran volumen. DESBARBADO DE AGUJEROS CRUZADOS "Cuando la economía comience a recuperarse en los próximos meses, los talleres mecánicos se verán impulsados a seguir buscando la manera de aumentar la eficiencia y una forma es a través de la automatización de los procesos fuera de línea", dice Tim Urano, gerente de calidad de Wolfram Manufacturing, una compañía que mecaniza piezas metálicas con geometrías complejas en máquinas de 4 y 5 ejes. "Entonces, cada vez que podemos incorporar operaciones secundarias directamente en el proceso de mecanizado, ahorramos tiempo, dinero y también reducimos nuestros requisitos de mano de obra interna". Según Urano, Wolfram Manufacturing produce una variedad de piezas complejas con agujeros pasantes y, por lo tanto, ha automatizado el proceso de desbarbado de agujeros cruzados. La eliminación de rebabas y bordes afilados en los orificios per-
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COVID 19 OBLIGA A AUTOMATIZAR PRODUCCIÓN
forados cruzados y otras áreas de difícil acceso, tales como muescas, ranuras u orificios internos es crítica. No eliminar las rebabas puede causar bloqueos o crear turbulencias en el flujo de líquidos o gases a través de pasajes críticos. Para hacer esto, el taller de máquinas incorpora FlexHones de Brush Research Manufacturing (BRM) en una variedad de tamaños en sus carruseles de herramientas. Estas herramientas se caracterizan por pequeños glóbulos abrasivos que se montan permanentemente en filamentos flexibles. El producto es una herramienta flexible y de bajo costo utilizada para superficies sofisticadas, desbarbado y redondeado de bordes. Las herramientas de bruñido están disponibles en una variedad de tipos de abrasivos, tamaños y selecciones de grano. Urano dice que estas herramientas se han instalado durante ocho años y se usan a diario, generalmente varias veces por hora, en algunas de las piezas de mayor volumen del taller. "En una parte determinada, podríamos implementar dos o tres herramientas de diferentes tamaños, dependiendo de la cantidad de intersecciones cruzadas y diferentes tamaños de agujeros", explica Urano. "Es muy fácil colocar un FlexHone en un portaherramientas, darle un ciclo de trayectoria simple y dejarlo funcionar". La misma herramienta también se puede utilizar para crear un acabado superficial alto en los orificios internos
Cepillos abrasivos de disco de la línea NamPower de BRM. Cortesía BRM
ZOOM
del actuador de un conjunto de válvula que fabrica el taller. Como parte de un proceso de múltiples pasos, Wolfram Manufacturing utiliza un Flex-Hone de grano grueso para suavizar cualquier irregularidad que quede durante la perforación y termina el orificio con una herramienta de grano fino.
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Herramientas cortas y compactas para desbarbado pueden ser instaladas en equipos CNC. Cortesía BRM
REMOVIENDO REBABAS EN AGUJEROS CRÍTICOS Además del bruñido, hay una variedad de operaciones de acabado que pueden automatizarse utilizando cepillos abrasivos de nylon en diseños de disco, rueda, copa y cepillo final. En algunos casos, estas herramientas multipropósito pueden incluso eliminar las operaciones de mecanizado realizadas tradicionalmente por herramientas de chaflán y fresas frontales. Para JR Precision & Welding, un taller en Houston, Texas, el problema de eliminar grandes rebabas de agujeros mecanizados en una pieza de aleación de acero AISI4140 utilizada para armas de fuego era un desafío. Para eliminar estas rebabas, la compañía decidió automatizar el proceso utilizando un cepillo abrasivo de rueda de nylon de 3" de diámetro con filamentos de carburo de silicio. Las rebabas generaban una forma indeseada en ciertos agujeros indispensables para la salida controlada de gases. Según James Mawazeb, director de operaciones e ingeniero principal de JR Precision & Welding, el nylon abrasivo se adapta bien al portaherramientas de 5 ejes del taller y a los portaherramientas existentes. "Además de eliminar las grandes rebabas, el cepillo de rueda también proporcionó un suave redondeo a los bordes de los puertos para que no fueran afilados sin afectar el acabado de la superficie", dijo Mawazeb. AUTOMATIZANDO EL ACABADO EN AGUJEROS PEQUEÑOS Incluso los cepillos miniaturizados, de tamaños tan pequeños como 0.014” en nylon abrasivo, acero al carbono, acero inoxidable y filamentos abrasivos de diamante pueden usarse con adaptadores en equipos CNC. Estas herramientas son ideales para desbarbar roscas internas y externas. Las roscas internas a menudo tienen micro rebabas en las entradas y salidas de los agujeros, en las crestas de los hilos y en la mayoría de los bordes de las ranuras. Las roscas externas en pernos, tornillos y husillos tienen problemas similares, particularmente al comienzo de la rosca. Independientemente del tipo de operación de acabado o herramienta abrasiva utilizada, la automatización de procesos secundarios es una forma en que los talleres mecánicos pueden reducir la mano de obra innecesaria en el taller para reemplazar al personal que debe permanecer en casa y mantener el distanciamiento social en el futuro. MM
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CAPACITACIONES GRATUITAS EN CAD/CAM Mastercam, ha puesto a disposición capacitación gratuita en CAD / CAM para aquellos que buscan mejorar sus habilidades.
esde ahora hasta el 30 de junio de 2020, los usuarios pueden registrarse para tomar un conjunto completo de clases principales de Mastercam en la Universidad de Mastercam. Mastercam University ofrece acceso las 24 horas, los 7 días de la semana, a capacitación totalmente en línea, y los cursos están diseñados para ser a su propio ritmo. Cada lección contiene un conjunto de objetivos de aprendizaje, preguntas de evaluación y desafíos a completar. Los usuarios obtendrán un certificado por cada curso que se complete. Para ayudar en los esfuerzos por mantener las oportunidades de aprendizaje y la transición a la instrucción remota, Mastercam también proporciona una variedad de recursos gratuitos para usar en iniciativas de enseñanza en línea e instrucción virtual en el aula. Tres proyectos de la serie Mastercam Quick Part están disponibles de forma gratuita. Estos módulos de aprendizaje basados en proyectos proporcionan tutoriales para Mastercam Mill, Mastercam Router y Mastercam Lathe. Cada uno incluye un plan de estudios guiado que lleva a los estudiantes a través del proceso CAD / CAM / CNC desde el inicio del proyecto hasta una parte terminada. Estos tutoriales proporcionan a los instructores un medio conveniente para enseñar a los estudiantes sobre la terminología, las técnicas y los procesos de fabricación, al tiempo que proporcionan una valiosa experiencia con Mastercam. MM
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HERRAMIENTAS DE CORTE PARA MRO Selección de herramientas confiables que brindan calidad y valor
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l equipo de Dormer Pramet ha creado una selección específica de herramientas de corte y accesorios destinados al profesional de mantenimiento y reparación (MRO). Las marcas dentro de esta oferta son Precision Twist Drill (PTD), Union Butterfield y Dormer. Con el objetivo de ofrecer a los profesionales de MRO una oferta que sea fácil de seleccionar e integral para sus necesidades, nuestros expertos han identificado taladros, machuelos, matrices, escariadores, fresas y removedoras de rebaba rotativas que brindarán resultados confiables y rentables en aplicaciones portátiles y de máquinas. en una amplia gama de condiciones de operación en diversos materiales. La selección de brocas en el programa incluye un amplio portafolio de tipos y geometrías. Para cubrir la amplitud de aplicaciones dentro del segmento MRO, hay brocas para máquinas de uso general y taladros portátiles. Estos incluyen la serie HSS R10 para perforación a la derecha y la serie HSS L10 para perforación a la izquierda. También se incluyen la serie DC de carburo de brocas de centrado. Hay una selección específica para perforación de chapa y perforación de soldaduras. El programa de brocas se destaca por las especiales para MRO que cubren la mayoría de las aplicaciones ferrosas y son adecuadas para su uso en taladros portátiles, prensas de perforación y otras operaciones dentro de este segmento. Además, el programa contiene geometrías convencionales de 118 grados, así como puntas de centrado automático de 135 grados para aplicaciones más desafiantes. Los juegos dentro de cada estilo están disponibles en un estuche resistente a la corrosión, resistente al agua y a los golpes para un fácil transporte y uso general. La oferta del segmento MRO se extiende a brocas, machuelos, herramientas combinadas de taladrado y roscado, troqueles, escariadores, avellanadores, fresas, fresas de desbarbado de carburo, fluidos de perforación y roscado y accesorios. MM
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Especial coronavirus: La industria le hace frente a la pandemia
Industria automotriz mexicana inicia 2020 con retroceso
Este especial pinta el panorama de cómo las diversas industrias de América Latina están haciendo frente al coronavirus. Ejemplos y casos de éxito, buenas prácticas empresariales, alternativas para que los negocios operen en medio de la crisis y los retos que encararán las organizaciones.
Por primera vez en 10 años, la industria automotriz mexicana inició con un descenso en la producción, y con una caída en exportaciones. En el mes de enero la producción bajó 4 % con una producción de 320.405 vehículos ligeros comparado con enero de 2019, cuando se produjeron 339.929 unidades.
FORMADO Y FABRICACION
MEXICO
Servoprensas: versátiles y precisas
Coronavirus, una oportunidad para la industria automotriz mexicana
Este artículo aborda las características principales de los diferentes tipos de prensas utilizados en procesos de deformación plástica de los materiales como el prensado, embutido, troquelado, cizallado, entre otros.
La crisis por el coronavirus es una oportunidad para proveedores mexicanos ante un eventual desabasto de componentes automotrices provenientes de Asia.
ACTUALIDAD INDUSTRIAL Cómo en tiempos del COVID-19 una multinacional ha logrado optimizar su proveeduría y recuperar antiguos clientes El caso de Ross International es un ejemplo de buenas prácticas en estos días de incertidumbre. En Metalmecánica Internacional hablamos con su vicepresidente ejecutivo a nivel global, Juan Cadavid, quien nos comentó algunas de las estrategias que han implementado hasta el momento, cómo han logrado sacarle ventaja y las preocupaciones que surgen a futuro.
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ADEK SA DE CV
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Dormer Pramet
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Emuge-Franken S.A. de C.V.
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Global CNC Industries, Ltd
32
Industrias Viwa, S.A. de C.V.
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Jainnher Machine Co., LTD.
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Jimmore International Corp.
28
Kitagawa NorthTech Inc.
9
MasterCam/CNC Software, Inc.
11
Milltronics USA, Inc
26
Platinum Tooling Technologies Inc.
22
Productos Mocap, S. de R.L. de C.V.
5
Slater Tools Inc
17
ULINE
25
Vargus Ltd.
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Walter Tools S.A. de C.V.
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Contacte gratuitamente por teléfono a los proveedores identificados con este símbolo. Vaya a http://www.metalmecanica.com/ guia-de-proveedores/ y haga clic en el ícono del teléfono para iniciar el proceso. El anunciante seleccionado lo llamará en español al número telefónico que Ud. indique. Visite en www.metalmecanica.com el showroom de las empresas anunciantes identificadas con este símbolo.
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Junio / Julio 2020
Carmen Bonilla Ph: +52 (81) 1378-1703 Cbonilla.estrada@gmail.com Ricardo Pérez Vertti Ph: +52 (442) 468-8792 ricardo.eperezvertti@gmail.com EUROPE FRANCIA, ITALIA, ESPAÑA & PORTUGAL Eric Jund Tel: +33 (0) 493 - 587743 ericd.jund@gmail.com ASIA Sydney Lai Marketing Manager Ph: +886-42329-7318 X 16 sydneylai@ringier.com.hk TAIWAN Ringier Trade Publishing Ltd • Amber Chang Ph: +886 (4) 232 - 97318 Ext. 11
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