IMTS 2018: La innovación es el destino

Independientemente del destino que tome su operación, el evento metalmecánico más grande de América del Norte le puede ayudar a dilucidar su camino.

Lo que hace que un taller metalmecánico sea moderno ha cambiado mucho a lo largo de los 90 años de historia de Modern Machine Shop. En medio de los rápidos avances en la automatización, la manufactura aditiva y la maquinaria inteligente interconectada, navegar en el negocio actual de mecanizado puede ser similar a navegar por un laberinto.

Nuestro trabajo como productores de contenido también es más complicado, pero los cambios sísmicos en la tecnología de los medios también lo han hecho más fácil. Una cosa que no ha cambiado es nuestro impulso para ayudar a iluminar el camino a través del laberinto. Eso significa educar a los consumidores, no solo sobre cómo funciona la última tecnología, sino también sobre cómo se aplica en el mundo real. Dedicado a cubrir aplicaciones estratégicas de mecanizado y tecnología relacionada, MMS México se desarrolla al máximo cuando los editores visitan a los usuarios finales en persona, estén donde estén. El proveedor de partes automotrices en Monterrey; un taller de trabajos flexible en Querétaro; el especialista en mecanizado aeroespacial en Chihuahua; un fabricante de dispositivos médicos en Guadalajara o un fabricante de moldes en San Luis Potosí. Estos son nuestros lectores y nuestras fuentes, que impulsan tanto la evolución como la revolución en los procesos de manufactura a nivel de taller.

Producir historias requiere una interacción regular con estos lectores y fuentes. Un lugar ideal para eso es el International Manufacturing Technology Show (IMTS) del próximo mes en Chicago. Casi todo el personal de Modern Machine Shop de Estados Unidos y México deambulará por los pasillos del McCormick Place del 10 al 15 de septiembre, que reúnen una gran parte de los clientes potenciales y las ideas que guiarán nuestra próxima cobertura.

Sin embargo, incluso con un contingente más grande de lo que enviarán muchos talleres, no podemos poner la totalidad de la feria en el contexto adecuado para todos. Incluso si pudiéramos, leer (o mirar videos o compartir tweets) no es un sustituto para estar allí, ver la tecnología por usted mismo y obtener respuestas directamente de la fuente.

A continuación, describimos algunas de las tendencias y lecciones más obvias que esperamos que los asistentes vivan en IMTS 2018. Nos centraremos en cuatro áreas clave: manufactura basada en datos, manufactura aditiva, automatización y, por supuesto, mecanizado CNC.

Los Talleres Top consolidan configuraciones y procesos

Si la asistencia a IMTS resulta ser un indicador de la competitividad de un taller metalmecánico, no nos sorprendería. Después de todo, los resultados de nuestra encuesta anual de benchmarking denominada Top Shops demuestran que los talleres más exitosos tienden a reemplazar los equipos más viejos con mayor frecuencia. También tienden a adoptar tecnología de mecanizado más avanzada, que a menudo se puede ver por primera vez en el evento de metalmecánico más importante de Norteamérica.

Por ejemplo, un mayor porcentaje de los talleres encuestados utiliza centros de mecanizado horizontales, que pueden ofrecer un tiempo de actividad del husillo más alto que los centros de mecanizado verticales. Eso es gracias a su diseño de doble palet, que permite configurar un nuevo trabajo en una palet mientras se realiza el mecanizado en otra palet. Esos talleres también realizan mecanizado de cuatro y cinco ejes (tanto de posicionamiento como de contorneado completo) con mayor frecuencia, lo que puede minimizar la cantidad de configuraciones que requiere un trabajo o permite mecanizar geometrías contorneadas más complejas. Ambas plataformas de máquinas pueden ofrecer tasas de utilización de husillo más altas que los equipos más convencionales.

Además, las máquinas multitarea se están volviendo más convencionales, especialmente en los talleres destacados. Las máquinas de torno-fresado, los tornos tipo suizo (algunos ahora con un eje de fresado de eje B) e incluso los centros de torneado convencionales con herramientas en vivo pueden realizar múltiples operaciones y, en algunos casos, completar piezas de la máquina. Minimizar el número de configuraciones o la cantidad de máquinas necesarias para procesar un trabajo significa mejores tolerancias de característica a función, menos trabajo en proceso (WIP) y un tiempo de producción general más rápido.

Los talleres más destacados también tienden a adoptar tecnologías y estrategias de herramientas más sofisticadas en comparación con otros talleres. Un porcentaje más alto utiliza herramientas personalizadas/especializadas, conjuntos de herramientas equilibradas, herramientas con suministro de refrigerante interno y preajustadores para determinar los desplazamientos fuera de línea. También es más probable que usen equipos de sujeción de trabajo, como dispositivos de cambio rápido, chucks de vacío y tombstones para maximizar la utilización del husillo y acelerar las configuraciones.

De hecho, la tecnología de mecanizado que aplican los talleres líderes también se presentará en el Taller de Top Shops, que tendrá lugar el jueves 13 de septiembre en las salas W-375 E y D en el West Hall. Continuando con la exitosa conferencia inaugural Top Shops pasada, este evento incluirá múltiples presentaciones de líderes de la industria, incluidos sus pares, que describirán diversas estrategias, tecnologías y procesos que han implementado para permitir que sus talleres crezcan y sean más rentables.

La conexión es inteligente

IMTS se enfoca en hacer conexiones: conectarse con proveedores de tecnología en los stands, conectarse con expertos en tecnología en conferencias y conectarse con otros usuarios de tecnología en los pasillos y en los eventos sociales de la exposición. Una cosa que también notará es que conectar máquinas a una red para monitoreo y análisis de rendimiento es un tema principal en la feria de este año. Muchas de las máquinas-herramienta en exhibición estarán conectadas a un sistema de monitoreo, tal vez funcionando en el stand de otra compañía, o en algunos casos, en el stand de un competidor.

Esto es simplemente (y significativamente) el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) en acción. Los estándares de interoperabilidad e intercambiabilidad de datos como MTConnect y OPC/UA han hecho que la conectividad en el taller sea factible y relativamente fácil. Los expositores están ansiosos por demostrar que su hardware se puede conectar fácilmente a una red para compartir datos o que su software está listo para procesar datos de equipos conectados a una red.

Escuchará muchas charlas interesantes sobre Industria 4.0, digitalización, manufactura inteligente y mucho más. Sin embargo, las aplicaciones prácticas estarán en toda la exposición. Mírelos de cerca para ver cómo los datos de las máquinas conectadas y las aplicaciones informáticas pueden ayudarlo a tomar mejores decisiones sobre los procesos de manufactura. No hay ningún misterio en este concepto. De manera muy real, la digitalización ha convertido a IMTS en un gran taller conectado, y eso es bastante sorprendente.

 

La automatización está en todas partes

Uno de los principales objetivos de una planta de producción interconectada es la automatización, pero puede no tener la forma de un brazo de robot que atienda a una máquina-herramienta. Desde una oficina central optimizada hasta rutas de herramientas que se ajustan en función de los datos de medición, gran parte de la promesa de la manufactura basada en datos está reduciendo el trabajo humano. De acuerdo con esa definición simple, la automatización también puede incluir equipos de planta de taller relativamente simples, como preconfiguradores de herramienta, cambiadores de palets y sondas de máquinas-herramienta. Todos ofrecen formas de liberar a los seres humanos de las tareas repetitivas y lentas.

La frase clave es liberar. La automatización es crítica en una era en la que la mano de obra calificada es escasa, pero también puede crear trabajo, un trabajo más adecuado para un ser humano que cargar bloques dentro y fuera de las prensas. Empresas enteras se basan en la integración de automatización, y los principales fabricantes de máquinas-herramienta han estado evolucionando también hacia allá. Las instalaciones de manufactura automatizadas aún necesitan asistentes de células de robots, programadores y técnicos de mantenimiento. En lugar de ser reemplazado por un robot, los empleados que son leales y dedicados pero que carecen de ciertas habilidades, pueden ser entrenados.

Muchos de estos empleados incluso pueden trabajar junto con robots colaborativos cada vez más populares (cobots), que usan tecnología de sensores para garantizar la seguridad sin aislar el vallado. Esté atento a los cobots, ya que generarán aún más expectativas que hace dos años.

Por supuesto, todos los robots son cada vez más populares, incluidos los no colaborativos. En IMTS, no hay necesidad de un robot dedicado o pabellón de automatización, ya que los robots y otras automatizaciones se destacarán en todos los pabellones. Según el grupo comercial de la Asociación de Industrias Robóticas, 10,730 robots valorados en 507 millones de dólares fueron enviados a clientes norteamericanos en el primer trimestre de 2018, un crecimiento del 22 por ciento en unidades y un crecimiento del 3 por ciento en dólares en comparación con el mismo período del año pasado. Entre otros desarrollos, la programación intuitiva fuera de línea, una mayor variedad en herramientas al final del brazo, tecnología de visión mejorada y portabilidad (incluyendo unidades que se mueven solas) están haciendo que la automatización robótica sea más viable para producción de lotes pequeños/mezcla alta.

Aún así, esperamos que gran parte de las grandes noticias de automatización en IMTS sean impulsadas por desarrollos en el aprovechamiento de datos y en software impulsado por computadoras cada vez más potentes. Los sistemas de conectividad, análisis predictivo y mantenimiento, entre otros, están diseñados específicamente para robots. Un evento compartido con IMTS, el Global Automation & Manufacturing Summit (GAMS), enumera la robótica junto con el IIoT y la ciberseguridad como principales temas de enfoque.

La automatización de software puede incluso facilitar el proceso de manufactura aditiva. Considere el diseño generativo en el que las computadoras funcionan a partir de restricciones predefinidas para generar miles de posibles iteraciones de diseño. Con las complejas estructuras entramadas, hechas posible por la manufactura aditiva, tal capacidad puede ser particularmente útil para despertar la imaginación de los ingenieros y acelerar el desarrollo de productos desde el principio.

Llegó la Manufactura Aditiva

Hace cuatro años, cuando Modern Machine Shop cubría las tendencias para tener en cuenta en IMTS 2014, la manufactura aditiva (AM) era el elemento principal. En aquel entonces, como ahora, el aditivo estaba emergiendo tanto en términos de sus capacidades tecnológicas como de presencia en IMTS. Sin embargo, en ese artículo de 2014, fue notable el hecho de que la mitad de la información que contenía sobre manufactura aditiva todavía estaba dedicada a definirla y describirla, a informar a los lectores y visitantes de IMTS acerca de las funcionalidades y promesas subyacentes de esta tecnología.

Es nuestra opinión que, hoy en día, tal definición no es necesaria. Dos razones apuntan al por qué.

En primer lugar, los expositores relacionados con AM dejarán una huella masiva en IMTS 2018. Este año, casi el triple del número de expositores ocupará el Pabellón de Manufactura Aditiva (Nivel 3 del Edificio Oeste) que hace solo dos años no era así. Incluir expositores en pabellones cercanos que también planean presentar tecnologías y servicios de AM. Cuán estrechamente se correlaciona esa huella con la amplia adopción de AM, especialmente en las capacidades de producción, es una buena pregunta. Pero los visitantes de IMTS tendrán muchas oportunidades de ver aplicaciones aditivas para talleres que van más allá de los prototipos de plástico. Las piezas de polímero y metal de uso final se fabrican de manera aditiva para herramientas personalizadas, formas de hormigón, accesorios, patrones y moldes para tiradas de producción de bajo volumen, así como para piezas de alto valor y bajo volumen para la industria aeroespacial y médica.

Incluso si asumimos que la exageración de los aditivos aún supera su aplicación para las piezas de producción, la presencia creciente de manufactura aditiva en IMTS sigue siendo un buen barómetro del crecimiento de la industria y la creciente participación en el mercado. De hecho, la encuesta Top Shops 2017 de nuestra revista en Estados Unidos reveló un aumento del 95 por ciento en el número de talleres que usaron equipos de manufactura aditiva entre 2016 y 2017. Ese es un verdadero cambio.

Este tipo de crecimiento no puede sostenerse sin innovación constante. Debido a que el potencial de aditivos es tan grande, y porque está generando una ola de interés, las tecnologías AM han atraído a algunos de los científicos e ingenieros más brillantes de la industria privada, universidades de investigación, laboratorios financiados por el gobierno y colaboraciones público-privadas. Varios de estos líderes de AM compartirán sus conocimientos aditivos en la Additive Manufacturing Conference, el evento anual organizado por Additive Manufacturing, una publicación hermana de Modern Machine Shop. La conferencia, que tendrá lugar el 11 y 12 de septiembre en IMTS, (este año en el Skyline Ballroom del West Hall, Nivel 3, salones W375 C-D), cubrirá temas que van desde la estrategia de diseño para impresión 3D hasta la manufactura aditiva de piezas de uso final a escala de producción. Los conferencistas provienen de Additive Engineering Solutions, Desktop Metal, HP, Hybrid Manufacturing Technologies, Jesse Garant Metrology Center, Penn State, Protolabs, entre otras empresas.

Lo que nos lleva a la segunda razón por la que probablemente no necesite que le digan qué es manufactura aditiva es porque usted se mantiene actualizado con estos procesos, compañías, tecnologías y aplicaciones de esta tecnología en Modern Machine Shop.

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