La importancia de la automatización de las máquinas-herramienta

Con la creación del sistema CNC (control numérico por computadora) se facilitaron las tareas de los operadores y se mejoró la eficiencia de los procesos en los talleres. Los controles llegaron para automatizar las máquinas-herramienta, ya que transmiten los comandos que la máquina debe ejecutar en cada proceso de mecanizado, además de permitir que los dibujos CAD sean leídos y ejecutados mediante un software CAM.

A lo largo de los años la tecnología ha buscado ampliar la automatización de los procesos en los talleres metalmecánicos para llevarlos a otro nivel: la comunicación entre las máquinas. Un lenguaje informático de protocolos permite que los equipos brinden información sobre qué procesos operan, cómo los realizan y en cuánto tiempo. En el ámbito global existen dos estándares que facilitan la comunicación entre máquinas y la extracción de datos: MTConnect y umati.

El MTConnect, desarrollado en Estados Unidos, consiste en un protocolo de comunicaciones de código abierto y libre de derechos de autor, basado en la tecnología de Internet XML y HTTP para compartir datos en tiempo real entre las máquinas-herramienta de un taller y los sistemas informáticos. MTConnect proporciona un vocabulario común con definiciones estandarizadas, para que el significado de los datos generados por las máquinas-herramienta sean interpretables por las aplicaciones de software.

Por su parte, umati es un estándar abierto de comunicación para usuarios de máquinas-herramienta basado en la especificación OPC UA, desarrollado en Alemania. Mediante este sistema, las máquinas-herramienta se conectan a un servidor de agregación, que permite que los datos de todas las máquinas sean agrupados y puestos a disposición de un cliente OPC UA en una aplicación de destino.

De igual manera, varios fabricantes de máquinas-herramienta han desarrollado otros tipos de tecnologías para la automatización de las máquinas con el fin de agilizar los procesos de producción. Dos casos interesantes han sido los de DMG MORI y Makino.

En el caso de DMG MORI, sus últimas máquinas-herramienta emplean cámaras de alto rendimiento e inteligencia artificial para guiar las boquillas de refrigerante “inteligentes” que limpian las virutas y mantienen despejada la zona de trabajo. Este sistema resuelve el problema con los montones de virutas empapados de refrigerante que atascan las herramientas y los dispositivos de las máquinas.

El sistema consiste en unas boquillas montadas en el techo de la máquina que giran de forma automática, guiadas por algoritmos de aprendizaje automático que utilizan la retroalimentación de las cámaras de alta resolución para diferenciar las virutas del refrigerante, así como las estructuras circundantes de la máquina, la fijación y la pieza. Esta aplicación es muy útil, pues la acumulación de virutas interrumpe los ciclos de mecanizado desatendido.

Los asistentes virtuales habilitados por voz están llegando a las máquinas-herramienta. Ahora disponible en las máquinas de electroerosión por hilo de Makino, la interfaz Athena promete ayudar a los fabricantes a utilizar mejor sus equipos, ayudar a los trabajadores menos calificados y operar más máquinas con menos personas.
Crédito: Makino.

Por otro lado, Makino ha desarrollado una interfaz de máquina-herramienta con reconocimiento de voz denominado Athena. Se trata del primer asistente virtual habilitado por voz para máquinas-herramienta. El software de reconocimiento de voz de este sistema aumenta la facilidad de uso de las máquinas-herramienta al cerrar la brecha entre los usuarios y las tecnologías avanzadas. Por ejemplo, la función “Ayúdame a iniciar un trabajo”, de Athena, guía al operario por los pasos indispensables para realizar un trabajo específico sin necesidad de estar familiarizado con el control de la máquina. Aunque integrado en la interfaz y el control de la máquina, el uso de Athena no es un requisito para hacer funcionar la máquina. El operario puede elegir utilizar o no esta herramienta interactiva de soporte.

Todas estas tecnologías buscan utilizar los datos de las máquinas para identificar oportunidades de optimizar los procesos mismos y la puesta a punto de los equipos con el fin de minimizar errores, monitorear las máquinas y mejorar el rendimiento.