Situación
En las líneas de estampado en plantas para la industria Automotriz, se cuenta con un sistema en su etapa anterior a las prensas, el cual se realizan las funciones de centrado de las piezas que serán troqueladas (Blanks). Este sistema no cuenta con la flexibilidad para manejar diversos modelos que se requieren para elaborar distintas partes de los autos, con medidas y posicionamiento diferentes por lo que su producción se limita a los modelos que se puedan centrar.
Problemas y necesidades
La planta requiere contar con un sistema mas flexible, que permita organizar y gestionar distintas recetas con modelos diferentes de Blanks y que la mesa sea capaz de adaptarse en cuanto a las medidas de cada una para realizar el centrado según sus dimensiones y disposiciones. Por lo cual se tenía la necesidad de diseñar una solución para esta etapa del proceso.
Razones
Dado a que los tiempos de paros en las líneas son breves, se requiere implementar un proceso automatizado que disminuya al mínimo el tiempo de ajustes de la mesa de centrado cuando se realice el cambio de recetas. Para ello SINCI® con la experiencia en automatización de procesos industriales, elaboró el diseño e ingeniería de un sistema basado en el control de movimiento de ejes considerando servomotores que realizarían el posicionamiento de actuadores de acuerdo a las recetas que fueron previstas, para el accionamiento de centrado de Blanks, Implementando un diseño que permite centrar 2 Blanks en simultaneo y con capacidad a futuro de centrar hasta 4 Blanks de manera simultánea por cada ciclo.
Dado lo anterior se establecieron los siguientes puntos:
- Implementar un sistema de control para la Centering Station que permita almacenar y ajustar distintas recetas desde el panel de operador.
- Desarrollar un aplicativo de configuración de recetas de fácil visualización y operación.
- Integrar el sistema desarrollado a las demás etapas existentes en la línea de prensado haciendo sincronía con los demás sistemas.
- Realizar los trabajos de migración del sistema de centrado existente al nuevo sistema en un paro programado en jornadas continuas 24x7 para disminuir los tiempos de intervención al mínimo.
- Brindar soporte posterior al arranque durante las primeras semanas de operación.
Producción
Programación
Automatización
Solución
Se desarrolló una solución conjunta en colaboración del equipo de Ingeniería de SINCI® y uno de nuestros aliados para la implementación mecánica, un sistema automático, robusto, confiable, de vanguardia, enfocados a las necesidades de la industria automotriz, garantizando la flexibilidad de la línea para distintos productos, además de ofrecer una mayor precisión en el proceso de centrado, lo que se traducirá en piezas de mejor calidad y menos desperdicio de material.
- El sistema de control principal se utilizó un PLC con la lógica de programación del sistema de centrado el cual se integró a un PLC existente correspondiente al desapilador, el cual controla el proceso anterior a la mesa. Posteriormente se integró a un sistema supervisorio el cual realiza la sincronización de toda la línea y las distintas etapas de prensado.
- Para el control de cada eje se utilizó una arquitectura con 22 servodrives los cuales se conectan a un concentrador y posteriormente al PLC vía Ethernet IP.
- Para el sistema de actuadores, se consideraron módulos neumáticos los cuales poseen entradas y salidas para todas las señales de campo y comunicación ethernet IP para la comunicación con el controlador principal.
- Para el HMI, se realizó la actualización e integración del HMI existente, el cual solo manejaba el sistema de desapilador. Se reemplazó por un HMI de última generación, y se actualizó la aplicación a una versión más reciente. Adicionalmente se diseñaron e integraron las nuevas pantallas de operación y monitoreo de la mesa de centrado.
- El diseño de la aplicación a nivel mímica fue desarrollada al estándar de SINCI® bajo modelos 2D similares a los existentes a petición de planta.
Resultados
Como resultante de la implementación sobre la solución, SINCI® generó los siguientes beneficios:
- Se ha logrado manejar distintos formatos de Blanks los cuales no habían podido fabricarse en esta línea por sus dimensiones específicas.
- Se ha incrementado la capacidad de producción, al poder realizar múltiples Blanks por cada ciclo de trabajo.
- Se implemento un sistema que pudiera adaptarse a futuros diseños de Blanks que puedan ser requeridos debido a las exigencias de nuevos modelos de autos/partes.
- Se logra una mayor precisión en el proceso de centrado, lo que se traducirá en piezas de mejor calidad y menos desperdicio de material.
- Se logro integrar con otros sistemas de la línea de estampado, lo que permitirá una mayor coordinación y control del proceso de producción en su conjunto.
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