Industria 4.0

Interconectados: máquinas, procesos y productos

Para la producción en red siguiendo el concepto de "fábrica inteligente" (smart factory) combinamos máquinas de inyección ALLROUNDER automatizadas, el freeformer para la fabricación aditiva y soluciones TI propias, como el ordenador de gestión ARBURG ALS. Vea aquí diferentes ejemplos prácticos relacionados con el tema Industria 4.0.

Nivel de burbuja

Producción rentable y trazable de componentes complejos
El ejemplo de fabricación de niveles de burbuja muestra cómo es posible conseguir una trazabilidad del cien por cien y producir al mismo tiempo de forma rentable. Gracias a nuestro sistema Scada ARBURG Turnkey Control Module (ATCM) con el que está equipada la instalación "llave en mano" es posible seguir en todo momento los datos de proceso y de calidad relevantes de cada una de las piezas producidas.

Tras la extracción de las mitades de carcasa moldeadas por inyección, se montan en la instalación tres fiolas para crear el componente terminado. Tras el control óptico de calidad, cada componente se marca con un código QR. Una página web específica de cada pieza permite consultar en todo momento sus datos de producción. En la práctica esto ofrece la base para un análisis de datos masivos (big data) y una trazabilidad del cien por cien.

Moldeo por inyección "bajo demanda"

Tirante elástico según los deseos del cliente
ARBURG muestra un ejemplo práctico de la Industria 4.0 creado a la medida de las necesidades específicas del moldeo por inyección. Las preferencias del cliente se integran online durante el proceso de moldeo por inyección para crear piezas en serie de diferente tipo.

Puede escogerse entre tirantes elásticos de 40, 60 y 80 cm de longitud en tres colores distintos y con tres combinaciones de piezas terminales. La variante deseada se introduce directamente en el terminal y el pedido se transmite a la unidad de mando central SELOGICA a través del protocolo de comunicación OPC UA. Seguidamente, una instalación compacta "llave en mano" alrededor de una máquina de inyección ALLROUNDER 375 V vertical crea el producto deseado "bajo demanda" y de inyección a inyección.

Revista today 67, pág. 26-27, "Charla técnica: producción en serie rentable de múltiples variantes" (PDF - 5,4 MB)

Producción distribuida en varias estaciones de trabajo

Ejemplo práctico de etiquetas de equipaje "inteligentes"
Como nueva aplicación de Industria 4.0 pionera, ARBURG presenta la producción de etiquetas de equipaje "inteligentes" distribuida en varias estaciones de trabajo. Con un chip NFC, el producto se convierte en una fuente de información y controla su propio camino a través de la producción. Para obtener un ejemplar único, se recorren cinco estaciones:

Estación 1: Con la ALLROUNDER 375 V, moldeo por inyección de piezas en serie y abastecimiento de un chip NFC
Estación 2: Personalización de la pieza moldeada y creación de una tarjeta de visita electrónica
Estación 3: Con ayuda de un INTEGRALPICKER, grabado con láser de datos 2D en el producto
Estación 4: Individualización aditiva con freeformer en 3D
Estación 5: Empleo del producto inteligente para acciones online

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub habla sobre la fábrica digital
"Industrie 4.0 – powered by Arburg" ha sido en la feria Fakuma 2015 el punto estrella del tema central en torno a la eficiencia en la producción. Heinz Gaub, Director de Tecnología y Desarrollo, nos explica la fábrica digital, en la cual los productos inteligentes se codifican e identifican de tal forma que ellos mismos encuentran su camino a lo largo del proceso de fabricación.

ARBURG posee más de 30 años de experiencia en la producción digital en red. La base de partida de una fábrica digital es una tecnología de producción versátil. Otros elementos constituyentes son una gestión central de procesos y un sistema de control central computarizado para captación, intercambio y archivado de los datos. En este vídeo se muestra el potencial que entraña Industria 4.0 de ARBURG para los clientes de cara a una fabricación de piezas de plástico eficiente e "inteligente".

Lote 1 enteramente automático

Encadenamiento de procesos: moldeo por inyección y fabricación aditiva
ARBURG ha automatizado la fabricación aditiva y creado con tecnologías de la Industria 4.0 una línea de producción encadenada e informatizada para la individualización de piezas producidas en grandes series. Un robot de siete ejes encadena la máquina de inyección ALLROUNDER con el freeformer.

Una vez que la ALLROUNDER ha inyectado el mango de plástico de unas tijeras de oficina y se ha grabado con láser un código DM, el robot de siete ejes "iiwa" de KUKA retira la pieza junto con el portapiezas de la cinta transportadora de la célula de moldeo por inyección. Las tijeras son identificadas mediante escáner a través de su código individual y se inicia con ello el siguiente paso de producción. El robot se encarga de la carga y descarga de la zona de trabajo. El freeformer incorpora aditivamente una geometría 3D individual de plástico en el mango de las tijeras. El resultado es un ejemplar único en tamaño de lote 1. Antes de que el robot "iiwa" entregue las tijeras acabadas, estas se someten en el último paso a un control de calidad.

Smart Factory

Producción en tres "fábricas"
ARBURG ilustra los temas Industria 4.0 y "Smart Factory" en el ejemplo de producción de un interruptor de luz. Los diferentes pasos de trabajo discurren separados temporal y espacialmente, con lo que casi se podría decir que se realizan en tres "fábricas" distintas. Un papel central lo desempeña el ordenador de gestión ARBURG (ALS), que interconecta las estaciones autónomas.

En el primer paso (realizado con anterioridad a la Fakuma 2015) se moldearon por inyección los interruptores de luz y se les incorporaron un código DM. A partir de ese momento, el producto mismo es un soporte de datos e información, comunica con las máquinas, conoce su historial y estado actual, y controla él mismo su paso por la cadena de procesos. Los visitantes del estand de ARBURG tuvieron la posibilidad de individualizar "en vivo" las piezas inyectadas y embalarlas individualmente y cuando lo desearan en el estand del socio FPT Robotik. El ALS registraba los datos de proceso y de calidad de las tres "fábricas" y los archivaba en la "nube". Con un smartphone puede accederse luego en todo momento a una página web específica donde se encuentran los datos de cada pieza.

Grandes series individualizadas

Ejemplo práctico: tijeras de oficina
Tomando como ejemplo la fabricación de unas tijeras de oficina, se mostró la flexibilidad de la individualización de los productos de plástico combinando el moldeo por inyección con una ALLROUNDER y el ARBURG Plastic Freeforming (APF) con el freeformer. La aplicación ilustró además el tema de la Industria 4.0.

En la estación de moldeo por inyección primero hay que elegir entre diversos tipos de tijeras. Para poder cambiar de producto de manera flexible y rápida, personas y máquinas trabajan codo con codo. La empuñadura de las tijeras se produce en una ALLROUNDER eléctrica y se le graba con láser un código DM. A continuación, el freeformer aplica un rotulado individual a las tijeras. Los datos del proceso de moldeo por inyección y de la fabricación aditiva se registran mediante el ordenador de gestión de ARBURG (ALS) y se transmiten a un servidor web. La página de Internet correspondiente se puede abrir mediante el código DM en un terminal móvil.
ver pieza inyectada

Cadena de procesos totalmente interconectada

"Additive Manufacturing Plaza"
En la muestra especial "Additive Manufacturing Plaza", de la Feria de Hannover 2015, ARBURG ha mostrado en su condición de proveedor exclusivo una cadena de proceso completa que integra inyección, fabricación aditiva y tecnología de control computarizado central. En la muestra se personalizaron interruptores basculantes para luces producidos en grandes tiradas.

¿Cómo se puede, desde la perspectiva del tema Industria 4.0, controlar, documentar y realizar un seguimiento eficiente de varias máquinas y del proceso de producción completo? ¿Cómo se pueden individualizar con el freeformer piezas producidas en grandes series mediante la fabricación aditiva industrial? Como socio exclusivo de la "Additive Manufacturing Plaza", ARBURG ofreció respuesta a todas estas preguntas utilizando como ejemplo la producción de interruptores de luz basculantes. Los visitantes pudieron ver y experimentar en vivo la cadena de procesos completa: desde el registro de pedidos y el moldeo por inyección hasta la fabricación aditiva industrial y el embalaje automático del producto individualizado, así como la visualización en una página web de los parámetros de proceso específicos de cada pieza.

Producción en red personalizada

Ejemplo práctico: cochecito de juguete
El registro de datos online relacionados con las piezas y su archivo hace posible una producción transparente y con una trazabilidad del 100 %. Para ello se interconectan las máquinas, las informaciones de los pedidos y los datos de proceso. En el ejemplo de fabricación de un cochecito de juguete puede verse cómo funciona en la práctica el concepto "Industria 4.0".
El proceso de fabricación consta de cinco pasos:

  • Registro de datos de identificación: personalización de una tarjeta con chip y lectura de los datos en la unidad de control de la máquina SELOGICA.
  • Producción del cochecito de juguete: moldeo por inyección de las diferentes piezas, rotulación por láser (código QR individual) y montaje.
  • Comprobación del montaje: ensamblaje correcto, dimensiones del techo, chasis y ejes.
  • Medición de la velocidad: "recorrido de prueba" del cochecito.
  • Acceso a los datos del cochecito: escaneo del código QR, datos de producción y de calidad archivados específicos de la pieza.

El ordenador de gestión ALS de ARBURG, encargado de interconectar las estaciones entre sí y de registrar y archivar todos los parámetros, desempeña un papel central. Los parámetros de proceso de cada uno de los cochecitos pueden asignarse claramente a partir del código QR y todos los pasos de trabajo documentarse sin fisuras.

Descargas

Revista today 55, pág. 8-9 “Data-integrated production” (PDF - 5,1 MB)