Los sistemas actuales proporcionan monitoreo en tiempo real de los equipos de producción cuando y donde sea, y también admiten conexiones a máquinas con control numérico por computadora (CNC, por sus siglas en inglés), máquinas convencionales, robots industriales y líneas de producción. Puede evaluar el estado de sus máquinas en los paneles, en la línea de tiempo o en el diagrama interactivo del taller utilizando una aplicación tradicional de Windows o un cliente web moderno.
Monitorear la mayoría de las máquinas CNC modernas no es complicado: simplemente conecte el cable de red al puerto apropiado en el panel de control de la máquina (la lista de controles CNC compatibles está disponible en el sitio web y en los distribuidores autorizados) y configúrela para transmitir datos. En este caso, recibirá no solo información sobre el estado de la máquina (ciclo de trabajo, tiempo de inactividad, alarma), sino también una gran cantidad de datos sobre el proceso de corte: número del programa de control numérico (NC), coordenadas, velocidad, avance, número de la herramienta, etc., así como muchas otras variables del sistema: temperatura, carga del eje, número de la alarma, etc.
Para conectarse a cualquier otra unidad, puede utilizar una amplia gama de hardware (incluyendo un terminal de monitoreo de entrada/salida patentado y varios sensores), así como productos de terceros (tabletas con Android y equipos de red MOXA).
Los terminales de entrada/salida (TES) y las tabletas ayudan al operador a trabajar de manera más eficiente: se utilizan para indicar los motivos del tiempo de inactividad (configuraciones especificadas, falta de herramientas, tareas, espacios en blanco, etc.) utilizados para notificar (por SMS y correo electrónico) a los especialistas y las unidades de producción correspondientes. El terminal muestra información útil para completar una tarea de trabajo: orden de trabajo, documentación (tarjetas de configuración y planos), estado de la máquina, número de piezas mecanizadas. Para su transferencia a la máquina, se selecciona el NC (programa de control). Opcionalmente, un escáner de código de barras también se puede conectar para registrar las acciones del operador y las operaciones tecnológicas que establecen las causas del tiempo de inactividad.
Los datos de cada máquina se transmiten al servidor (24/7) y se almacenan en este. Los usuarios tienen acceso a muchas herramientas que les permiten obtener una visión objetiva de la eficiencia de la producción y sus debilidades. Puede elegir entre más de 100 informes integrados (por OEE (eficiencia general de los equipos), KPI (indicador clave de rendimiento), causas del tiempo de inactividad, piezas mecanizadas, alarmas, defectos, etc.), incluyendo datos y diagramas tabulares, o usar un generador de informes que genera análisis de acuerdo con los criterios seleccionados.
Las principales funciones disponibles son monitoreo de la carga, la condición y los modos de funcionamiento del equipo; identificación y clasificación de las causas del tiempo de inactividad; asistencia a los operadores en el desempeño de las tareas de producción; notificación de los especialistas y unidades de producción sobre accidentes y paradas no programados; preparación de informes analíticos sobre la operación de los equipos y la eficiencia de la producción.
Todo esto aumenta la eficiencia del uso del equipo hasta en un 15% debido a la notificación inmediata de los especialistas y unidades de producción sobre el tiempo de inactividad de la máquina y su motivación para resolver el problema lo antes posible, lo que reduce el tiempo de inactividad no planificado y aumenta la cultura de producción general debido a la transparencia del proceso.
Aquí hay una lista de las propiedades requeridas del sistema de recolección de datos tecnológicos y monitoreo de máquinas en tiempo real:
Intercambio de datos de CNC con la computadora central y gestión de programas de CNC
El sistema de monitoreo de la máquina debe ofrecer a los usuarios herramientas convenientes y confiables para almacenar y transferir programas de control a máquinas CNC. Usando el módulo adicional, puede crear directorios para almacenar programas de control en el servidor, asociar archivos de CN con ciertas partes y máquinas, generar estadísticas sobre el uso de programas de control y comparar automáticamente el archivo de CN utilizado por la máquina con el archivo de CN de origen almacenado en el servidor. El operador de la máquina obtiene acceso a la base de datos de los programas de control a través de la interfaz del terminal de entrada/salida o desde un dispositivo móvil y puede descargar rápidamente el programa de control necesario al panel de control CNC a través de una red local.
El intercambio de datos de CNC con la computadora central y la gestión de programas de CNC le permite transferir rápidamente los programas de control a las máquinas CNC, tener un archivo de programas de control con diferenciación de derechos de acceso, monitorear el cumplimiento de los archivos de CN y el historial de sus cambios, controlar la ejecución de los programas de control y comparar el programa operativo en la máquina con su versión original almacenada en el archivo del servidor. Esto conduce a una reducción en el tiempo de inactividad asociado con la instalación, búsqueda y transferencia de programas de control, hasta en un 20%.
Control de producción
A menudo, una empresa necesita software para sincronizar, coordinar, analizar y optimizar la salida de sus productos. Los sistemas de ejecución de fabricación (MES, por sus siglas en inglés), diseñados para realizar estas tareas, generalmente ofrecen una funcionalidad demasiado amplia y su implementación requiere demasiado tiempo y recursos. Teniendo en cuenta las necesidades que tienen nuestros clientes por un módulo económico y fácil de usar para planificar y controlar la producción a nivel del taller, aquí se requiere «Control de producción».
El módulo adicional «Control de producción» proporciona planificación y control sobre la ejecución del trabajo a nivel de mapas tecnológicos y horarios de trabajo; contiene un registro del procesamiento de piezas, le permite realizar un seguimiento de la ejecución de las operaciones tecnológicas, ajustar y aprobar los KPI por la cantidad y calidad de las piezas fabricadas, y también identificar las desviaciones de los indicadores planificados. Este módulo se adapta fácilmente a las especificaciones de varias industrias y, si es necesario, se puede combinar con el sistema MES o ERP (planificación de recursos empresariales).
El módulo «Control de producción» le permite crear rutas y horarios de trabajo; los datos del módulo se utilizan para calcular la OEE, controlar las operaciones tecnológicas, identificar piezas defectuosas y crear informes de progreso para el proceso de producción, lo que conduce a la optimización de los procesos tecnológicos, la determinación de la capacidad de producción real, la reducción de los costos de producción y el aumento de su eficiencia general hasta en un 5%.
Monitorización de vibraciones y diagnóstico
Otra característica exclusiva de los sistemas de su clase es que está diseñada para el monitoreo de vibraciones. El módulo opcional «Monitorización de vibraciones y diagnóstico» le permite utilizar sensores y dispositivos especiales instalados en la máquina CNC para medir los parámetros que caracterizan la condición técnica de los componentes mecánicos de la máquina, comparar los valores obtenidos con los valores aceptables y notificar al usuario si los valores de los parámetros de la vibración exceden los valores umbral establecidos.
El módulo «Monitorización de vibraciones y diagnóstico» le permite diagnosticar partes mecánicas de una máquina CNC para la detección temprana de defectos, proporcionando la planificación de trabajos de mantenimiento y reparación, el control de los modos de funcionamiento de la máquina, la capacidad de apagar la máquina CNC en una emergencia y evitar la colisión de las partes móviles de la máquina. Esto conduce a un aumento en la eficiencia de utilización del equipo de hasta un 8% debido a una reducción en el tiempo de inactividad asociado con averías de componentes mecánicos.
Control de la eficiencia energética
La inversión de capital en la producción no se limita al costo de comprar máquinas CNC. El consumo de energía de los equipos industriales también es un costo significativo para la empresa, y las máquinas siguen consumiendo electricidad incluso durante el tiempo de inactividad. El módulo «Control de la eficiencia energética» recopila y agrega datos sobre el consumo de energía en los diferentes modos y condiciones de la máquina, lo que le permite analizar los indicadores de calidad del sistema de suministro de energía y las operaciones tecnológicas en términos de su eficiencia energética.
El monitoreo continuo de la eficiencia energética de cada máquina CNC, el cálculo de los indicadores clave de eficiencia energética y la visualización de los valores de consumo de energía en forma tabular o gráfica pueden reducir los costos de energía hasta en un 3% al identificar las principales fuentes de sus pérdidas y al planificar el consumo de electricidad a su costo real.
Monitoreo por video
Un componente importante para garantizar la seguridad general, el mantenimiento del equipo y el monitoreo del trabajo del personal de cualquier planta moderna es un sistema de video vigilancia. Este le permite rastrear las fuentes de los problemas y proteger su negocio, proporcionándole la capacidad de controlar las acciones del personal del almacén y las instalaciones de producción, reduciendo la probabilidad de acciones erróneas, fraudulentas y maliciosas. Dadas las características específicas de trabajar en máquinas CNC y las situaciones que las rodean, existen aplicaciones de monitoreo por video económicas y fácilmente escalables. El módulo de «Monitoreo por video» le permite usar cámaras IP en tiempo real para monitorear lo que sucede en el taller o para recibir un video del intervalo de tiempo seleccionado.
La video vigilancia en tiempo real en la sala de producción y la disponibilidad de grabaciones de video de los intervalos de tiempo seleccionados del archivo pueden aumentar la eficiencia del uso del equipo hasta en un 3% al aumentar la cultura de producción y al reducir el tiempo para buscar las causas de los problemas con las máquinas.
Conexión API para sistemas externos ERP, CAD/CAM/PDM, MES y BI
El sistema de monitoreo de máquinas es un elemento importante, aunque no el único elemento de producción digital, cuya creación requiere el libre intercambio de datos entre muchos sistemas de información diferentes de la empresa. Para la integración con los sistemas ERP, MES, CAD/CAM, PDM y BI, puede usar la interfaz de programación de aplicaciones (API), un conjunto de métodos para acceder a la funcionalidad y los datos del software.
Entre las otras funciones principales de los sistemas de monitoreo de máquinas actuales, existe la posibilidad de intercambiar datos con software tecnológico y de producción de terceros, recibir información sobre los pedidos y trabajos planificados de los MES, así como transmitir datos sobre el estado de las máquinas y el rendimiento del proceso a los sistemas MES y BI.
Mantenimiento computarizado
El soporte automatizado de mantenimiento y reparación ayuda a reducir el tiempo de reparación y aumentar la durabilidad de los equipos de producción. El módulo de «Mantenimiento computarizado» generalmente tiene demanda en las grandes empresas y contiene dos submódulos: «Monitoreo» y «Mantenimiento técnico». El primero de ellos es utilizado por las unidades de servicio en su trabajo para asegurar la preparación organizativa y técnica de los equipos y generar informes. El segundo admite procesos de planificación, coordinación y gestión de los trabajos de reparación y mantenimiento, así como el registro automático del tiempo de operación del equipo, y proporciona mantenimiento preventivo de máquinas herramienta.
El «mantenimiento computarizado» le permite planificar, coordinar y controlar los trabajos de mantenimiento y reparación, administrar el consumo de repuestos y materiales, recibir información detallada sobre fallas, documentar las operaciones de mantenimiento e interactuar con organizaciones de servicio externas. Esto conduce a un aumento en la tasa de utilización de los equipos de hasta un 10% debido a una reducción en el tiempo de inactividad causado por averías en los equipos, así como a la optimización de la logística de la empresa.
Artículo escrito por Igor Bogachev, Director General de ZYFRA, para WWWhatsnew.com