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DISEÑADO EN TORNO A SU PROCESO

Machine Design & Tooling

Convertir un requerimiento de producción en una máquina que de verdad se pueda construir, mantener y modificar después. Layouts, herramentales y efectores diseñados por gente que ha puesto en marcha lo que dibujó.

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INGENIERÍA EN LA PRÁCTICA / DENTRO DE ETHOS

El problema que resuelve

Casi toda la automatización que decepciona no estuvo mal construida. Estuvo mal diseñada, y la construcción fue fiel al plano.

Las fallas se repiten. Herramental que funciona con una pieza nominal y se atora con una real. Un dispositivo al que no se llega para darle mantenimiento sin desmontar el guardado. Un layout que alcanza su ritmo en papel y lo pierde en una transferencia que nadie modeló. Una máquina que corre perfecto la pieza actual y no se puede adaptar cuando la pieza cambia.

El diseño es donde se deciden esos desenlaces, y es el lugar más barato para corregirlos. Un cambio en el layout cuesta una tarde. El mismo cambio después de fabricar cuesta semanas.

Venimos del Tier 1 automotriz, lo que significa que hemos estado del lado que recibe equipo diseñado por quien nunca tuvo que operarlo. Eso definió cómo diseñamos: para la planta que será dueña de la máquina los próximos diez años, no para la junta de aprobación.

Lo que hacemos

Concepto y layout.
Acomodo de la celda, flujo de pieza, acceso de operación y mantenimiento, guardado y zonas de seguridad. Estudios de alcance antes de comprometer nada, no después.
Simulación antes del acero.
Modelamos alcance, ciclo e interferencias en software, y corremos estudios de tiempo de ciclo contra su ritmo real. La simulación es además lo que hace sobrevivible el cambio: cuando una interfaz se mueve a medio proyecto, una celda modelada da una forma ordenada de resolver la nueva configuración en lugar de empezar de nuevo.
Herramentales a la medida.
Localización y sujeción que sostienen la pieza correctamente durante todo el proceso, incluso cuando la pieza llega al límite de su tolerancia y no al centro.
Efectores de fin de brazo.
Garras, vacío, magnéticos y herramientas multifunción. Cambiadores cuando un robot tiene que hacer más de un trabajo. El efector es donde se gana o se pierde la mayoría de las celdas, y es el componente que más se deja para el final.
Diseño para acumulación de tolerancias.
Cada componente tiene su banda de tolerancia. Cuando varios componentes de un ensamble llegan cerca de su límite al mismo tiempo, la acumulación puede sacar al ensamble de lo que el herramental estándar admite. En producción de volumen eso no es un caso raro: pasa con regularidad. Diseñar herramental que absorba todo el envolvente sin perder repetibilidad ni tiempo de ciclo es ingeniería de verdad, y es lo que separa una celda que corre de una que corre los lunes.
Diseño para mantenimiento.
Si a una parte de la máquina se le va a dar servicio, tiene que alcanzarse. En una celda aeroespacial pusimos los tres robots en fosas bajo el nivel de piso justamente para que vehículos y personal de mantenimiento conservaran su acceso a la celda durante la producción.

Evidencia

Alineación submilimétrica en tres estaciones de alimentación

En una celda de ensamble automotriz de alto volumen, dos robots tenían que tomar pieza de tres estaciones de alimentación distintas. Los robots no ajustan su trayectoria entre estaciones: hay una posición programada para tomar y una para soltar. Si cualquier estación se desplaza, la toma falla.

Eso obligaba a alinear las tres estaciones con precisión submilimétrica contra una sola posición programada, y a sostener esa alineación con las condiciones térmicas y dinámicas de un entorno de producción. Lograr esa consistencia desde el diseño mecánico, en lugar de confiar en que el robot compense, exigió un rigor por encima de la práctica común de construcción de máquinas.

Absorber un cambio de interfaz a medio proyecto

En una celda aeroespacial de manejo de materiales, el robot tenía que acoplarse con un sistema de tractor y transportador construido por un tercero. Esa interfaz determinaba los estudios de alcance, el diseño del efector y el layout de la celda, y se definió temprano porque todo dependía de ella.

A la mitad, el tercero cambió su diseño. La toma pasó del exterior del mecanismo del tractor a un agarre interior, más parecido a cómo engancha un perno de amarre en el husillo de un CNC.

Fue la decisión de ingeniería correcta. Dio una presentación de pieza más consistente y quitó interferencias externas del ciclo de toma. También implicó rehacer estudios de alcance, adaptar el efector y revalidar simulación ya terminada.

El punto no es que el cambio haya ocurrido: en cualquier proyecto donde varias partes construyen en paralelo, va a ocurrir. El punto es que la simulación ya hecha dio una forma ordenada de resolver rápido la nueva configuración en lugar de empezar desde cero, y el programa se sostuvo.

Iniciar una conversación

  1. La pieza y sus variantes, con tolerancias. Todas, incluidas las que usted considera casos raros.
  2. Los pasos del proceso que necesita que realice la máquina, en orden.
  3. Las restricciones que no se pueden mover. Espacio de piso, altura libre, equipo existente con el que tiene que acoplarse, estándares de planta.

Si el proceso todavía no está probado, conviene empezar por Desarrollo de Procesos e I+D. Diseñar una máquina alrededor de un proceso no probado es como se encarecen los proyectos.

EL SIGUIENTE PASO ES SUYO.

¿Qué podríamos
construir juntos?

Tráiganos su pieza, su proceso o el problema que todavía no ha resuelto.

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