Máquinas-herramienta: deriva térmica, vibración, avances lentos

El husillo y el bastidor se calientan y las dimensiones se desvían

Qué ocurre. Tras arrancar la máquina, el husillo y el bastidor se calientan de forma desigual y la posición de la herramienta se desplaza varias centésimas de milímetro respecto al estado frío. Las piezas del comienzo del turno difieren de las posteriores.

Qué cuesta. Rechazo y repasos con tolerancias estrechas, y un tiempo de calentamiento antes de la primera pieza buena. Los clientes añaden sus propias rutinas de calentamiento.

Por qué la solución habitual no funciona. Refrigerar la bancada y el husillo reduce el problema, pero no lo elimina. Medir una pieza patrón a intervalos corrige después de que la deriva ya ha ocurrido.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de la máquina (temperaturas, velocidades del husillo, posiciones de los ejes) y de unas pocas desviaciones medidas ajusto un modelo térmico que estima la deriva y compruebo con qué eficacia funcionaría una compensación. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra cuánta deriva se puede eliminar en el control y qué sensores de temperatura necesita el modelo.

Más información: Cálculo de estados no medidos para el control

Aparecen vibraciones de mecanizado a velocidades más altas

Qué ocurre. A mayor velocidad del husillo o mayor profundidad de corte, la herramienta empieza a vibrar, la superficie muestra ondulaciones y el ruido aumenta. El operador baja la velocidad hasta que cesa.

Qué cuesta. Calidad de superficie, vida de la herramienta y desgaste de la máquina, y velocidades por debajo de lo que el husillo podría dar.

Por qué la solución habitual no funciona. Los diagramas de estabilidad obtenidos con ensayos dan velocidades seguras para las combinaciones de herramienta y pieza que se midieron. Cada herramienta o sujeción nueva exige un ensayo nuevo.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de vibración y de potencia del husillo en cortes reales y de algunos cortes de prueba identifico la dinámica que causa las vibraciones. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si un amortiguamiento basado en modelo o una elección de velocidad podrían desplazar el límite, y qué necesitaría del accionamiento.

Más información: Control que se adapta a la deriva y al desgaste

Plegadoras: la recuperación elástica varía con el lote de material

Qué ocurre. Una chapa plegada al ángulo programado recupera algo de su forma, y la cantidad depende del lote de material, de su espesor y de la dirección de laminación. Las primeras piezas de un lote salen fuera de ángulo.

Qué cuesta. Errores de ángulo, rechazos y plegados de prueba al comienzo de cada lote. Se necesita un operador experto que corrija a ojo.

Por qué la solución habitual no funciona. Las tablas de material dan una recuperación media y no conocen el lote real. Un sistema de medición en la máquina corrige después del plegado.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de plegado (ángulos programados y medidos, datos del material, fuerza, carrera) compruebo con qué exactitud se puede calcular y adaptar la recuperación elástica desde los primeros plegados. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra si la máquina podría corregirse sola desde la primera pieza.

Más información: Control que se adapta a la deriva y al desgaste

Máquinas-herramienta grandes: ejes más pesados, frecuencias propias más bajas

Qué ocurre. A medida que las máquinas-herramienta crecen, aumentan las masas en movimiento y la estructura de la máquina se vuelve más blanda. Las frecuencias propias descienden hasta el rango de los lazos de control.

Qué cuesta. Precisión y velocidad: el regulador debe hacerse más lento para no excitar la estructura, y la precisión de trayectoria sufre en el punto de trabajo.

Por qué la solución habitual no funciona. Ajustar la cascada estándar con filtros de muesca funciona para una posición de los ejes. Una estructura más rígida cuesta peso, material y dinero.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de datos de accionamientos, mediciones de respuesta en frecuencia y el modelo estructural compruebo cómo cambiarían la precisión de trayectoria alcanzable una acción anticipada basada en modelo y un amortiguamiento activo. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si el siguiente tamaño de máquina se puede controlar sin rediseñar la estructura.

Más información: Control de precisión para robots y máquinas-herramienta

Las prensas de mayor tonelaje y mesas más grandes se flexionan y se inclinan

Qué ocurre. Una prensa con una mesa más grande y más fuerza se flexiona en el bastidor, y el carro se inclina bajo cargas descentradas. El útil ve un paralelismo distinto en cada carrera.

Qué cuesta. Calidad de las piezas, desgaste desigual del útil y tiempo de preparación para ajustar cuñas y calzos.

Por qué la solución habitual no funciona. Un bastidor más rígido es pesado y caro. Las correcciones manuales en la preparación valen para una carga y un útil.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de mediciones de fuerza, posición e inclinación de la prensa real calculo la flexión y la inclinación en función de la carga y compruebo si el control puede compensarlas con los actuadores existentes. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra hasta dónde puede llegar la compensación y qué sensores necesita.

Más información: Control de precisión para robots y máquinas-herramienta

Se pierde precisión con avances más altos

Qué ocurre. Con avance bajo el contorno es preciso. Al subir el avance, la herramienta corta las esquinas, los círculos se vuelven óvalos y el error de trayectoria crece.

Qué cuesta. Una elección entre velocidad y precisión. Los clientes compran una máquina rápida y luego la hacen funcionar despacio para obtener piezas precisas.

Por qué la solución habitual no funciona. Los reguladores estándar de ejes siguen cada eje por separado y no conocen el contorno. Más acción anticipada ayuda solo en lo que se ajustó.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de ejes de la máquina y de mediciones de contorno compruebo cuánto del error procede de la dinámica de los ejes y cómo lo reduciría un control de contorno que considere la trayectoria como un todo. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra qué precisión a qué velocidad de avance es realista para su máquina.

Más información: Precisión de contorno frente a velocidad

Los avances se fijan con prudencia

Qué ocurre. El programador fija avances seguros para toda la pieza, con límites para la esquina más difícil o la pared más fina. La máquina podría moverse más deprisa en los tramos largos.

Qué cuesta. Tiempo de ciclo en cada pieza, sumado a lo largo de un año de producción.

Por qué la solución habitual no funciona. Subir el avance en general causa errores en los puntos críticos. Fijarlo a mano para cada tramo es lento y se basa en el ensayo y error.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los límites de los ejes, los datos de accionamientos y el programa de la pieza calculo a qué velocidad puede ir la herramienta en cada tramo manteniendo el error dentro de la tolerancia. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice cuánto tiempo de ciclo daría una optimización del avance a lo largo de la trayectoria.

Más información: Trayectorias óptimas y planes de valores de consigna

Las piezas delgadas se flexionan bajo la fuerza de corte

Qué ocurre. Las paredes delgadas y las piezas esbeltas se doblan alejándose de la herramienta. Tras el corte recuperan su posición, y la pared terminada resulta más gruesa que lo programado.

Qué cuesta. Piezas fuera de tolerancia, pasadas de acabado adicionales y cortes lentos.

Por qué la solución habitual no funciona. Las pasadas adicionales cuestan tiempo. Las fijaciones que sostienen la pieza cuestan trabajo de preparación y no sirven para todas las geometrías.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de la geometría de la pieza, las fuerzas de corte y algunos cortes de prueba calculo la flexión y compruebo si la trayectoria de la herramienta se puede corregir de antemano. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra si la flexión prevista y compensada lleva la pieza a tolerancia en su máquina.

Más información: Control de precisión para robots y máquinas-herramienta

Los robots son demasiado blandos para mecanizar

Qué ocurre. Un robot industrial es preciso al repetir una posición, pero bajo la fuerza de corte su brazo se flexiona y la herramienta se sale de su trayectoria. Fresar con un robot es más barato que con una máquina-herramienta, pero los resultados son pobres.

Qué cuesta. Precisión de la pieza y calidad de superficie. El robot se usa solo para trabajos de desbaste.

Por qué la solución habitual no funciona. Reducir la velocidad de corte baja la fuerza pero añade tiempo. Un robot más rígido es más caro y no existe para todos los tamaños.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de datos del robot, mediciones de fuerza y la rigidez del brazo construyo un modelo de rigidez y compruebo hasta qué punto mejora la precisión la compensación de la trayectoria de la herramienta. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra qué precisión es realista para fresar con su robot.

Más información: Control de precisión para robots y máquinas-herramienta

Cada máquina la ajusta un técnico de servicio

Qué ocurre. En la puesta en marcha, un técnico de servicio ajusta los ejes uno tras otro, hace pruebas y cambia las ganancias. Lleva días y los resultados dependen de quién lo haga.

Qué cuesta. Tiempo de puesta en marcha por máquina, desplazamientos y la dependencia de unas pocas personas con experiencia.

Por qué la solución habitual no funciona. Una función estándar de autoajuste da resultados prudentes, y una lista de comprobación de ajuste da un punto de partida, no un óptimo. Cuantas más variantes, más personas hacen falta.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de respuesta de los ejes que registra una prueba de puesta en marcha identifico la dinámica de cada eje y calculo los ajustes del regulador. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra si el ajuste se puede automatizar a partir de la identificación para sus ejes y cuánto se acerca a lo que logra el mejor técnico.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustadas a mano por un modelo

Las máquinas esperan en plena disponibilidad

Qué ocurre. Entre trabajos, en los descansos y los fines de semana, las máquinas siguen encendidas, con bombas, ventiladores, hidráulica y refrigeración en marcha, para estar listas de inmediato.

Qué cuesta. Electricidad sin producción. En una nave de máquinas y a lo largo de un año, es una parte considerable de la factura de energía.

Por qué la solución habitual no funciona. Apagarlo todo a mano arriesga largos tiempos de calentamiento y deriva térmica. Un simple temporizador no puede saber qué máquina se necesita a continuación.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de potencia de las máquinas y del programa de trabajos compruebo qué unidades pueden pasar a espera y cuándo deben despertar para estar listas. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra cuánto ahorraría una estrategia de espera y qué necesita del control de la máquina.

Más información: Control predictivo económico

Rectificado: la quemadura y la cota se juzgan por experiencia

Qué ocurre. La muela del rectificador se desgasta, la pieza se calienta y la cota cambia durante el proceso. Las quemaduras en la superficie solo aparecen en una inspección posterior.

Qué cuesta. Rechazos, repasos y un margen de seguridad en el ciclo. Una pieza quemada puede descubrirse tarde, después de otros pasos.

Por qué la solución habitual no funciona. Los avances fijos y los intervalos de reavivado se basan en la experiencia y en un margen. Medir la pieza en la máquina da la cota, no la temperatura en la zona de contacto.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de las señales de potencia, fuerza y acústicas del proceso de rectificado y de los resultados de inspección compruebo si el estado del proceso se puede estimar durante el corte. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra si un estado calculado puede avisar de la quemadura y ajustar la cota, y qué señales hacen falta.

Más información: Medidas calculadas

Los parámetros de corte por láser se buscan por ensayo para cada material

Qué ocurre. Para cada material, espesor y lote nuevos, los parámetros de corte se prueban en piezas de ensayo hasta que el borde queda limpio. La tabla del control es un punto de partida.

Qué cuesta. Tiempo de preparación y chapas desechadas, y una calidad de borde que depende de quien ajustó los parámetros.

Por qué la solución habitual no funciona. Una base de datos de parámetros reúne resultados, pero solo cubre lo que se probó. Un cambio de gas, de boquilla o el desgaste de la lente vuelven a desplazar el óptimo.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de corte (potencia, velocidad, presión del gas, resultados) compruebo si un modelo del proceso puede proponer ajustes para un material nuevo y cuántos cortes de prueba ahorraría. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si unos ajustes basados en modelo son realistas para sus cortadoras.

Electroerosión: las condiciones del espacio de chispa son inestables

Qué ocurre. En la electroerosión, el espacio entre el electrodo y la pieza cambia con los residuos, el lavado y el desgaste. El generador reacciona a los cortocircuitos y los arcos retrocediendo.

Qué cuesta. Velocidad: la máquina trabaja por debajo de su capacidad para evitar problemas, y unas condiciones inestables del espacio dejan una superficie peor.

Por qué la solución habitual no funciona. Los ajustes fijos del generador por tarea no pueden seguir el espacio. Añadir un nuevo tipo de generador no cambia eso.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de tensión y corriente del proceso compruebo si el estado del espacio se puede estimar de forma continua y si un control que use esa estimación podría mantener el proceso estable con mayor velocidad. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra qué exige eso a su generador y a su control.

Más información: Cálculo de estados no medidos para el control

Los ciclos de palpado en la máquina son lentos

Qué ocurre. Medir una pieza en la máquina requiere muchos puntos de contacto. Cada uno supone un movimiento, un toque y una retirada, y el tiempo de ciclo aumenta.

Qué cuesta. Tiempo de ciclo y horas de máquina dedicadas a medir en lugar de cortar. Si se omite la medición, los errores se descubren tarde.

Por qué la solución habitual no funciona. Menos puntos ahorran tiempo, pero pierden información sobre la forma. Una máquina de medición aparte traslada el trabajo a otro lugar.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de piezas medidas y del comportamiento de error de la máquina compruebo si un modelo de la pieza y de la máquina puede reducir el número de puntos conservando la información que importa. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra cuántos puntos se podrían ahorrar en sus piezas.

Muchas variantes de máquina, cada una parametrizada a mano

Qué ocurre. Una gama de máquinas existe en muchos tamaños y opciones, y cada variante necesita su propio juego de parámetros de control, que los ingenieros introducen y prueban a mano.

Qué cuesta. Horas de ingeniería, que crecen con cada variante, y errores en las tablas de parámetros que afloran en casa del cliente.

Por qué la solución habitual no funciona. Copiar los valores de la variante más cercana da un punto de partida que hay que corregir. Las tablas grandes son difíciles de mantener coherentes.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los juegos de parámetros y las mediciones de las variantes existentes compruebo si un modelo puede generar los parámetros de una variante nueva a partir de sus datos. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra si la parametrización a partir de un modelo sustituiría a las tablas de su gama.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustadas a mano por un modelo

Los fallos se encuentran en la primera puesta en marcha real

Qué ocurre. El software de control de una máquina nueva se ejecuta por primera vez en la máquina real. Los errores en el acoplamiento de ejes, en la lógica de seguridad o en las secuencias aparecen cuando se fabrican las primeras piezas.

Qué cuesta. Retrasos al final del proyecto, cuando la presión es mayor, y riesgo de daños en la máquina.

Por qué la solución habitual no funciona. Probar en un prototipo lleva semanas de tiempo de máquina. Una simulación que solo reproduce señales no muestra si los ejes reales las seguirían.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir del diseño de la máquina, los datos de accionamientos y el programa de control compruebo qué partes necesitan un modelo dinámico para que la simulación merezca el esfuerzo. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra qué fallos puede detectar de verdad en su máquina una simulación antes de la construcción.

El software de control es el cuello de botella en la construcción de maquinaria

Qué ocurre. Una gran parte de los fabricantes de maquinaria dice que la falta de personal les cuesta ventas (Produktion). El desarrollo se desplaza de la mecánica hacia el software y la automatización, y los ingenieros de control están entre los perfiles más difíciles de cubrir.

Qué cuesta. Los proyectos esperan al software de control y los plazos de entrega se retrasan. El trabajo que se podría vender queda sin vender.

Por qué la solución habitual no funciona. Publicar otra oferta y esperar una contratación lleva meses. Una contratación fija para un pico de proyectos deja capacidad sin usar después.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. Asumo problemas de control definidos a precio fijo, a distancia, a partir de sus registros y planos, o trabajo mediante una colaboración a través de una agencia para períodos más largos. El diagnóstico remoto a precio fijo es la manera de ver con rapidez dónde limita su software de control y qué se puede externalizar.

Las normas para máquinas con funciones de aprendizaje aún se están definiendo

Qué ocurre. Los fabricantes de maquinaria añaden funciones de aprendizaje a los controles, desde ajustes adaptativos hasta decisiones basadas en imágenes. Las normas europeas sobre inteligencia artificial y sobre maquinaria se solapan, y los plazos para la inteligencia artificial en productos se han aplazado (Gibson Dunn).

Qué cuesta. Incertidumbre sobre la vía que debe seguir un producto con una función de aprendizaje y riesgo de diseñar una función que haya que rehacer.

Por qué la solución habitual no funciona. Esperar a que se definan las normas cuesta tiempo de llegada al mercado. Una función de aprendizaje que no se puede explicar ni limitar es difícil de certificar por cualquier vía.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de la especificación y de los datos que tiene reviso qué funciones de su control podrían construirse como reguladores basados en modelo con límites explícitos en lugar de cajas negras. El diagnóstico remoto a precio fijo muestra dónde basta esa vía más sencilla.

Más información: Control que se adapta a la deriva y al desgaste