La automatización de la tecnología CNC para aumentar la eficiencia de los empleados

Uno de los problemas que encuentran los talleres de tecnología CNC exitosos es el crecimiento. Sí, parece extraño que el crecimiento de su negocio sea un problema, pero no obstante lo es. La principal consideración de los propietarios de talleres de mecanizado cuando sus emprendimientos crecen es el personal. Al director le toma mucho más tiempo encontrar un maquinista capaz en comparación con el tiempo en que se demanda la fuerza laboral adicional debido al crecimiento del volumen de producción CNC.

El problema de la mano de obra en los talleres de mecanizado CNC

El mecanizado CNC no es una tarea fácil. Requiere personal cualificado con habilidades específicas. El mercado simplemente no cuenta con tantos maquinistas capaces para atender toda la demanda. Por lo tanto, la mayoría de los talleres de mecanizado contratan personas que tienen más o menos conocimientos sobre mecanizado y les enseñan aspectos específicos. Esto conlleva un largo período de preparación de los empleados. Sin embargo, el desarrollo de un taller de mecanizado exitoso puede exigir una respuesta más rápida.

Además, las personas solo pueden trabajar 8 horas al día, mientras que una máquina CNC permanece en el taller todo el tiempo. Utilizando las capacidades de la tecnología CNC es posible aumentar la eficiencia de los empleados y de las máquinas herramienta.

Veamos los problemas que encuentran los propietarios de talleres de mecanizado y cómo logran superar las limitaciones con una plantilla de empleados fija. 

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Problema 1. Demasiado equipo, no suficientes trabajadores

Este primer problema es uno de los más comunes en el mundo de la fabricación. Un taller de mecanizado de Tennessee se metió en un problema así durante la Gran Depresión. Tuvieron que aumentar su volumen de producción sin tener recursos para empleados adicionales. Decidieron invertir en máquinas CNC automatizadas y enseñar a sus trabajadores a manejar dos a la vez.

Hoy, han mantenido esta tradición. El taller de Tennessee ha comprado recientemente tres celdas de mecanizado CNC automatizadas. Estas incluyen un centro de mecanizado de 5 ejes, un transportador de virutas, bombas de refrigerante y un colector de piezas. Todo el sistema básicamente funciona como un único bloque. Los propietarios han enseñado a sus maquinistas a vigilar dos celdas a la vez. Planean comprar más sin aumentar el número de maquinistas.

Problema 2. Las máquinas herramienta no funcionan durante todo el tiempo asignado

El director de una instalación de producción rápida se dio cuenta de que su equipo podría funcionar tanto de noche como de día. Vio que, mientras que una semana laboral humana a tiempo completo tiene solo 40 horas, las máquinas herramienta pueden trabajar 120 o incluso 168 horas a la semana. La producción CNC durante la noche podría multiplicar su producción al menos por varias veces sin contratar ni capacitar nuevas personas para operar las herramientas de noche, porque la tecnología CNC se ha desarrollado hasta el punto de que es posible la automatización completa de todos los procesos.

El director primero instaló en todas sus máquinas herramienta transportadores de virutas más largos y dirigió toda la viruta del taller hacia un tanque más grande que solo necesitaba vaciarse una vez cada dos días. Luego, instaló grandes mecanismos de cambio de herramientas de corte con 64 herramientas o más. De esa manera podía montar herramientas duplicadas en el sistema y disponer que la máquina herramienta usara nuevas fresas después de que las viejas se desgastaran. A continuación, adquirió mecanismos automáticos de alimentación de material para sus tornos y brazos robóticos para sus fresadoras. Si se configuraban correctamente, podían instalar las piezas en bruto en las herramientas sin ayuda humana. Y por último, el director compró sistemas especiales de recolección de piezas para la descarga.

Su idea trajo buenos resultados. Al final de la jornada laboral, los maquinistas dedicaban la última parte a configurar el sistema de fabricación automático. Durante la noche funcionaba y notificaba al ingeniero jefe si algo iba mal a través de una aplicación. Luego, por la mañana, el taller obtenía dos días completos de trabajo en una sola noche. Esto hizo posible trasladar lotes más grandes y sencillos a la producción automática y dejar que los maquinistas se ocuparan de trabajos de prototipos individuales, que son más complejos e interesantes.

Problema 3. Las personas tienen prejuicios contra la automatización de la tecnología CNC

Es un error común pensar que el desarrollo de la tecnología CNC, la implementación de robots y la automatización harán que las personas pierdan sus puestos de trabajo. Sin embargo, esto es fundamentalmente incorrecto. Los robots simplemente aumentan la eficiencia laboral. Por ejemplo, usar brazos robóticos para operaciones de carga y descarga no hace que el trabajador sea despedido. Simplemente le ahorra tiempo y esfuerzo al realizar tareas monótonas. En cambio, puede supervisar el trabajo no solo de una máquina herramienta sino de varias de ellas.

Posibles problemas con la automatización de la tecnología CNC

La automatización es un proceso complejo que requiere un diseño y una validación serios. Un sistema automatizado es único en sus algoritmos, volúmenes y herramental. Para automatizar de manera eficiente los sistemas de fabricación CNC, hay que tener en cuenta una serie de posibles problemas. En primer lugar, la evacuación de virutas. La mayoría de las máquinas herramienta CNC tienen un transportador de virutas. Sin embargo, el tanque de virutas suele cambiarse al menos una vez por turno. Para llevar a cabo trabajos automatizados largos, el taller de mecanizado necesitará tener un sistema central individual de evacuación de virutas. Por lo general, se refiere a un transportador personalizado más grande que recoge las virutas de todas las demás máquinas herramienta y las coloca en una sala grande que necesita vaciarse con mucha menos frecuencia.

Otro problema es proporcionar al equipo los refrigerantes necesarios en todo momento. Los refrigerantes garantizan que las fresas funcionen todo el tiempo previsto y que se mantenga la calidad de la pieza. Garantizar que el refrigerante se suministre en todo momento requiere instalar sensores especiales y sistemas de bombeo adicionales en la máquina herramienta. Una vez que el nivel de fluido en el tanque de refrigerante es demasiado bajo, se abre una línea de bombeo especial y llena el tanque hasta el nivel requerido.

Dependiendo de las piezas que fabrique, se necesitan diferentes tanques para las piezas finales. En general, al automatizar los sistemas siempre debe fijarse en los volúmenes de los contenedores. Los sistemas automatizados son muy eficientes y requieren mucho espacio. De lo contrario, llegará al taller por la mañana y encontrará piezas esparcidas por todo el suelo y el sistema atascado porque no pudo obtener una nueva pieza en bruto de un valioso contenedor sobrecargado.

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