LEONI Cable management system permite a los principales fabricantes de automóviles reducir millones de dólares en costes por paros imprevistos

Ningún diseño de ingeniería puede eliminar completamente el tiempo por paros imprevistos de la producción. Pero cuando un importante fabricante de automóviles de EE.UU. buscó una manera de reducir sus costes por paros imprevistos que van desde $ 7.000 a $ 10.000 por minuto en tres de sus plantas de montaje, solicitó ayuda a los ingenieros de LEONI.

Las paradas se producían en las operaciones de punzonado-riveteado de los 30 robots existentes en una sola línea de ensamblaje de piezas de aleación. El punzonado-riveteado es una técnica de fabricación muy efectiva que aplica fricción y calor para perforar un agujero a través de dos partes y remacharlas en un solo paso. Sin embargo, el fabricante de automóviles descubrió que las líneas de alimentación que entregaban remaches a sus robots se atascaban ocasionalmente. Además de interrumpir el funcionamiento del robot, estos atascos a menudo detenían toda la producción posterior hasta que los operarios pudieran limpiar o sustituir la línea y reiniciar el robot.

Conectando los puntos

Una inspección in situ realizada por los ingenieros de LEONI, determinó que la cuestión era una confluencia de factores. En primer lugar, como en cualquier sistema robótico, el movimiento repetitivo del robot y del efector final causó desgaste prematuro del cableado y del tubo de alimentación. Los cables se flexionaban constantemente y, en algunos puntos, se rozaban entre sí y con el brazo del robot.

El equipo de LEONI también determinó que los atascos eran más frecuentes cuando el radio de curvatura de la línea de alimentación era inferior a un cierto umbral. "Si el tubo se doblaba demasiado, entonces los remaches no fluían libremente", explicó José Carrasco, Ingeniero Técnico Comercial de LEONI. "El umbral del radio de curvatura varía, pero en el caso de esta aplicación encontramos que era 10 veces el diámetro del tubo, que era de 23 milímetros. Por lo tanto, era importante asegurar al menos 2,3 centímetros de radio de curvatura".

Abordar estos dos temas, reduciría la frecuencia de los atascos. Pero el equipo notó algo más sobre la configuración inicial del cliente. "El tubo de alimentación de los remaches era integro en un único tramo, sin ningún punto de ruptura hasta la herramienta", dijo. "Así que, cuando la línea se atascaba, se requería mucho tiempo y trabajo para cambiar todo el arnés de cableado y volver a poner la línea en producción".

Romper algo para arreglarlo

LEONI determinó dónde se producían habitualmente atascos en la línea de alimentación y, con la ayuda del cliente, identificó dónde se podían añadir puntos de ruptura para segmentar la línea. Cuando se producía un atasco, los operadores sólo tenían que reemplazar la sección problemática. Y podían hacer las reparaciones en 30 minutos en lugar de las 4-6 horas que normalmente se tardaban en cambiar el arnés de cables completo, que podían ser más de 20 m.

Resuelto el punto anterior, quedaba la tarea de minimizar los atascos. El equipo de LEONI desarrolló un dress-pack personalizado, no sólo para la línea de alimentación, sino también para la alimentación del robot y el cableado de comunicaciones. El sistema incluía un soporte personalizado diseñado para minimizar el desgaste causado por el contacto con el brazo del robot y asegurar que el radio de curvatura de la línea de alimentación se mantuviera por encima del umbral en el que los atascos se hacían más comunes.

Drástica reducción de costes por paros imprevistos

La configuración inicial del cliente experimentaba alrededor de uno o dos fallos por mes. La solución de LEONI mejoró significativamente ese porcentaje. En los meses transcurridos desde que se instaló el nuevo dress-pack, las líneas de alimentación de la instalación no han experimentado aún atasco alguno y no han causado ningún paro imprevisto. Además, en caso de que se produzca un atasco, el nuevo tubo de alimentación segmentado puede repararse en una fracción del tiempo de lo que se tardaba en reparar el sistema anterior.

"Lo que diferencia a LEONI es nuestro conocimiento de los cables y mangueras utilizados en estas aplicaciones", dijo Carrasco. "Y la atención que prestamos a detalles como el efecto de la tensión y el radio de curvatura en el rendimiento."

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