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Dec 12, 2023

Las mejoras en el doblado de paneles ayudan a los fabricantes de metal con la escasez de mano de obra

Los avances en la tecnología de doblado de paneles están ayudando a los fabricantes a doblar más rápido y

Los avances en la tecnología de doblado de paneles están ayudando a los fabricantes a doblar más rápido y con menos contenido de mano de obra. TRUMPF

Encontrar, mantener y capacitar a los recursos humanos sigue siendo un desafío para los fabricantes, y las operaciones de plegado no son una excepción. Las dobladoras de paneles se desarrollaron para simplificar el doblado, hacerlo más eficiente y reducir la tensión de los operadores de doblado.

Se han realizado mejoras en las mismas paneladoras para continuar con la trayectoria de eficiencia. Se han desarrollado mejoras en la tecnología para ampliar los tipos de perfiles, tamaños y gamas de componentes que se pueden doblar; automatizar los aspectos de manejo de materiales; aumentar el número de herramientas que se pueden almacenar en la máquina; y mejorar la consistencia de la primera parte buena.

Expertos en la materia de plegado de paneles de cuatro OEM: Franziska Mashowski, directora de Smart Factory Applications y Automated Bending de TRUMPF, Jamie Sims, gerente general de Ursviken Pivatic, Fred Cooke, gerente de ventas de Prima Power System, y Peter Kitzler, gerente de ingeniería de aplicaciones y ventas de Salvagnini, describen la tecnología y sus actualizaciones.

¿A qué desafíos se enfrentan actualmente los fabricantes de metal en relación con el plegado y el plegado de paneles, específicamente?

Franziska Mashowski, TRUMPF: El trabajo sigue siendo un desafío. Las habilidades de flexión tienen una gran demanda y son muy difíciles de conseguir. A menudo nos dicen que es difícil encontrar personal que esté dispuesto a aprender a operar una máquina dobladora.

Esto ha llevado a muchos fabricantes de metales a ofrecer capacitación y apoyo para crear una fuerza laboral calificada en doblado en sus empresas de manera orgánica. Desafortunadamente, capacitar a un operador a un alto nivel de habilidad es un proceso que requiere mucho tiempo, y los operadores de plegado experimentados pueden ser difíciles de retener.

Fred Cooke, Prima Power: Las dobladoras de paneles son sistemas altamente efectivos para los fabricantes, ya que reducen el tiempo de configuración, se ajustan automáticamente para diferentes tipos y grosores de material y mejoran la calidad con maquinaria repetible. El desafío consiste en mantener ocupada a la dobladora con grandes volúmenes de piezas en bruto (por lo general, de 400 a 600 paneles en un turno de ocho horas) y descargar, secuenciar y clasificar las piezas con un contacto mínimo.

Peter Kitzler, Salvagnini: La demanda industrial está cambiando. Durante muchos años, el tamaño de los lotes/lotes de producción se ha reducido, mientras que la expectativa es mejorar las tres esquinas del triángulo de gestión de proyectos (precio, calidad y entrega). Este requisito significa que el proceso de fabricación en su conjunto debe ser mejor en cuanto a flexibilidad, precisión y confiabilidad. En una encuesta reciente de fabricantes de EE. UU., dijeron que el rendimiento es tan apremiante como la escasez de mano de obra. Entonces, además de encontrar operadores, los fabricantes enfrentan el desafío de identificar el mejor equipo.

Cuando se trata de doblar piezas, los desafíos son asegurarse de que el tiempo de configuración de las herramientas sea mínimo y que la producción se dirija hacia una tasa de desperdicio cero.

Jamie Sims, Ursviken Pivatic: Las dobladoras de paneles producen tiempos de ciclo de doblado más rápidos pero tienen limitaciones en los tipos de perfiles y alturas de doblado. También pueden limitarse a doblar piezas de más de 10 pies de largo.

La dobladora multipanel también tiene un manipulador opcional que asegura la pieza desde atrás para que se puedan procesar piezas muy estrechas. Ursviken Pivatic

¿Cómo están evolucionando las dobladoras de paneles para ayudar a enfrentar estos desafíos? ¿Cuáles son algunos desarrollos críticos y actuales que está viendo?

Kitzler: La paneladora está evolucionando de varias maneras diferentes. En primer lugar, está la automatización. Las dobladoras de paneles se diseñaron originalmente para ofrecer una tecnología más nueva que permitiera a los fabricantes reemplazar cuatro o más prensas plegadoras. Esta tecnología altamente automatizada no solo ayuda con los problemas de mano de obra, sino que también mejora la precisión de las piezas, y la mayor velocidad de fabricación de piezas es significativa. Por lo general, un panelador tarda cinco segundos por curva en un turno.

El utillaje automático es otra área de la tecnología de plegado de paneles que está en constante evolución. Según las piezas que produzca el fabricante, las dobladoras de paneles pueden alcanzar alturas de doblado de 10 pulgadas e implementar características para producir piezas muy pequeñas. Otro desarrollo importante está en el software. Todas las aplicaciones de software relacionadas con el plegado de paneles, como CAD/CAM, diseño 3D, programación de máquinas, parametría, el sistema de procesamiento de pedidos y la gestión de la producción, en general, se están desarrollando a niveles de automatización aún más altos. Las máquinas de producción y las aplicaciones de software relacionadas tienen que ser utilizables por cualquier persona, incluso con calificaciones de bajo nivel en la fabricación de chapa.

Cooke: Nuestras paneladoras han avanzado significativamente en los últimos años, transformándose de máquinas independientes que debían cargarse manualmente a sistemas integrados. Esto ha tenido un gran impacto en todo el proceso. Los espacios en blanco se pueden suministrar mediante una bobina directamente a los cargadores de las máquinas de corte, como la combinación de punzonadora/cizalla Shear Brilliance o la máquina combinada de punzonadora/láser Combi Genius.

Esta innovación ha resultado en una reducción de la mano de obra requerida porque un operador ahora puede asumir el rol de gerente de línea. Con un calibre 18, 15,000 lb. siendo capaz de proporcionar más de 140 espacios en blanco de 60 x 120 pulgadas, el sistema puede cortar la longitud correcta cada vez. Esto da como resultado un rendimiento vertiginoso y costos que se desploman. Además, la dobladora pasa las piezas al siguiente proceso, proporcionando datos posteriores.

Mashowski: Una paneladora es una máquina que ha sido diseñada para optimizar el proceso de doblado. Lo hace simplificando el proceso de doblado mientras agrega eficiencia. Una pieza que puede tardar un par de minutos en una prensa plegadora se puede doblar en la mitad o en un tercio de ese tiempo de procesamiento. Estas mejoras de eficiencia se vuelven aún más críticas gracias al corte por láser cada vez más rápido y otras operaciones upstream.

El doblado de paneles también facilita el proceso de doblado para los operadores. El operador ya no debe manipular el material para cada curva. Esto reduce la fatiga y la posibilidad de errores durante el proceso de doblado. Con una paneladora, un operador no tiene que colocar la pieza contra un tope y depender de su coordinación para producir una buena pieza. Las dobladoras de paneles hacen todo esto a través de un proceso automatizado y confiable. Se inserta una pieza en bruto en la máquina y la paneladora produce la pieza completa.

Sims: Las dobladoras de paneles son muy precisas y flexibles debido a los movimientos interpolados de las hojas de doblado que permiten radios pequeños y grandes en las curvas sin necesidad de cambiar la herramienta. Nuestra dobladora multipanel fue diseñada para poder aumentar la luz del día para aplicaciones que superan las 12 pulgadas. alturas de flexión y 13 pies. longitudes en una sola máquina. Pueden doblar componentes de hasta 26 pies de largo cuando los dobladores están configurados como un tándem.

¿Cómo estás abordando estos desafíos? ¿Qué ha desarrollado con las dobladoras de paneles que es nuevo o significativo?

Cooke: Los fabricantes quieren controlar la secuencia de producción. Hemos instalado varias dobladoras grandes con nuestro robot de recolección/apilado. Una pinza cartesiana para recoger y colocar permite que la dobladora extraiga simultáneamente varias mesas y casetes de los sistemas de almacenamiento. Mientras se cambia un casete, el otro está en reproducción. De esa manera, el doblador nunca pierde el ritmo.

Las dobladoras de paneles Prima se pueden integrar con equipos de carga y descarga automatizados. Poder principal

Para la descarga, los operadores pueden enviar las piezas directamente a un transportador donde se pueden realizar las operaciones posteriores al proceso, como remachado, soldadura por puntos, relleno de espuma. Una vez dobladas las piezas, una pinza de carga puede apilar las piezas automáticamente. En algunos casos, los operadores de doblado pueden usar una segunda pinza de carga en la viga para reducir aún más los tiempos de producción. Esto es aplicable para piezas fácilmente apilables.

Para apilamientos más complicados, se recomienda un robot industrial de 6 o 7 ejes. Finalmente, el nuevo desarrollo en vehículos guiados automatizados son los robots móviles autónomos (AMR), que cargan piezas en estaciones.

Mashowski: Las ventajas significativas son inherentes a cualquier proceso automatizado. La dificultad con la que hemos visto luchar a muchos fabricantes de metal es determinar si sus piezas y aplicaciones son adecuadas para el doblado de paneles. El doblado de paneles es una forma eficiente y productiva de formar piezas, pero solo si las piezas se ajustan al ámbito de aplicación de lo que puede hacer un doblador de paneles.

Una restricción común del doblador de paneles es la altura de la brida y la altura de la caja. TRUMPF ha presentado el TruBend Center 7020 que formará una altura de caja de hasta 13,7 pulgadas de alto. Esto abre una nueva gama de aplicaciones para envolventes y cajas eléctricas al doblado de paneles sin sacrificar la velocidad ni la flexibilidad.

Sims: una característica única es la consola multiherramienta que permite a los operadores instalar hasta cinco cuchillas para doblar en la misma máquina. Esto aumenta la flexibilidad. La dobladora multipanel también tiene un manipulador opcional que asegura la pieza desde atrás para que se puedan procesar piezas muy estrechas.

Kitzler: Salvagnini ha desarrollado las máquinas de doblado de paneles hasta la automatización completa sin configuración en todos los aspectos de la operación de doblado. Eso incluye también herramientas dedicadas para operaciones especiales de doblado. En consecuencia, todos los modelos de paneladoras se pueden operar sin configuración manual humana en el programa de producción flexible más alto. Es decir, desde el flujo de una sola pieza hasta la producción de lotes medianos. En el lado de la automatización, todos los modelos y tamaños de máquinas están preparados para la integración total en FMS [sistemas de fabricación flexibles] o sistemas autónomos totalmente automatizados.

Las dobladoras de paneles compactas y las dobladoras de paneles de baja automatización aún se pueden instalar y configurar para operación manual, así como para carga y descarga robótica. Salvagnini llama a esta tecnología P-Robot.

Las dobladoras de paneles deben poder producir una "primera pieza buena". Hoy en día, la industria de la chapa no puede darse el lujo de perforar o cortar con láser piezas adicionales para la calificación de piezas y el ajuste fino de las series de producción. Por esa razón, Salvagnini ha desarrollado una tecnología que detecta las inconsistencias de la materia prima y la variación de las propiedades del material en las tolerancias del espesor de la hoja y la resistencia a la tracción/deformación. Una vez detectado y medido, se compensa y registra automáticamente. Estas son características estándar en cada modelo de paneladora.

Finalmente, el consumo de energía es un tema candente. Salvagnini utiliza sistemas de accionamiento de potencia llamados actuadores en todos los modelos de paneladoras fabricados desde 2015. Esta tecnología, junto con aplicaciones eléctricas y neumáticas, ha reducido el consumo de energía en nuestras paneladoras a niveles tan bajos que el consumo de energía ya no es un factor.