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CASO PRÁCTICO
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El sistema iTRAK logra una eficiencia general extraordinaria

DT Engineering diseña un sistema único que amplía los límites de la tecnología de carrito independiente

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Máquina de cliente de DT Engineering

Desafío

  • Mejorar la repetibilidad, la velocidad y la flexibilidad en aplicaciones de ensamblaje, dispensación y envasado

Soluciones

  • iTRAK sistema de riel inteligente de Rockwell Automation
  • Allen-Bradley CompactLogix 5380 controlador
  • Allen-Bradley Kinetix 5700 EtherNet/IP™ servoaccionamiento
  • Allen-Bradley PanelView terminales gráficas

Resultados

  • Aumenta la eficiencia general del equipo (OEE)
  • Mejora la flexibilidad y el cambio
  • Logra una sincronización precisa para aplicaciones de dispensación/llenado
  • Mantiene tolerancias estrictas

La "personalización masiva" es un concepto que existe desde hace décadas. Pero con la llegada del Internet de las cosas (IoT) y tecnología de automatización más sofisticada, un entorno de fabricación flexible que puede abordar de manera eficiente múltiples SKU y una producción más personalizada se está convirtiendo en una realidad.

“Nuestros clientes están investigando nuevas y mejores formas de automatizar sus procesos”, dijo Mark Meckem, director de ingeniería y tecnología, DT Engineering. “Colaboramos con clientes y proveedores para ofrecer soluciones que se ajustan al tiempo de ciclo, mejoran el retorno de la inversión y abordan los desafíos de la fuerza laboral”.

DT Engineering es un desarrollador de automatización industrial e integrador de sistemas de propiedad familiar que se enorgullece de su enfoque innovador para la ejecución de proyectos al dar vida a los conceptos. Ubicada en Lebanon, Missouri, DT Engineering atiende a las principales empresas de electrodomésticos, HVAC, agricultura, neumáticos, productos de consumo y dispositivos farmacéuticos/médicos.

Los sistemas de transporte convencionales limitan la eficiencia general del equipo

Dado que la eficiencia general del equipo (OEE) es fundamental para el retorno de la inversión (ROI), la OEE es un indicador clave de desempeño para la mayoría de las industrias. La mejora en el tiempo de cambio y la precisión del equipo impactan la OEE, mejorando así el ROI.

El transporte es central para muchas aplicaciones industriales. Y el método utilizado a menudo limita las mejoras en la eficiencia general del equipo. 

Los transportadores convencionales están diseñados para mover productos a través de una línea en una ruta preconfigurada, a una velocidad fija. Los productos en el transportador están igualmente espaciados y el sistema solo funciona tan rápido como el proceso más lento de la línea.

“Las aplicaciones de ensamblaje y empaque de alta velocidad implican transportar productos con control y precisión”, explicó Meckem. “Los equipos antiguos accionados por levas de eje de línea o por correa tienen un alto grado de precisión, pero no flexibilidad. Un sistema basado en tecnología de carrito independiente tiene tanto precisión como flexibilidad, lo que reduce los gastos de capital para múltiples SKU”.

Recientemente, DT Engineering aplicó este nuevo enfoque para mejorar la velocidad y el rendimiento de la máquina en una solución de múltiples aplicaciones con Rockwell Automationtecnología de carrito independiente (ICT).

Una mejor manera

“Nos asociamos con Rockwell Automation para desarrollar e implementar un sistema de “doble nivel” para un cliente de Fortune 500 basado en iTRAK® ICT”, dijo Meckem. “Diseñamos la solución para cumplir con el estándar de eficiencia general (OEE) del cliente – 85%. Actualmente, el sistema está logrando 97% de eficiencia general (OEE).”

Basándose en ese éxito, DT Engineering diseñó una solución de doble nivel iTRAK que puede servir como prototipo para muchas aplicaciones.

La tecnología iTRAK se basa en motores síncronos lineales, que permiten el control independiente de múltiples transportadores propulsados magnéticamente. El software de control y los sensores incorporados calculan continuamente la posición del transportador.

En lugar de viajar a una velocidad fija, los transportadores se mueven de forma independiente de una estación a otra.

En la solución prototipo, un sistema iTRAK transporta productos a las estaciones de procesamiento. Un segundo iTRAK opera en la parte superior y puede asumir varios roles.

“La capacidad de transferir herramientas de un sistema iTRAK a otro crea varias oportunidades para mejorar el flujo de productos”, dijo Meckem. “Por ejemplo, el sistema puede usarse para organizar múltiples SKU, gestionar el control de calidad, habilitar revisiones de componentes para respaldar artículos en garantía e incorporar procesos adicionales que mejoren los tiempos de ciclo.”

“El sistema también puede configurarse para ejecutar dos SKU simultáneamente”, agregó Meckem.

La solución se ejecuta en un Allen-Bradley CompactLogix™ 5380 controller e incluye Allen-Bradley Kinetix® 5700 servo drives, Allen-Bradley PanelView™ graphic terminals, y Allen-Bradley Stratix® 5700 managed switches. La solución está integrada en una red EtherNet/IP™.

Para las aplicaciones de pick and place en la máquina prototipo, DT Engineering instaló FANUC® robots. FANUC es un Product Partner Encompass™ en el programa PartnerNetwork™ de Rockwell Automation. Además, DT Engineering es un integrador de sistemas autorizado para robots FANUC.

Más eficiente. Repetible.

DT Engineering puede replicar los pasos del proceso que se usaron en sus aplicaciones de máquinas anteriores. Pero gracias al sistema iTRAK, la forma en que pueden ejecutar esos pasos ha cambiado significativamente.

“Como las aceleraciones, desaceleraciones, velocidades y posiciones son programables, realmente podemos acelerar y desacelerar entre algunas de las estaciones de procesamiento”, explicó Meckem. “Esto mejora considerablemente la eficiencia general del sistema.”

“Y dado que las tolerancias se ajustan y controlan electrónicamente, el sistema es altamente repetible”, añadió Meckem.

Sincronización precisa

El aspecto más desafiante del proyecto fue implementar el enfoque innovador de la empresa para la dispensación de materiales utilizando el iTRAK superior. Para dispensar una carga, un ensamblaje transportado por la vía superior debe acoplarse al producto transportado por la vía inferior durante un intervalo de tiempo.

Lograr una sincronización precisa – a 7 milésimas de pulgada – fue una hazaña de ingeniería que requirió una colaboración excepcional entre DT Engineering y el equipo de Rockwell Automation.

“Rockwell Automation completó las simulaciones para determinar el número de transportadores necesarios en ambos sistemas iTRAK – y el tiempo de permanencia necesario para cada estación”, afirmó Meckem.

Para ampliar aún más la OEE, el prototipo incluye una experiencia de realidad aumentada (AR) PTC® Vuforia® que simplifica el mantenimiento al guiar a los operadores a través de los procedimientos. PTC, líder en transformación digital, es un socio de alianza estratégica de Rockwell Automation.

DT Engineering prevé que muchos clientes obtendrán un retorno significativo sobre la OEE al aprovechar nuevas formas de desarrollar e implementar soluciones iTRAK – y tecnologías digitales inteligentes.

Obtenga más información sobre cómo Rockwell Automation ayuda a mejorar el machine builder performance.

Publicado 4 de febrero de 2020

Temas: Acelere la transformación digital Transformación digital Generación de energía Interface operador-máquina Controladores programables Variadores Vuforia Tecnología de carrito independiente
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