Beneficios para su planta con metrología 3D

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La inspección rápida en tres dimensiones no solo reduce desperdicios, sino que también mejora la calidad, el tiempo de ciclo y en general mejora la eficiencia del equipo hasta en 20%. El presente artículo es un caso de éxito de una empresa que dejó los calibradores y los micrómetros para reemplazarlos por equipos 3D. En conclusión, los beneficios, más allá de tener equipos de punta en el laboratorio, se palpan en los resultados financieros.

Ya sea que los fabricantes busquen lograr una producción esbelta, Six Sigma o su propio programa de aseguramiento de la calidad, la metrología se sitúa en el corazón de la calidad y resulta fundamental en las metas de Six Sigma para los procesos de producción DMAIC (siglas en inglés para Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar). Aún el exceso de desperdicios se mantiene cuando las tareas de medición son realizadas bajo medios humanos lentos y subjetivos tales como medidores manuales y comparadores ópticos, los cuales pueden generar una gran cantidad de errores en los procesos de producción.

Con los métodos manuales, las primeras partes de la inspección pueden llevarse hasta en 45 minutos, las auditorías de inspección entrantes pueden tomar horas, el proceso de aprobación de partes de producción (PPAP) días y la precisión puede ser mucho menor a lo deseado.

“Incluso si los micrómetros y los calibradores están bien calibrados, la medición puede variar de una persona a otra dependiendo de cómo se empleen, de cómo se sujeten o de cómo se interpreten”, asegura Rocky Pinheiro, vicepresidente de Calidad para América del Norte de la firma Acument Global Technologies, un fabricante de tornillos, pernos, tuercas y componentes formados en frío de alto valor agregado para los sectores automotriz, aeroespacial, industrial y de defensa.

Los equipos de inspección que ofrecen vistas bidimensionales o de corte seccional de las partes también pueden ser insuficientes para los actuales requerimientos de control de calidad. “Las partes no existen en un mundo 2D, sino en uno de 3D”, advierte Pinheiro. “Cada parte fabricada debe acoplarse de manera correcta y funcionar con otros componentes en tres dimensiones”.

Por estas razones, los fabricantes más proactivos están empezando a utilizar tecnologías de inspección en 3D, que son más precisas y pueden tomar medidas y registrar docenas de características de partes en una pequeña fracción del tiempo que llevaría hacerlo mediante un proceso de inspección manual. Esto está permitiendo que los manufactureros conviertan la inspección automatizada de partes en 3D en una ventaja competitiva que les permite incrementar de manera significativa la calidad y el tiempo de ciclo, lo que se traduce en la reducción de desperdicios y la mejora de la eficiencia de todos sus equipos hasta en 20%.

Medición tridimensional

“Con LaserLab estamos completando hasta veinte mediciones por parte en tres dimensiones en 30 segundos para la primera parte, a la hora y en la inspección final”, asegura Pinheiro. “Nos brinda la retroalimentación en el 90% de los elementos que queremos medir. Desde la longitud, diámetro, radio y altura de cabeza hasta las esquinas, los bordes y otras dimensiones, con buena precisión”.

El LaserLab es un sistema de medición por láser en tres dimensiones de General Inspection que puede tomar medidas sobre veinte elementos críticos de una parte en un tiempo de alrededor de 20 segundos y por debajo de los dos micrómetros de diámetro, y es posible utilizarlo en el piso o en laboratorio, según la versión del equipo.

“Estamos observando mejoras en eficiencia en todo el equipo (OEE, por sus siglas en inglés) tanto para configuración como para cambios y estamos fabricando partes a mayor velocidad”, apuntó Pinheiro. “También estamos reduciendo de manera significativa el desperdicio de las primeras operaciones al tiempo que incrementamos el tiempo de ciclo”.

Debido a que este tipo de tecnologías miden de manera precisa con repetibilidad exacta en cada ocasión, reducen de manera significativa la variabilidad entre partes y elimina los errores comunes de un operador. También cuentan con bases de datos integradas que indican las tolerancias establecidas para cada característica en específico y después de cada pasada los rayos láser se calibran de manera automática acorde con los estándares NIST para asegurar la calidad.

De esta manera, un equipo como el LaserLab permite tener un control de procesos de manufactura en tiempo real con mayor precisión y consistencia en medidas que los que es posible hacer de manera manual, con lo que se logra una medición de partes más frecuente y con ello una mejora significativa en la calidad de los productos y en la reducción de desperdicios. Esto lo confirma Pinheiro al explicar que en la empresa anteriormente tenían procesos de inspección manuales para determinar la calidad de las piezas de arranque, lo cual requería alrededor de 10 minutos para revisar las dimensiones de cada parte.

“Ahora los sistemas láser 3D nos permiten cortar nuestros tiempos de inspección hasta en menos de 30 segundos en cada parte, un ahorro 20 veces mayor. Nos aseguramos que los procesos se lleven a cabo según nuestras especificaciones por lo que ahora estamos fabricando partes buenas de manera continua”.

Fiel a los principios de la producción esbelta y de Six Sigma, los sistemas de láser 3D tienen un flujo de colección de datos precisa y Control Estadístico de Procesos (CEP), lo que ha permitido a la empresa permanecer en un ciclo virtuoso de mejores mediciones, análisis, mejora y control de la producción.

“En lugar de que los operadores midan las dimensiones de parte y escriban los datos en papel para incorporarlos posteriormente en excel, el sistema 3D transporta la información de manera directa”, agrega el ejecutivo. “Esto elimina la parcialidad del operador, los errores y los cuellos de botella en la producción generada porque los operadores detienen los productos para hacer mediciones. Esto permite entonces que podamos fabricar en un flujo continuo”.

Conforme en Acument Global Technologies emplean más la tecnología de LaserLab para la identificación de las partes entrantes y la validación en los centros de distribución, Pinheiro espera observar beneficios adicionales. Los procesos van a verificar que las partes correctas se encuentren en los contenedores cuando deben estar ahí. También podrán comprobar las características clave de las partes tales como longitud, diámetro, pisos, esquinar y altura de cabezas.

“Nos hemos percatado que los sistemas de medición de 3D reducen el tiempo de ciclo de validación e identificación de las partes entrantes, pasando de 3 o 4 minutos hasta 20 segundos”, según explica el directivo. “La eficiencia permite el despliegue del staff a otras áreas y asegura la calidad y precisión de las partes para nuestros clientes finales”.

Mientras que el PPAP de la empresa normalmente tomaba 90 minutos para medir varias partes de forma manual con medidores tales como micrómetros o calibradores, el nuevo sistema les ha permitido ahorrar hasta una hora por cada PPAP. “La eficiencia ha liberado a mi cordinador de PPAP de más o menos un día al mes, tiempo que le dedica a mejorar el control de calidad”.

De acuerdo con lo comentado por Pinheiro, la firma Acument también está obteniendo un mejor desempeño del EBITA (Earnings Before Interest and Taxes Accrued) comparado con el año anterior. “Esto nos dice que incluso si no estamos midiendo de manera directa algunos de los beneficios de la medicion por láser 3D, estos se están dando en los resultados finales de la operación”.

“Cualquier empresa de manufactura donde la precisión dimensional es crucial debería mirar el sistema de medición 3D”, considera Pinheiro. “Ya logramos el retorno de la inversión de nuestras unidades en un año y estas continúan dándonos enormes eficiencias”.

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