Software, lo nuevo del hardware

La feria de máquinas herramienta más grande del mundo concluyó a finales de septiembre en la ciudad de Hannover, Alemania, con un mensaje claro: el futuro de las máquinas herramienta está en los sistemas interconectados.

Este 2017, el eslogan de EMO fue “Conectando sistemas para una producción inteligente” y significa una rotunda avanzada hacia las tecnologí­as relacionadas con la manufactura digital con el arribo franco, y casi omnipresente, de las tecnologí­as de la información y las comunicaciones a distintas plataformas de las máquinas herramienta. En otras palabras, es la sentencia de la construcción del ambiente 4.0 en el mundo de las máquinas herramienta. 

Los fabricantes de maquinaria, herramientas y equipos relacionados con este sector ocuparon casi en su totalidad el enorme recinto de convenciones de Hannover. En total, fueron alrededor de 2,200 expositores provenientes de 44 paí­ses ocupando un área de exhibición de 200,000 metros cuadrados. Esto es, unos 30 campos de futbol repletos de maquinaria con más de 140,000 visitantes de alrededor de cien paí­ses caminando por sus pasillos. Así­ de grande es EMO, un lugar al que asiste “la crema de la crema de los ingenieros de producción”, según las palabras de Carl Martin Welckner, comisionado General de EMO, durante el acto inaugural del evento, quien también advirtió de la presencia de delegaciones de usuarios de más de veinte paí­ses dispuestos a realizar negocios durante el evento.

El presidente de Alemania, Frank-Walter Steinmeier, quien oficialmente inauguró la edición 2017 de EMO, se mostró muy entusiasmado con el hecho de que las ferias sigan siendo un éxito en el sentido de garantizar la interacción humana y presencial en la industria. Aseguró, durante su discurso, que “una sociedad abierta y una economí­a próspera se basan en la comunicación y la confianza. Las ferias comerciales como EMO lo demuestran de una manera concreta y tangible. Afortunadamente, esta tradición sigue floreciendo, incluso en una era de catálogos digitales, video conferencias y producción justo a tiempo”.

Y, para una industria donde el hardware es el rey, el software se ha vuelto un jugador vital y es protagonista en los procesos de innovación de las máquinas herramienta. La inauguración estuvo llena de mensajes relacionados con la digitalización y el valor de la información, no solo en la manufactura, sino en el progreso y la evolución de la sociedad misma. El gobernador del estado de Baja Sajonia, Stephan Weil, comentó que “los expositores de EMO no solo se están manteniendo, sino que están expandiendo sus fortalezas al concentrar factores de precisión, calidad, productividad y, sobre todo, nuevas soluciones dedicadas a aspectos de conectividad y digitalización”.

Interesante fue, sin duda, que en esta ocasión fuera invitado un representante de la industria del software. Se trató de Bernd Leukert, de la firma SAP, quien consideró que serán las nuevas tecnologí­as de maquinaria las que abran la puerta finalmente a tendencias industriales basadas en la economí­a digital, tales como la personalización masiva, la cual no será posible de no contar con sistemas complejos de fabricación, con alta integración y, principalmente, automatización y flexibilidad. Todo pareciera indicar que estamos en la antesala del fin de la producción en serie o de alto volumen y baja mezcla.

Modelos articulados

Expositores como DMG Mori, Mazak, Okuma, Fanuc, FFG, Grob, Index, Heller, Doosan, GF y Makino, solo por mencionar algunos, presentaron equipos para una gran variedad de aplicaciones en las que como ya es común, están los equipos multiejes. Dentro de la propuesta tecnológica de cada una de las máquinas de manera independiente, en función de cada una de las aplicaciones para las cuales fueron diseñadas, un aspecto relevante fue la coincidencia para buscar soluciones integrales en las que incluso diferentes procesos se enlacen, en una especie de danza productiva, en la que una pieza pasa de una máquina a otra prácticamente sin parar a partir de soluciones o procesos automatizados.

El caso de la manufactura aditiva es un buen ejemplo de ello, pues la mayorí­a de los fabricantes de maquinaria han incorporado a su oferta de valor equipos de impresión de metal; es decir, sin dejar de desarrollar tecnologí­a sustractiva, están incorporando procesos aditivos. De esta manera, se pueden desarrollar aplicaciones a la medida con procesos combinados con varios equipos y, en ocasiones, en un mismo equipo, en el que un sistema controlado por un CNC ejecuta un proceso de corte y después, realiza una operación de sinterización de metal con un cabezal incluido en la misma máquina.

En este campo, empresas fabricantes de herramientas como Sandvik presentaron tecnologí­as de adición de metal, lo cual resulta interesante, pues dejan claro que su modelo de negocio no es el corte o el arranque de viruta con el desarrollo de nuevos materiales para la fabricación de herramientas, sino que presentan su valor como empresas expertas en materiales para la fabricación de piezas de metal ya sea quitando o poniendo material. Sin duda, un proceso de innovación, pero no en la tecnologí­a, sino en el corazón mismo del modelo de negocio.

Asimismo, las compañí­as dedicadas al software de diseño y manufactura están entrando con fuerza al campo de la impresión en 3D y encontrando un área de oportunidad vasto en los procesos combinados. Como parte de las soluciones CAD/CAM, resulta interesante que el software ahora está siendo utilizado para determinar, con base en la geometrí­a y especificaciones topológicas y de parametrización de una pieza, no solo las rutas de avance de las herramientas de corte, sino para sugerir cuándo es más conveniente un proceso de adición de materiales. Autodesk, por ejemplo, mostró soluciones para la reparación de hélices de barcos y modelos de simulación de producción de componentes para automóviles en los que la manufactura aditiva resulta más conveniente, ya sea por el volumen de producción y la velocidad de respuesta, como el primer caso, o por el desempeño de la pieza basado en sus geometrí­as, como en el segundo caso.

Otras de las tecnologí­as invitadas a los centros de mecanizados es la metrologí­a, cuya intervención en los procesos garantiza acciones de aseguramiento de la calidad y el cumplimiento de tolerancias prácticamente de manera simultánea. Sobre este tipo de casos, hubo múltiples ejemplos funcionando en el piso de la EMO, uno de ellos el de una máquina Fanuc capaz de utilizar, en una de las posiciones de su sistema de portaherramientas, una sonda de sensor de Renishaw. De esta manera, la máquina puede mirar una pieza para asegurarse de que su colocación sea la adecuada o para garantizar el acabado superficial o las medidas y tolerancias estimadas.

Si bien fueron miles las máquinas expuestas, son millones las soluciones que se pueden configurar a partir de las tecnologí­as exhibidas en el piso de la feria en Hannover y, tal como se menciona al principio de esta nota, el software se está convirtiendo en el hilo conductor de las máquinas herramienta. La empresa WFL, por ejemplo, tiene soluciones de fabricantes como Siemens con los que puede dar seguimiento a los procesos de corte en tiempo real. Ya sea en la nube o en redes industriales privadas, los datos se centralizan y pueden ser utilizados para hacer diversos análisis relacionados con la fabricación de alguna pieza en particular.

Los sistemas pueden monitorear aspectos como el avance, la temperatura y estrés de las piezas o herramientas o una serie de indicadores relacionados con el desempeño total del proceso, tales como el tiempo, el número de paradas técnicas, la espera de configuración o carga, tiempos efectivos de operación, las pérdidas de calidad y, en general, el desempeño de la productividad absoluta.  Los indicadores se pueden mostrar en algún idioma preseleccionado y, también, los proveedores empezarán a producir más y más apps con base en mercados verticales o soluciones hechas casi a la medida, según las mediciones de cada uno de los fabricantes o usuarios de las máquinas o, incluso, de la alta dirección.

El tema de lo digital está develando un océano de posibilidades para el mercado de la metalmecánica y para las empresas fabricantes y proveedoras de tecnologí­a y servicios relacionados con las máquinas herramienta. La manufactura digital está generando también una gran oportunidad para el desarrollo de estos procesos combinados que se convierten como una suerte de soluciones llave en mano. De hecho, la complementariedad con equipos de automatización como sistemas de manejo de materiales, de control de movimiento y de robotización, podrí­a generar nuevos aires de crecimiento para la industria. Y esto podrí­a venirle muy bien a un sector que no ha mostrado mucho crecimiento en los últimos años.

Buenas señales

Según datos proporcionados por Oxford Economics, la producción industrial e inversión en la industria de máquinas herramienta podrí­a mostrar un crecimiento de 3.4 a 5.6%.  Se espera que Europa experimente un crecimiento de 4%, lo cual es un mensaje claro de estabilidad para esta región del mundo; sin embargo, esto es un fenómeno que parece repetirse en todo el mundo para esta industria, pues Asia, con una bocanada de oxí­geno en la economí­a China —de la cual se espera nuevamente un repunte— ya da señales de alivio y crecimiento para otros paí­ses productores como Japón, Corea del Sur y Taiwán. En el continente americano, no se espera un crecimiento como el de Asia o Europa, pero también se habla de un proceso de recuperación.

México, de hecho, es uno de los paí­ses que podrí­a mantener el dinamismo que ha tenido ya de manera sostenida en los últimos años, según las predicciones hechas por diferentes organismos especializados.

Todo lo anterior fue mencionado durante eventos de promoción de otras ferias industriales, organizaciones gubernamentales de paí­ses como Italia, Rusia, China, Japón y Taiwán, que presentaron en EMO algunas de sus expectativas.

Datos de la Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas Herramienta (VDW, por su sigla en alemán) advierten que las exportaciones de maquinaria alemana se desempeñaron de manera importante durante la primera mitad de 2017, sobre todo por la demanda en Asia, principalmente China. También las ventas al exterior germanas representaron un crecimiento de 15% en Estados Unidos y en México se mantuvieron fuertes, aunque no compartieron la cifra exacta.

Pese a que el consumo interno en Alemania no fue tan bueno al comenzar 2017, todo parece indicar que se recuperarán al cierre de año. Un indicador de ello es que, en julio, las órdenes se elevaron 28%, lo cual será un buen indicador para un paí­s que, si bien es lí­der tecnológico y proveedor del mundo, también requiere que su propia manufactura se mueva de manera saludable.

El caso de China es particular, empezando porque es el mayor productor y consumidor de máquinas herramienta en el mundo. Datos proporcionados por organismos como VDW y UCIMO, generados a partir de diversas fuentes de información, muestran que China compra el 35% de las máquinas que se producen en el mundo, mientras que produce el 29% del total, lo cual lo coloca en el primer sitio mundial en ambos rubros. El hecho de que pudiera crecer nuevamente su economí­a, representarí­a una muy buena oportunidad para otros paí­ses fabricantes como Alemania, Japón, Corea del Sur y Taiwán; no obstante, China está consumiendo cada vez más maquinaria local, lo que responde, según lo expresado por funcionarios chinos, a un incremento en la calidad de la maquinaria de este paí­s asiático, que podrí­a significar una menor dependencia de las importaciones y un incremento en sus ventas externas, rubro en el que hoy se coloca en cuarta posición, detrás de Italia, Japón y Alemania.

Para los fabricantes provenientes de Taiwán, el mercado también está siendo prometedor y siguen avanzando como protagonistas en el desarrollo de nuevas tecnologí­as para máquinas herramienta. En EMO se presentaron 180 firmas de esta isla asiática, desplegándose en un área de 12,800 m2, el tercero a nivel de participación como paí­s. Algunas empresas con posiciones muy grandes, como el caso de FFG y TTG. Durante el evento, compañí­as representadas por TAMI (La Asociación de Fabricantes de Máquinas Herramienta de aquel paí­s), sostuvieron reuniones de trabajo con fabricantes alemanes con el objetivo de llevar a cabo sinergias para desarrollar tecnologí­a relacionada con el despliegue de ambientes 4.0.

Si bien, las exportaciones de Taiwán no han alcanzado los niveles de 2012, esto puede cambiar pronto, pues esta vez están llegando a otras latitudes con firmas cada vez más grandes y mejor reconocidas. Sobre todo, están diluyendo la imagen de ser fabricantes de tecnologí­a de calidad inferior y buscando ganar participación de mercado con paí­ses como Corea del Sur, Italia y España. Taiwán es un paí­s netamente exportador y enví­a 80% de su producción fuera de su territorio.

Italia también está buscando expandirse. Actualmente es el quinto mayor productor de máquinas herramienta en el mundo y tuvo un crecimiento de 7% en su producción en 2016. Según datos recientes, sus exportaciones han mantenido un crecimiento de 2.7% durante el primer trimestre del presente año. La maquinaria expuesta en EMO también está muy orientada a lo digital y como anfitriones de EMO en 2021, quieren mantener su enfoque como productores de alta tecnologí­a; sin embargo, salvo Estados Unidos, China y México, los fabricantes italianos mueven sus mercancí­as prácticamente en el mercado europeo, por lo que requieren de un buen desempeño de esta región para mantener su crecimiento.

Japón también presentó sus reportes y estrategia. Junto con Alemania, el paí­s nipón es tecnológicamente potencia mundial en máquinas herramienta y tal vez la nación que más podrí­a beneficiarse de la economí­a de China. Según datos de la JMBT, asociación que agrupa a los fabricantes nipones, están esperando que las órdenes de maquinaria se incrementen no solo para el exterior, sino también para el mercado interno. Esto es una muy buena noticia para un paí­s cuya producción ha caí­do dramáticamente desde 2012, pasando de 13 a 10 mil millones de euros.

En general, las expectativas son buenas. La producción de máquinas herramienta parece retomar el crecimiento, lo que también puede ser signo de modernización y expansión de la manufactura en el mundo.

La manufactura digital podrí­a impulsar este crecimiento y, aún más, podrí­a ser motivadora de nuevos modelos de negocio para la industria, como la manufactura por contrato o la manufactura como servicio. Los nuevos modelos económicos podrí­an quitar la carga de activos fijos y bienes de capital a las empresas y permitir que accedan a la tecnologí­a bajo esquemas de arrendamiento. ¿Plantas sin máquinas propias? No lo sabemos, pero son modelos ya en la cabeza de algunos expertos que, según se explica en el concepto, podrí­an detonar el uso de plataformas de manufactura digital incluso en las empresas medianas y pequeños talleres.