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Dos conceptos, un objetivo: robótica móvil para optimizar el flujo de materiales en la producción
KRONE diseña soluciones de automatización con KUKA para optimización de procesos existentes y también de nueva creación. En la localidad sajona de Werlte, robots móviles fijos y autónomos han contribuido a mejorar la eficiencia de los procesos operativos existentes; y en Ibbenbüren, en cambio, ayudaron a implementar una Smart Factory desde cero. Sin embargo, el nexo de unión entre ambos proyectos es el mismo: la voluntad de hacer realidad los deseos de los clientes, garantizar puestos de trabajo y una nueva producción segura y orientada al futuro.
Automatización inteligente en todos los procesos de servicio
La plataforma de transporte autónoma recorre la nave de producción prácticamente en silencio. Con precisión milimétrica, el robot móvil autónomo suministrauna caldera de aire comprimido de 100 litros en una estación de soldadura. Allí espera un robot de operación de KUKA, que lo recoge de la plataforma para soldarlo con otros componentes en la célula de mecanizado.
En materia de montaje de componentes para camiones, lo que podría parecer un sueño futurista, es, sin embargo, el día a día para KRONE Group, uno de los mayores fabricantes de maquinaria agrícola y vehículos industriales: en colaboración con KUKA, KRONE apuesta por la automatización inteligente, tanto en una veterana fábrica (Brownfield) como en una nueva factoría inteligente (Greenfield). El resultado son procesos más eficientes, una mayor creación de valor, menor carga para los operarios y una producción competitiva «made in Germany».
Intralogística autónoma para la máxima eficiencia
En KRONE, las plataformas móviles de KUKA proporcionan un flujo óptimo de material.
Claves de la Smart Factory: robótica móvil autónoma
La empresa apuesta por KUKA como socio tecnológico, y tanto en una de sus factorías existentes en Werlte como en la nueva fábrica GTS Green Teuto Systemtechnik GmbH en Ibbenbüren, avanza con paso firme en el camino de la automatización con robots de producción en combinación con sistemas de transporte sin conductor. Y es ahí donde KRONE alberga su gran potencial. «La clave decisiva en la transformación hacia la Smart Factory se halla en KUKA.AMR Fleet, nuestro sistema de gestión de flotas de robots móviles», señala Nikita Daubert, AMR Business Development Manager para la región DACH de KUKA.
KUKA.AMR Fleet es compatible con los controles de dirección habituales.
La gestión de flotas de robots móviles autónomos se puede integrar de forma flexible en los sistemas de control propios existentes, como MES/ERP. De este modo, podemos apoyar a clientes como KRONE en función de las necesidades y apostando por el futuro.
Robots móviles autónomos: robots móviles para tareas de inventario en Werlte
En la planta de Werlte, KRONE opera una producción de tráilers de camiones con estructuras ampliadas. Aquí, con el apoyo de Silver Robotics, una filial de KRONE, se ha construido una célula completamente automática para la implementación de soluciones innovadoras y a medida de maquinaria y robótica tanto en KRONE como para clientes externos. Los robots de manipulación y soldadura de seis ejes de KUKA realizan sus tareas conectados digitalmente con robots móviles autónomos, como el KMP 1500P.
Las cargas elevadas, como las calderas de aire en la planta KRONE en Werlte, no son un problema para el KMP 1500P.
Este compacto robot móvil autónomo carga con hasta 1,5 toneladas y se desplaza de forma autónoma por el área de producción con su tecnología de accionamiento diferencial. Las cámaras 3D integradas y los escáneres láser proporcionan flexibilidad y seguridad en un entorno de trabajo con personas. El concepto de carga inductiva mantiene la plataforma lista para el servicio durante todo el día. «Antes habíamos puesto a prueba todos nuestros procesos anteriores y los hemos transferido a nuevos procesos y modos de trabajo como la estructura modular», explica René Mecklenburg, director general de Silver Robotics GmbH. «Y hemos avanzado en la dirección de la intralogística y del flujo de material optimizado. Porque queremos ofrecer nuestros productos más rápidamente a nuestros clientes, con una calidad aún mayor y a precios económicos y rentables».
De la cortina de soldadura a la célula inteligente
El suministro de los robots de soldadura se realiza ahora de forma autónoma, permitiendo prescindir en gran medida de carretillas elevadoras. En su lugar, la plataforma de transporte lleva automáticamente los materiales a la celda, como la caldera de aire comprimido o los elementos de las puertas. Allí le espera un robot de operación en la instalación de soldadura. Desde allí se transportan automáticamente también los grupos constructivos una vez terminados. «Los robots móviles nos ayudan a concatenar muchos procesos que son muy extensos. Así, hemos podido prescindir de mucha tecnología de transporte y, al mismo tiempo, aumentar notablemente la eficiencia en los procesos de producción e intralogística», afirma René Mecklenburg. Personas y máquinas trabajan de la mano en KRONE: «El personal se encarga de la preparación de las piezas y del control de calidad, mientras que los robots realizan el trabajo de soldadura que requiere esfuerzo físico. Así, liberamos a los empleados de actividades pesadas y monótonas, creamos más orden y aumentamos la seguridad», prosigue Mecklenburg. Volker Perk, director de producción de KRONE Commercial Vehicle Group, considera que la robótica es un componente central para asegurar la producción: «Queremos seguir fabricando tráilers de camiones como Profi Liner en Alemania en el futuro.Para ello, sin embargo, tenemos que automatizar los procesos, porque sencillamente no encontramos personal cualificado para muchas tareas necesarias. La robótica nos ofrece la posibilidad de acercar a nuestros empleados a actividades más eficientes o de valor añadido».
En la planta de KRONE en Werlte, las carretillas elevadoras se sustituyen en gran medida por robots móviles, entre otras razones para aumentar la seguridad.
Montaje y logística, conectados de forma inteligente
Jochen Roling, Director Ejecutivo de GTS, explica por experiencia propia cómo se implementan en KRONE la automatización y el concepto de Smart Factory: «Antes solo automatizamos el proceso previo a la cortina de soldadura. Pero pronto nos quedó claro: para que la planta funcione de forma eficiente y rentable, también debemos apostar por la robótica en el flujo de material y las operaciones». Aquí entran en juego los robots móviles de KUKA. Mientras que en Werlte se modernizan continuamente los procesos existentes en cierto modo «sobre la marcha», en la planta Green Teuto Systemtechnik, GTS, en Ibbenbüren, una filial del KRONE Group, se construyó en apenas doce meses una nueva fábrica completa de producción de maquinaria agrícola desde cero. Allí, gran parte de los componentes son puestos a punto por grupos de robots de soldadura, y luego se pintan y se montan en la máquinas agrícolas.
KRONE despliega desde cero la planta de producción automatizada de Ibbenbüren.
Planificación de un flujo de materiales sin obstáculos
«¿Por qué Smart Factory? ¿Por qué también una nueva fábrica?», pregunta Jochen Roling, para dar inmediatamente la respuesta: «En KRONE tenemos la intención de especializar nuestras fábricas en el producto final.«Smart» significa, para nosotros, fabricar de la forma más eficiente y escalable mediante la digitalización y la automatización». La ventaja del enfoque greenfield ha sido poder planificar sin restricciones ni estructuras existentes. «Con el apoyo de KUKA apostamos por conceptos y procesos de fabricación ultramodernos, inteligentes y sostenibles. Por ello, desde el principio hemos convertido en una premisa el suministro automatizadoy el procesamiento integrado de datos de las líneas de producción y montaje», afirma Roling.
Los robots KUKA en KRONE permiten conceptos de fabricación modernos, inteligentes y sostenibles.
Toda la arquitectura de producción de la Smart Factory se ha concebido desde cero a través de datos, y es escalable, todo un hito en la historia de KRONE.
Los datos en tiempo real constituyen la base
La base de la Smart Factory en Ibbenbüren es una arquitectura de TI que recoge datos en tiempo real y los procesa basándose en resultados. Cada máquina, cada robot y cada vehículo de transporte están conectados digitalmente. «De este modo, la producción puede reaccionar directamente ante la aparición de tolerancias o averías. Por eso, hace tiempo que no hablamos del circuito de control, sino delcircuito de regulación», dice Perk. «Los sistemas son adaptables, aprenden y se corrigen por sí solos». Este cambio también afecta a la comunicación entre el desarrollo y la fabricación. «Antes, la producción se adaptaba a los cambios de producto. Hoy es al revés. Todos los requisitos de fabricación se incorporan al siguiente desarrollo», dice Roling.
Mediante la conexión digital, todos los datos se recopilan en tiempo real.
Tres pasos para la automatización total
KRONE sigue a través de su ruta de automatización un concepto de implementación en tres niveles. El primer paso consiste en construir una perspectiva integral para la automatización del proceso. Sobre esta base se construyen, como segundo paso, las soluciones para el transporte de materiales con robots móviles autónomos. El paso tres es el manejo automatizado de piezas.
Robots móviles autónomos con capacidad de carga de hasta seis toneladas
KRONE ha diseñado la planta de Ibbenbüren siguiendo este principio. Así, actualmente, en sola una isla de producción, nueve robots de soldadura y operación trabajan sincronizados con dos centros de mecanizado y una célula de medición automática. De esta manera, se han podido eliminar prácticamente los tiempos de parada, ya que los robots y las plataformas de transporte permanecen en ciclo ininterrumpido. La producción puede elevarse o reducirse de forma flexible, sin que los cuellos de botella de personal actuales, difícilmente solubles, se conviertan en un factor limitador. «Esta escalabilidad de la arquitectura de producción, desde células pequeñas hasta líneas complejas interconectadas, es un objetivo central de la nueva Smart Factory», afirma Roling. En Ibbenbüren, los primeros KMP 3000P están ya en funcionamiento. Pueden mover hasta tres toneladas en las naves de producción, en tándem incluso el doble, y desplazarse en todas las direcciones con la máxima precisión incluso en espacios reducidos.
Gracias a la adaptación óptima de los robots de soldadura, manipulación y móviles autónomos, se han podido eliminar prácticamente los tiempos de parada.
«Hacemos el trabajo más atractivo»
Para los planificadores de KRONE existe un aspecto especialmente importante: la automatización no significa el fin del trabajo humano, sino su revalorización. «El manejo de las células altamente automatizadas ha ganado valor. Los empleados lo experimentan como un trabajo de futuro», afirma Roling. Mecklenburg añade: «Vemos que nuestros colegas internos se presentan activamente a estos puestos». También la ergonomía desempeña un papel importante: «Los nuevos puestos de trabajo son más seguros y requieren menos esfuerzo físico. Esto los hace atractivos, especialmente para las generaciones más jóvenes», afirma Perk.
La robótica nos ayuda a mantener la competitividad de nuestras plantas incluso ante los cambios demográficos.
Las actividades menos atractivas en el mercado laboral son siempre las mismas tareas monótonas, como el manejo de cargas pesadas, y luego hay que tener en cuenta también los peligros de los trabajos de soldadura: desde gases y vapores tóxicos hasta descargas eléctricas, pasando por el riesgo de quemaduras. «Simplemente, no encontramos gente para estas actividades. La robótica nos ayuda a mantener la competitividad de nuestras plantas incluso ante los cambios demográficos», subraya Perk. La industria automovilística, con su elevado número de componentes, ha mostrado el camino: «A la hora de producir en serie, la automatización no tiene alternativa económica. Esto también es válido cuando se trata de un menor número de componentes, como ocurre en la fabricación de maquinaria agrícola a medida». En este sentido, KRONE valora la importancia estratégica de colaborar con KUKA. «KUKA no solo suministra tecnología, sino que aporta lógica de sistemas. Aprendemos juntos, desarrollamos juntos», dice Perk.
Mirando hacia adelante: montaje, fabricación de variantes e IA
Para el futuro, René Mecklenburg ve potencial adicional en la automatización de los trabajos de montaje: «Especialmente en el caso de los productos con abundantes variantes, debemos automatizar sin perder la flexibilidad». Los avances cada vez más rápidos en materia de digitalización e inteligencia artificial ofrecen posibilidades completamente nuevas en este sentido. «Las instalaciones aprenden a detectar errores y a optimizarse a sí mismas», dice Volker Perk. «Podemos seguir avanzando».
La autooptimización de las instalaciones aún tiene un gran potencial.
Al respecto, Jochen Roling tiene en mente una imagen de la oficina del propietario Bernard Krone: «Una frase de Dante:unos esperan que cambien los tiempos, otros reaccionan y actúan». KRONE tiene ante sí desafíos apasionantes.
Más información sobre robots móviles autónomos:
Aquí encontrará una vista general de todos los robots móviles autónomos (AMR) de KUKA.