la revista de bosch rexroth · de 40 años, ya que consume menos combustible, ahorra costes de...
TRANSCRIPT
03 | 2016
18 Con la sierra en la montaña: ampliación de un túnel con presencia de tráfico
24 Calidad 4.0: una línea de producción de Industria 4.0 mejora la producción de accionamientos de robots
Máquinas de trabajo móviles: la electrónica aporta un plus en eficiencia 10
La revista de Bosch Rexroth
isto
ckp
hoto
.com
/Sha
un L
owe
A algunos les va el calor En entornos con altas temperaturas no todo el mundo se siente bien. Los elementos guía con componentes de plástico de las fundiciones, los hornos de endure-cimiento y otros procesos térmicos se calientan rápidamente. En los nuevos rodamientos lineales y sets lineales de la gama de Rexroth, esto es diferente: están totalmente compuestos de acero. Por ello, cum-plen los requisitos y resisten temperaturas ambiente de hasta 200 ºC de forma permanente.
“Es necesaria la optimización del sistema completo”.
Apreciadas lectoras y lectores,
La inteligencia en todos los componentes,
desde la válvula y la bomba hasta el grupo de
potencia completo, en la hidráulica de tra-
bajo y de desplazamiento crea la base para
un aumento de la eficiencia energética. Este
es nuestro enfoque cuando se trata de
máquinas de trabajo móviles. Para aumentar
la eficiencia energética, hace falta algo más
que realizar pequeñas mejoras. Se necesita
optimizar el sistema completo.
Para ello, la hidráulica, con su potencia y su
dinámica, seguirá conservando su importan-
cia e incluso la aumentará, en vista de los
mayores rendimientos que permite, la mejora
de la densidad de potencia y la digitalización
del control. A ello contribuyen enormemente
la electronificación de la hidráulica y los
potentes sistemas híbridos. Sobre todo si la
conectividad, otro tema clave, se aborda de
forma consecuente, la conectividad como
requisito para los sistemas interconectados.
No solo es importante el intercambio de
información dentro de la máquina, sino tam-
bién en la interacción de todos los elementos
a lo largo de la cadena de valor añadido.
Se necesitan soluciones a medida para dife-
rentes regiones, sectores y requisitos de los
clientes. Nuestros sistemas modulares y
nuestro concepto Rexroth 4EE (Rexroth for
Energy Efficiency) permiten un dimensio-
nado eficiente de los sistemas para adaptar-
los a los requisitos individuales. Así es como
apoyamos a nuestros clientes por todo el
mundo.
Atentamente,
Dr. Steffen Haack, Miembro de la Junta
Directiva de Bosch Rexroth AG
303 | 2016 EditoRiAL
3
18
Pal
mie
ri S
.p.A
.
10 15
motion
06 Noticias desde Júpiter | El cable más largo |
Comunicación en tiempo real | Preparados para la
impresión | Aprendizaje moderno | Cargadoras
eléctricas en el recinto | A la caza de nubes | Trabajar de
forma saludable | Apoyando a las nuevas generaciones |
Transporte más rápido
PREsEnt
10 Máquinas de trabajo móviles: la electrónica aporta un plus en eficiencia La electronificación es una clave
fundamental para el éxito cuando se trata de reducir
aún más, las emisiones de escape y sonoras, aumentando
la eficiencia y facilidad de uso al mismo tiempo.
PAst
15 Cada vez mejor atornillado Bosch Rexroth es pionero
en la tecnología de atornillado. Presentamos un
resumen sobre los desarrollos más importantes de
los últimos 35 años.
futuRE
16 “Las empresas energéticamente eficientes serán más independientes”. El profesor Alexander Sauer explica
cómo Industria 4.0 y las redes inteligentes harán a las
fábricas más eficientes en el futuro.
tEChnoLogy
18 Con la sierra en la montaña Para la ampliación de un
túnel, la empresa italiana Palmieri desarrolló una máquina
poco común con un sistema hidráulico de Rexroth.
drive & control4ContEnts4
30
26
24
29 La prensa récord Baykal Machinery ha desarrollado una
prensa con la mayor fuerza de cierre en todo el mundo.
30 Digitalmente hasta las estanterías En sus líneas
de envasado, WestRock apuesta totalmente por la
ingeniería basada en modelos. El proceso digital acorta
considerablemente el desarrollo.
Know-how
32 El perfil de movimiento es decisivo ¿Cómo se consigue
un dimensionado del accionamiento sistemático?
tEChquiz / PiE dE imPREntA
34 Se busca: Innovación ¡Si lee drive&control con atención,
podrá ganar!
21 Laminación y Coating al más alto nivel La nueva
laminadora de Comexi consume menos tiempo y
material, gracias también a una solución de
automatización eficiente.
22 Herramientas de polvo Un sistema hidráulico
contribuye a convertir polvo de metal en metal duro.
24 Calidad 4.0 Una línea de producción basada en
Industria 4.0 aumenta enormemente la calidad de
una fábrica china de engranajes de robots.
26 Construcción relajada El nuevo equipo de
perforación rotativo hidráulico del fabricante de
máquinas especiales para la construcción Soilmec
ofrece multifuncionalidad y un manejo sencillo.
503 | 2016 ContEnts
5
NA
SA
/JP
L-C
alte
ch
Kent
Kal
lber
g
Noticias desde JúpiterDesde julio de 2016, la sonda espacial Juno gira
alrededor del planeta más grande de nuestro sistema
solar. En 20 meses, lo rodeará un total de 37 veces,
enviando datos de medición e imágenes a la Tierra.
Juno Juno viajó cinco años para llegar a su destino, a
una distancia de aproximadamente mil millones de
kilómetros. Comunicaciones ininterrumpidas con la
nave espacial aseguradas por las tres estaciones
terrestres Deep Space Network (DSN) de la NASA. El
posicionamiento preciso de estas antenas, gracias a
los motores hidráulicos de alto rendimiento de Bosch
Rexroth, permite la alta velocidad de transmisión
de datos necesario para apoyar a Juno en su órbita
alrededor de Júpiter más de un mil millones de kilóme-
tros (~ 1 hora luz) de distancia.
www.boschrexroth.com/industrial-hydraulics
� Las antenas de la NASA tienen que estar posicionadas de forma exacta para poder recibir noticias de Juno.
El cable más largoBosch Rexroth suministró en Canadá la solución de accionamiento
hidráulica para la conexión por transbordador de cable más larga
del mundo, con 1 900 metros de longitud. El transbordador Baynes
Sound Connector une la isla de Vancouver con la isla de Denman.
Este ferry de casi 80 metros de longitud transporta 150 pasajeros
y 50 vehículos. Se desplaza de orilla a orilla con tres cables y
alcanza una velocidad de 8,5 nudos. La solución de accionamiento
consta de varios componentes de Rexroth: dos motores a pistones
radiales Hägglunds CA 100, una bomba variable a pistones axiales
y otra más para la maquinilla del ancla y la rampa de la borda.
Gracias a esta solución, BC Ferries, operador de los transbordado-
res, han calculado un ahorro de aproximadamente 80 millones de
dólares canadienses en el transcurso del período de explotación
de 40 años, ya que consume menos combustible, ahorra costes de
mantenimiento y es más fiable. La reducción del consumo debería
bajar las emisiones de CO2 alrededor de 480 de toneladas al año.
Y el nuevo accionamiento también tendrá un efecto positivo en los
pasajeros: es 23 decibelios más silencioso que uno de hélice.
www.boschrexroth.ca
� La conexión por transbordador de cable más larga del mundo: el ferry, se desplaza entre la isla de Vancouver y la isla de Denman.
drive & control6motion
Aprendizaje modernoBosch Rexroth amplía su colaboración con SENATI, la
tercera escuela profesional más grande de Sudamé-
rica. En esta escuela peruana con 80 sedes estudian
alrededor de 72 000 aprendices en el sistema dual
siguiendo el modelo alemán. Rexroth primero sumi-
nistró sistemas de formación en 2015, seguido de
instalaciones técnicas para un aula de formación y la
formación del profesorado en diseño y aplicación de
la tecnología. Este año, SENATI pidió otros 69 módu-
los de formación de hidráulica y además crearán tres
aulas de formación que ofrezcan un entorno de
aprendizaje moderno. Así, Bosch Rexroth contribuirá
también en el futuro de forma activa a ofrecer una
formación técnica moderna en Perú.
www.boschrexroth.com/training
Preparados para la impresiónLa innovadora empresa sueca BLB Industries AB quiere fabricar
impresoras 3D para grandes tamaños y formatos. Para ello, en
colaboración con Bosch Rexroth desarrolló una primera impresora
de demostración. Esta impresora apuesta por accionamientos,
controles y módulos lineales de Rexroth, que manejan de forma
precisa las elevadas velocidades. En el futuro, las impresoras
3D de BLB podrían imprimir grandes prototipos para las ingenie-
rías en tan solo un día.
www.boschrexroth.com/printing
� BLB Industries y Bosch Rexroth presentan la impresora 3D.
� Los módulos de aprendizaje ayudan a los alumnos de formación profesional técnica en Perú.
Comunicación en tiempo realCon el aumento de la interconexión de las máquinas,
crece también la importancia de la periferia de control.
Con las familias de E/S IndraControl S20 y S67, Rexroth
ofrece a los usuarios amplias soluciones de alto rendi-
miento. Los robustos sistemas con protección IP20 e
IP67 trabajan incluso en condiciones ambientales extre-
mas. El cableado directo y las placas de identificación
electrónicas integradas simplifican la puesta en servicio.
Además, permiten la comunicación de datos en tiempo
real entre el controlador y la periferia.
www.boschrexroth.com/edc
� Los sistemas de E/S IndraControl S20 y S67 permiten la automatización flexible.
703 | 2016 motion
Mic
hael
Geb
hard
t (U
FS G
mb
H)
Wei
dem
ann
Cargadoras eléctricas en el recintoLa pala cargadora con accionamiento eléctrico de
la empresa Weidemann se desplaza silenciosa-
mente y sin expulsar gases de escape. Por ello, se
puede utilizar incluso si hay una intensa actividad
en los establos o en el zoo. La pala cargadora
posee dos motores eléctricos: uno sirve como
tracción y el segundo impulsa la bomba de engra-
naje exterior SILENCE PLUS para el sistema
hidráulico de trabajo. Como el ruido generado por
la bomba hidráulica en el silencioso motor eléc-
trico es mayor que la de un motor diesel, Weide-
mann se decidió por la bomba de engranaje
exterior con optimización de ruido SILENCE PLUS
de Rexroth. Su nivel de ruido es de media 15
dB(A) inferior a las bombas convencionales, y el
sonido de baja frecuencia contribuye al funciona-
miento silencioso.
www.boschrexroth.com/silence-plus
A la caza de nubesEn la cumbre Zugspitze, la montaña más alta de Alemania, arriba
en las nubes, los científicos del Max Planck Institute for Dynamics
and Self Organization investigan los flujos de nubes turbulentos.
Tres cámaras de alta velocidad situadas en un carro sobre raíles al
aire libre rastrean diminutas gotas de nube durante un segundo.
Para conseguirlo, el carro de 260 kg de peso acelera con 25 m/s2,
se desplaza solamente siete metros con velocidad constante y
después frena en seco. La velocidad exacta y constante del reco-
rrido compensa el movimiento propio de la nube y es esencial
para la observación. Para esta tarea tan exigente desde el punto
de vista técnico, el Instituto confió en los accionamientos y los
patines de bola sobre raíl de Rexroth. Los ingenieros consiguieron
arreglárselas con los 63 amperios de corriente disponibles
mediante el apoyo del circuito intermedio. El objetivo de la investi-
gación es mejorar las predicciones meteorológicas y comprender
los procesos dinámicos en las turbulencias.
www.boschrexroth.com/edc www.boschrexroth.com/linear-motion-technology
� El zoo de Copenhague utiliza palas cargadoras eléctricas: libres de gases de escape y silenciosas.
� Un helicóptero suministra el carro de investigación en el laboratorio de la montaña. Desde este año están en marcha los primeros experimentos para la investigación de las nubes.
drive & control8motion
Transporte más rápidoEl Linear Motion System (LMS) de Rexroth ya ha
demostrado su valía en la fabricación de grandes
series de microchips. Ahora, el LMS también está
disponible para otros usuarios, por ejemplo en la
industria automovilística, y allí permite una mayor
productividad a través de tiempos de transporte
más cortos. El sistema se basa en motores lineales
estándar con los que los portapiezas pueden
desplazarse de forma independiente entre sí.
Posiciona las piezas de forma altamente dinámica a
exactamente diez micrómetros, de forma que el
mecanizado puede comenzar de inmediato sin
corrección posterior y sin cambiar a una plataforma
de montaje. Es posible realizar los pasos de meca-
nizado y de montaje directamente en las unidades
de transporte. Esto reduce los tiempos de entrega
y los tiempos encubiertos improductivos.
www.boschrexroth.com/lms� El Linear Motion System aumenta la productividad.
Trabajar de forma saludable
Bosch Rexroth apoyó desde el principio el nuevo Center for Manu-
facturing Innovation (CMI) del Greenville Technical College en
EE. UU. El CMI contribuye a preparar a los estudiantes de forma
óptima para su profesión. El Bosch Community Fund ha donado
ahora 62 500 dólares para un laboratorio de simulación, donde los
estudiantes aprenden el manejo de los equipos hidráulicos en
condiciones realistas.
www.boschrexroth-us.com
Apoyando a las nuevas generaciones
Con la ayuda de la nueva aplicación de ergonomía
de Rexroth, cada puesto de trabajo se puede
evaluar y diseñar siguiendo las últimas directrices
en esta materia. Esta app proporciona numerosas
listas de verificación, así como herramientas de
análisis y evaluación para los usuarios a las que
se puede acceder en todo momento a través del
smartphone. A través de una medición directa,
registra parámetros como la situación ambiental,
dimensiones, intensidad de iluminación, conta-
minación acústica, y ofrece consejos interactivos
en la pantalla. Los usuarios pueden enviar los
resultados directamente por e-mail.
www.boschrexroth.com/ergonomics
Descargue ahora la aplicación Fit4Ergonomics
gratis en su Smart Device:
� El presidente del College, Keith Miller (2.º por la derecha) recibe el cheque para el laboratorio de simulación de manos de Mike McCormick (centro), director de la fábrica de Bosch Rexroth en Fountain Inn.
iOs Android
A la caza de nubes
903 | 2016 motion
Máquinas de trabajo móviles: la electrónica aporta un plus en eficienciaEs como la cuadratura del círculo, se espera que las máquinas de trabajo móviles reduzcan las emisiones de gases de escape y de ruidos, y al mismo tiempo aumenten el rendimiento y la facilidad de manejo. En el camino hacia el aumento de la eficiencia energética, la electronificación es una clave fundamental.
Ya se trate de una excavadora, vehículos municipales, ca-rretillas elevadoras de horquilla o tractores, necesitan
cumplir con los valores límite cada vez más estrictos durante los próximos años para cumplir las normas de emisiones como Tier 4 final (EE. UU.) o Stage V (Europa). Por lo tanto, a los fabricantes de máquinas se les exige diseñar sus vehículos de una manera aún más eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Al mismo tiempo, los clientes de los diferentes mercados esperan solucio-nes hechas a medida, adaptadas a los requisitos regionales. Lo que sí cuenta en todas partes son unos costes de servicio más re-ducidos, menos ruido, una mayor comodidad de manejo y cada vez más conectividad como requisito para la interconexión de los sistemas. En este sentido, la electronificación de la hidráulica es una clave fundamental para solucionar estos problemas. Así, se han de desarrollar accionamientos altamente dinámicos, energéticamente eficientes y, por tanto, preparados para el fu-turo, sin aumentar los costes de producción.
un enfoque holístico del sistema El mercado exige más que las simples mejoras de detalles en componentes individuales. Bertram Hoffmann, miembro de la Junta directiva de Bosch Rexroth AG en la unidad de negocio Mobile Applications, está convencido. Los valores límite futu-ros solo se pueden alcanzar, de forma segura, sencilla, me-
diante la optimización de todo el sistema de accionamiento en las máquinas de trabajo móviles como las excavadoras, los trac-tores o las carretillas elevadoras. El rápido aumento de la elec-tronificación de la hidráulica en los próximos años, hará que en el futuro aumente el rendimiento, la eficiencia energética y la productividad. Esto se aplica al tractor como máquina universal en la agricul-tura, al igual que a la excavadora en la construcción, al vehículo municipal en la gestión de residuos o a la carretilla elevadora en la producción. Y es que el motor de combustión, en combi-nación con la electronificación de la hidráulica, puede funcio-nar siempre con un rendimiento óptimo en un rango de revolu-ciones bajo de forma constante. Esto no solo permite ahorrar más, sino también lo hace más silencioso. Y ambas cosas cuidan el medio ambiente. El profesor Ludger Frerichs, Director del Instituto de máquinas móviles y vehículos comerciales de la Universidad Técnica de Braunschweig, ve un futuro prometedor en la interconexión digi-tal: “Las máquinas móviles se equipan cada vez más con tecnolo-gías inteligentes. Pueden comunicarse entre sí y sincronizar los procesos de trabajo automáticamente. El aumento de la producti-vidad y la eficiencia, así como la preservación de los recursos, se encuentran en primer plano. Se necesita más investigación y desa-rrollo para la tecnología necesaria”. (entrevista en la página 14). v
drive & control10PREsEnt
1103 | 2016 PREsEnt
Rendimiento para las máquinas de trabajo móvilesLos accionamientos de desplazamiento y de trabajo del futuro han de ser económicos, silenciosos, pero igual de potentes. Por ello, Bosch Rexroth ofrece un sistema integral de potentes componentes en torno a las máquinas de trabajo móviles: para aplicaciones en el campo, en la obra, en el terminal de contenedores o en la empresa municipal.
Como proveedor de soluciones y socio de sistemas de los fabri-cantes de equipos originales, Bosch Rexroth es un impulsor en la electronificación de la hidráulica en las máquinas de trabajo móviles. Para ello se aúnan las ventajas físicas de la hidráulica con la flexibilidad de los reguladores basados en software. Esto permite también el almacenamiento de la energía y su puesta a disposición en función de la demanda. Bertram Hoffmann, miembro de la Junta directiva de Bosch Rexroth AG en la uni-dad de negocios Mobile Applications: “Nuestra hidráulica de trabajo y de desplazamiento contribuye considerablemente ya hoy en día a reducir en gran medida el consumo de diésel y con ello, las emisiones de gases de escape de las máquinas de tra-bajo móviles. Para ello, es fundamental para nosotros mantener la potencia y la agilidad habituales en la hidráulica o, si el cli-ente lo desea, incluso aumentarlas”.
Además de los componentes típicos de las aplicaciones, Bosch Rexroth con el concepto “design-to-region” desarrolla solucio-nes adaptadas a los requisitos regionales. Un ejemplo de ello es EDIS, el Energy Demand-oriented Implement System. Está adaptado al segmento de las palas cargadoras medianas en el mercado chino, y una bomba de desplazamiento variable con-trolada eléctrica o hidráulicamente aumenta considerable-mente la eficiencia energética y reduce el consumo de diésel en hasta un diez por ciento.
motores hidráulicos por todo el paisEn combinación con los motores hidráulicos de alta eficiencia y el software adecuado, Rexroth ofrece soluciones completas que reducen el consumo y las emisiones de gases de escape y al mismo tiempo mejoran la comodidad de conducción. El sof-
drive & control12PREsEnt
tware de transmisión DRC, dimensionado conforme a las nor-mas, permite por ejemplo un control integral del accionami-ento para alcanzar una interacción efectiva de todos los com-ponentes de la transmisión. Además, si la demanda de potencia es baja, las funciones Eco integradas reducen el consumo de combustible y la emisión de ruido de la máquina hasta un 20 %. El software es compatible también con la nueva línea de la bomba variable a pistones axiales A4VG que, con su unidad de sensores integrada, se anticipa a los requisitos futuros de las transmisiones electronificadas. Con los nuevos conceptos de transmisiones hidrostáticas, se pueden aplicar soluciones que al mismo tiempo son eficientes y permiten ahorrar. La tracción adicional Hydraulic Traction As-sistant (HTA) mejora la capacidad de maniobra de los camiones sobre nieve, hielo, barro y suelos inestables. Los motores a pis-tones radiales en la maza de la rueda sustituyen a la clásica tracción a las cuatro ruedas, ahorran 400 kg de peso y reducen el consumo.
una fuerza suave en modo de trabajoUn nuevo bloque de mando modular con distribución de flujo independiente de la presión de carga ofrece una eficiencia energética claramente mejorada, gracias a la reducción de las pérdidas de presión. Concebido para excavadoras y palas car-gadoras de hasta 16 toneladas, este bloque de mando, que lleva
la abreviatura RS15WL, reduce las emisiones de gases de es-cape, además del consumo de diésel. En el caso de las máquinas agrícolas, también se puede ahorrar mucha energía. Si hasta ahora, por motivos económicos, los tractores de la clase de 90 cv estaban equipados en su mayoría con bombas constantes, la bomba variable a pistones axiales A1VO regula la potencia en función de la demanda y reduce el consumo de diésel en el rango de cargas parciales hasta un 15 %.
mantenimiento en lugar de reparaciónFinalmente, en lo que se refiere a la conectividad, Bosch Rexroth se concentra en aumentar la disponibilidad de todas las máquinas durante el trabajo. En el sistema hidráulico hay in-tegrada toda una serie de sensores de posición, temperatura y presión para registrar y enviar información acerca del estado de servicio. La bomba variable a pistones axiales A4VG demu-estra lo que se consigue con esta electronificación. A través de una interfaz abierta, envía al mando de la máquina los datos que los sensores han recogido previamente. El mando se comu-nica por internet con la nube, por ejemplo del fabricante. De esta forma, el estado de la máquina es transparente a cada mi-nuto. Las costosas averías en el punto álgido de la temporada ya son cosa del pasado: ahora, el mantenimiento preventivo ga-rantiza la mayor disponibilidad. v
03 | 201613
PREsEnt
Pro
f. D
r. L
udge
r Fr
eric
hs
¿no esta cansado del debate acerca de la mejora de la eficiencia en las máquinas de trabajo móviles, señor frerichs?Para nada. Es y seguirá siendo una tarea emocionante en todos los campos de in-vestigación. Sobre todo si se plantea la cuestión decisiva de qué va a suceder con esa ganancia de eficiencia en el sistema técnico. En el pasado prestamos una gran atención a la mejora del rendimiento, en el sentido del aumento de la productivi-dad en el cliente. Ahora, en la situación actual, yo creo que el segundo aspecto es cada vez más importante, concretamente minimizar el gasto para obtener el mismo rendimiento. O sea, la preservación de los recursos y, con ello, en su mayor parte también la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
¿Por qué está a favor del cambio de tendencia?Porque la sociedad estamos empezando a reconocer que el cambio climático está te-niendo lugar realmente, y la presión por adoptar medidas efectivas se nota cada vez más. Para nuestro tema, las máquinas de trabajo, esto significa poder aunar am-bas cosas: proporcionar el rendimiento suficiente según la situación, por ejemplo para aumentar la productividad en la agricultura y, en relación con el resultado de trabajo, reducir la cantidad de recur-sos necesarios. Pero de ello resulta no po-cas veces un conflicto de objetivos que solo se puede resolver poniendo la vista en el sistema de producción completo. Así que tenemos que pensar mucho más en la aplicación del cliente. Entre otras cosas, el operario precisa un apoyo inteligente para utilizar su máquina de forma óptima con todas sus posibilidades.
¿y qué papel juega ahí la hidráulica en el futuro?La hidráulica se consolidará especial-mente en las máquinas de trabajo móvi-les. Pero tendremos que desarrollarla más en el sistema de aplicación. Para ello, los conjuntos hidráulicos y las válvulas hidráulicas necesitan más inteligencia y más precisión. Inteligencia para comuni-car la información relevante a todas las partes interesadas a cada segundo, y por lo tanto, optimizar el sistema a gran velo-cidad al mismo tiempo. Necesitamos pre-cisión en los componentes para minimi-zar las pérdidas y asegurar que el opera-rio tenga una “sensación a tiempo real” de las operaciones realizadas. Lo que también obtendremos con ello son insta-laciones hidráulicas inteligentes que ge-nerarán información extremadamente relevante para el sistema completo de la aplicación. Además, los proveedores de sistemas hidráulicos con los fabricantes de equipos originales (OEM) tienen que reflexionar intensamente acerca de solu-ciones híbridas e interdisciplinarias que reúnan lo mejor de cada mundo.
Eso suena a coexistencia de los sistemas.Efectivamente. La hidráulica, la electrici-dad y la mecánica: cada tecnología puede encontrar su lugar en el sistema com-pleto y, si es necesario, desarrollar su po-tencial específico en soluciones híbridas.
¿Cómo se encuentra el balance correcto entre los sistemas?Los investigadores y desarrolladores se deben alejar de la mera observación de los componentes individuales y observar el sistema completo partiendo de la apli-cación. Esto obliga a tener un espíritu
abierto y a llevar a cabo una estrecha co-laboración de todos los implicados. Esto requiere una observación libre de ideo-logías y realista de las tecnologías. No se trata de aferrarnos a lo que se ha hecho hasta ahora ni de dar demasiado bombo. Es mucho más necesaria una cultura de información y comunicación. v
Lea la entrevista completa del profesor frerichs en www.boschrexroth.com/ trends-and-topics
El profesor dr. Ludger frerichs
dirige desde Enero de 2012 el Institute
for Mobile Machinery and Commercial
Vehicles at the Braunschweig Univer-
sity of Technology. Frerichs estudió
Ingeniería industrial en Osnabrück
y Braunschweig y se doctoró en
Stuttgart-Hohenheim. A partir de
1990 ejerció funciones de dirección
con fabricantes de renombre y ha
trabajado en el desarrollo de la tecno-
logía agrícola y vehículos industriales.
Durante años ha estado involucrado
con la VDI y VDMA fomentando la
investigación y la cooperación entre
las universidades y la industria. Es
el editor de Anuario de Tecnología
Agrícola.
“Necesitamos sistemas hidráulicos inteligentes”.Las máquinas de trabajo móviles han acompañado al profesor Ludger Frerichs a lo largo de toda su vida profesional. El director del Instituto Braunschweig University of Technology cree que el siguiente impulso de la productividad será la interconexión inteligente del proceso completo.
drive & control14PREsEnt
“Necesitamos sistemas hidráulicos inteligentes”. Cada vez mejor atornilladoEn la técnica de atornillado, Bosch Rexroth es pionero desde hace años. Aquí encontrará un resumen de los desarrollos más impor-tantes hasta la actualidad.
1982 El primer sistema de atornillado eléctrico del mundo con cambio de velocidad electrónico aumenta la calidad de las conexiones atornilladas.
2003Gracias al primer sistema con una plataforma tanto para husillos atornilladores como para atorni-lladoras manuales, Rexroth une dos mundos.
2000 Un nuevo sistema sin armario de control proporciona más libertad en la planificación de la produc-ción. Abastece hasta 40 canales de atornillado.
1988 El primer sistema de atornillado con programación flexible de secuencia de pasos flexibles que se adapta de forma dinámica al proceso de atornillado.
2008 El sistema de atornillado 350 apoya la tendencia de la automatización con su lógica integrada.
1993 Las atornilladoras manuales entran también en la era digital. Los usuarios se benefician en este caso de la elevada calidad de la señal.
1992 El nuevo sistema de atornillado digital transfiere datos de sensor a través de un protocolo seguro.
2013 La nueva atornilladora inalám-brica Nexo posee un control totalmente integrado. Esto permite la conexión directa a sistemas de orden superior.
2015 Prevención de errores en la era de Industria 4.0: el nuevo software “Process Quality Manager” detecta las divergencias en el proceso de producción en curso. Los usuarios pueden actuar de inmediato y por tanto evitar la fabricación de piezas defectuosas.
1998 El último sistema de atornillado controla diferentes aplicaciones a través de hasta 40 canales. El software de usuario utilizado está reconocido hasta el día de hoy.
03 | 201615
PAst
“Las empresas energéticamente eficientes serán más independientes”.
En esta entrevista, el profesor Alexander Sauer, director del “Institute for Energy Efficiency in Production (EEP) de la Universidad de Stuttgart ofrece una visión general acerca de la producción energéticamente eficiente y explica cómo Industria 4.0 y las redes inteligentes pueden hacer que las fábricas sean más eficientes en el futuro.
Profesor sauer, ¿qué significa realmente eficiencia energética en la fabricación?Tradicionalmente, la eficiencia se define como la relación entre el esfuerzo y el beneficio. Cuanto menor sea el cociente, mayor será la eficiencia. Si quiero determinar la eficiencia energética en una fábrica, primero tengo que delimitar el área de análisis: ¿estoy observando un proceso, una línea o la fábrica completa? En segundo lugar elijo el parámetro de evaluación para el es-fuerzo. Obviamente se puede tomar el kilovatio por hora, pero también podemos escoger una tonelada de CO2 u otro pará-metro. Así, al cambiar una fuente energética es posible reducir los costes o mejorar el balance de CO2 sin modificar la cantidad de energía necesaria, medida en kilovatios por hora.
¿Cómo influye el tamaño del área de análisis en las posibilidades de aumento de la eficiencia?Si mi área de evaluación se centra en un proceso de producción que solamente requiera electricidad, la única posibilidad de ser más eficiente es reducir la demanda de electricidad por cada componente fabricado. Pero si tengo en cuenta toda la nave de la fábrica, por ejemplo, el calor residual se podría utilizar para
otros procesos. Con ello no obtendría ninguna mejora de la efi-ciencia en ese proceso concreto, pero sí una menor demanda energética de la fábrica en su conjunto. Este punto de vista se recomienda en muchos aspectos.
¿desde su punto de vista, ¿qué papel desempeña la eficien-cia energética para las empresas de la industria hoy en día?Las empresas con un intenso consumo de energía ya hace mucho tiempo que están trabajando en eso. En las empresas con un consumo de energía bajo o medio, a menudo no es prior-itario. En la mayoría de ellas hay uno o solo unos pocos conta-dores de gas o de electricidad y los consumos no se documen-tan de una forma más precisa. Sin embargo, el análisis exacto del estado actual es el primer paso en el camino hacia la mejora de la eficiencia energética. En un futuro cercano, cada vez más empresas pondrán en práctica esta medida.
¿Cómo puede contribuir industria 4.0 a mejorar la eficien-cia energética en la fabricación en el futuro?Cuanto mejor interconectados estén los componentes individu-ales de la producción, más fácil será sincronizarlos entre sí. En
drive & control16futuRE
Pro
f. D
r. A
lexa
nder
Sau
er
El profesor dr. Alexander sauer dirige desde 2015 el
“Institute for Energy Efficiency in Production (EEP) of the
University of Stuttgart”. Hasta el año 2006 fue jefe de
departamento en el Laboratorio de máquina-herramienta e
ingeniería de producción de Aachen (WZL) y dirigió el
Centro de competencia de construcción de herramientas y
moldes de Aachen. A continuación, Sauer se incorporó a un
proveedor del sector automóvil, donde, como miembro de
la dirección, fue responsable de las áreas de planificación
de la producción, logística, mantenimiento y producción en
todo el mundo. De 2011 a 2015 dirigió el Laboratorio de
tecnología de producción aplicada en la Universidad de
Ciencias Aplicadas de Múnich.
un proyecto investigamos cuándo merece la pena que la máquina-herramienta en la producción basada en Industria 4.0 cambien del funcionamiento al standby, y también tuvimos en cuenta, por ejemplo, las fases de calentamiento. En cuanto se investigan estos parámetros, en la producción interconectada pueden establecerse nuevos potenciales de eficiencia energé-tica. Así, se pueden formar lotes de manera automatizada para que una máquina produzca durante un tiempo determinado y después se pueda desconectar, en lugar de trabajar de forma esporádica y permanezca en funcionamiento todo el tiempo.
¿Cómo puede tenerse en cuenta la eficiencia energética desde la planificación de una nueva planta de producción?En el caso de las empresas con un intenso consumo energético en las áreas de la química básica, la industria del acero o del vidrio, el suministro de energía y de medios ha tenido siempre una gran importancia. Sin embargo, en la mayoría de las instala-ciones de producción, cuando se trata de la planificación de fá-brica digital, es más de modelos logísticos . Además, en el fu-turo será necesaria la planificación de la fábrica como sistema energético para obtener potenciales de eficiencia energética que no se limiten a procesos. En una situación ideal, esto no solo preserva el medio ambiente, sino que también ayuda a re-ducir los costes energéticos. En relación con la planificación de la fábrica, actualmente se plantea la cuestión de si tendría sen-tido equipar algunas partes de la fábrica con redes de corriente continua en lugar de redes de corriente alterna. Esta práctica aún es cosa del futuro, pero podría ofrecer algunas ventajas: el lugar de producción podría funcionar con menos electrónica de potencia y podría procesar directamente la corriente conti-nua de instalaciones fotovoltaicas o baterías que almacenaran la corriente recuperada. En el Instituto EEP estamos trabajando de forma intensiva en este concepto.
¿qué papel desempeñaran las redes inteligentes en el futuro, que también buscan su camino en la producción? La idea de las redes inteligentes en la fabricación es su capaci-dad para controlar la demanda energética de forma específica. Hoy en día, para las empresas del sector industrial ya es intere-sante generar el menor número posible de oscilaciones de po-tencia. En cuanto una empresa pueda nivelar su consumo ener-gético de forma activa, también podrá aumentar o disminuir en ciertas áreas según sea necesario. Desde el almacenamiento del calor hasta la activación de fuentes de energía alternativas, ex-isten muchas posibilidades para controlar la demanda energé-tica. En el futuro, esto ayudará de dos formas: en los países con una gran proporción de energías volátiles y renovables, las fá-bricas podrán reaccionar mejor ante los excesos y las faltas de capacidad en la red. En regiones con una red de energía más tradicional, las redes inteligentes ayudarán a puentear los cor-tes de corriente, ya que la fábrica funcionará durante un tiempo a un nivel de energía más bajo y con fuentes propias, como por ejemplo una central térmica.
desde su punto de vista, ¿cuáles serán los mayores impul-sores de la eficiencia energética en el futuro?Por una parte, las ventajas económicas, que pueden represen-tar un porcentaje de dos dígitos en los costes energéticos, espe-cialmente si una empresa no ha progresado mucho en ese as-pecto. Por otra, a los clientes del futuro también les interesará saber con qué uso de energía se ha fabricado un producto de-terminado. Sin embargo, desde mi punto de vista, los motores más importantes serán la presión social y las prescripciones le-gales. Para alcanzar los límites de emisiones estipulados en el Acuerdo climático de París, no es suficiente con trabajar sola-mente en el lado de la generación de energía. Solo se podrán cumplir los valores especificados si se aumenta la eficiencia en-ergética de forma masiva. Por eso, cuento con más regulaciones en este aspecto en los próximos años. Lo que sí es seguro es que los precios de la energía son cada vez más volátiles. Estas osci-laciones en los precios afectarán claramente menos a las em-presas energéticamente eficientes y, por lo tanto, serán más in-dependientes. Con las redes inteligentes, las empresas podrán utilizar estas oscilaciones incluso en su propio beneficio. v
1703 | 2016 futuRE
Con la sierra en la montañaEl constructor de máquinas Palmieri ha desarrollado una novedosa máquina para llevar a cabo un inusual proyecto de túnel en Italia. Bosch Rexroth ha concebido y suministrado el sistema hidráulico para dicha máquina.
La sierra desciende lentamente, la cadena comienza a girar alre-dedor de la barra guía y poco a poco va abriéndose paso por un bloque de hormigón armado de un metro de grosor, como si fuera madera normal. Pero esta sierra no es para nada normal. Parece una sierra normal con dimensiones gigantes: ocho metros y me-dio de longitud y una cadena de medio metro de anchura. Se en-cuentra en una nave de la empresa italiana Palmieri Group, un fa-bricante de instalaciones para la construcción de túneles. Des-pués de superar su prueba de fuego, la sierra gigante tendrá que acreditar su valía en el exterior. “La sierra forma parte de un con-cepto de máquina que está pensado para un proyecto de amplia-ción de un túnel. Para probarla, Palmieri montó la instalación por completo, para que posteriormente no saliera nada mal en la obra”, dice Andrea Novello, ingeniero de ventas de Bosch Rexroth en Italia. Él se ocupó del proyecto desde el principio.
un túnel dentro del túnelTan solo unas pocas semanas después de la marcha de prueba en la nave se puede ver para qué tarea está pensada la máquina de Palmieri. En la Autostrada Adriatica, la autovía A14, que une el norte de Italia con el tacón de la bota, cerca de la ciudad portuaria de Ancona, los dos tubos de aproximadamente 280 metros de longitud que forman el túnel Montedomini se van a ampliar de dos a tres carriles. “La ampliación en sí no es nada especial, pero en este caso, las obras tuvieron que realizarse en presencia de tráfico”, cuenta Novello. Normalmente, para efectuar este tipo de trabajos se debería cerrar el túnel y desviar el tráfico. Sin em-bargo, la A14 es una carretera muy transitada, por lo que se pre-
veía un caos circulatorio. El ayuntamiento responsable no auto-rizó la construcción de un nuevo túnel. Por ello, la empresa ex-plotadora de la red de autovías italiana, Autostrade per l’Italia S.p.A., encargó a la empresa de construcción de carreteras Ghella S.p.A. la ampliación del túnel sin bloquear el tráfico. Hasta ese momento, en Italia solo se había realizado un proyecto compara-ble, a principios del año 2000 en el túnel de Nazzano, cerca de Roma. El principio utilizado en dicho proyecto fue el modelo a se-guir para el proyecto de Montedomini: en el túnel existente se construyó otro túnel por el que pudiera circular el tráfico mien-tras que en la cavidad entre los techos de ambos túneles trabaja-ban las personas y las máquinas.
Condiciones extremas Ghella quiso optimizar esta técnica para el túnel de Montedomini y encargó a Palmieri Group que diseñara una nueva máquina para los trabajos de ampliación. “En el proyecto de Nazzano, tan solo una máquina llevó a cabo todos los trabajos, pero Palmieri apostó por dos que pudieran operar por separado”, explica Novello. Las dos parecen dos portales arqueados cuyo tamaño corresponde aproximadamente al diámetro deseado del túnel. Entran en el tú-nel sobre raíles, mientras que por debajo pasan los coches, bajo un escudo protector de hormigón. El primer portal lleva la sierra gigante que, siguiendo un semicírculo por encima del antiguo te-cho del túnel, corta una ranura de medio metro de ancho en la piedra. A continuación, el hueco que se forma se rellena con hor-migón proyectado. Después, las excavadoras retiran el material de debajo del nuevo semicírculo. Ahora puede proceder la si-
drive & control18tEChnoLogy
Pal
mie
ri S
.p.A
.
��Arriba: la impresionante sierra de ocho metros y medio de longitud y 50 centímetros de anchura de la máquina de Palmieri. izquierda: el motor hidráulico Hägglunds de Rexroth tiene un par de giro de 80 000 newton metros a 50 revoluciones por minuto. derecha: entrada de las dos máqui-nas en el túnel de Montedomini.
1903 | 2016 tEChnoLogy
guiente máquina, que reviste el nuevo techo del túnel con seg-mentos de hormigón prefabricados. Cuando esta tarea ha finali-zado también, la sierra se abre camino. “Con dos máquinas se re-ducen los tiempos de inactividad, porque se puede realizar el mantenimiento de una mientras que la otra ya está trabajando de nuevo”, explica Novello. La tecnología se enfrenta a condiciones extremas: las máquinas tienen que resistir mucho polvo, calor y humedad.
hidráulica robustaPor tanto, Palmieri necesitaba componentes para ambas máqui-nas que trabajaran de forma fiable incluso en condiciones extre-mas. Sobre todo el accionamiento de la motosierra tenía que ser extremadamente resistente. A causa del árido entorno, los cons-tructores de máquinas para túneles se decidieron por un motor hidráulico Hägglunds de Rexroth, con una cilindrada de 20 100 centímetros cúbicos y un par de giro de 80 000 newton metros a 50 revoluciones por minuto. Palmieri necesitaba también un sis-tema hidráulico que accionara el motor. Este fue el punto en el que comenzó la colaboración con Bosch Rexroth. Para Novello, este encargo fue una gran novedad en las dos direcciones: “Pal-mieri ya había adquirido anteriormente componentes de Rexroth a través de nuestros distribuidores, pero nunca había trabajado directamente con nosotros. La novedad fue también que nunca habíamos trabajado con un sistema hidráulico de estas dimensio-nes”. En estrecha colaboración con Palmieri, Rexroth desarrolló y diseñó un sistema hidráulico cerrado mediante el cual dos bom-bas variables a pistones axiales bombeaban el fluido. “Las ins-trucciones eran que el sistema hidráulico resistiera 3 000 horas. Estoy seguro de que conseguiría aún más”, dice Novello.
un metro al díaEn todo caso, el sistema hidráulico superó con éxito los trabajos en el túnel de Montedomini. Cada día, las máquinas de Palmieri avanzaban un metro. En cada túnel, la ampliación a tres carriles duró solamente medio año, durante el cual la sierra estuvo en funcionamiento alrededor de 1 000 horas. “En principio, la má-quina se puede reutilizar para proyectos de túneles similares. En Italia aún hay muchos tramos con solo dos carriles de carretera”, dice Novello. v
Contacto: Andrea Novello, Bosch Rexroth S.p.A., Italia,
Tel.: +39 049 8692-614, [email protected]
� El principio constructivo: en el túnel existente (negro) se crea un túnel de protección provisional (azul) de segmentos de hormigón. Así se puede realizar la ampliación del túnel (rojo) con la presencia de tráfico.
Así es como funciona la ampliación del túnel
� Mientras que el tráfico circula por el túnel provisional, una sierra corta el nuevo arco del túnel en la montaña. El hueco se rellena de hormigón inyectado, y después las excavadoras retiran la roca.
� A continuación, una segunda máquina reviste el nuevo techo del túnel con segmentos de hormigón prefabricados.
drive & control20tEChnoLogy
CO
ME
XI G
roup
Laminación y Coating al más alto nivelLos especialistas españoles en impresión y converting de Comexi apuestan por una solución de automatización de Rexroth en su nueva laminadora y con ella ahorran tiempo y material.
Flexibilidad, plazos de entrega cada vez más cortos y en-vases a medida y personalizados: como proveedor líder
mundial de soluciones converting, la empresa Comexi, proce-dente de la localidad geronesa de Riudellots de la Selva, está fa-miliarizada con los requisitos del sector del envase. Con la Comexi L20000, esta empresa ha desarrollado una laminadora compacta para adhesivos base agua que trabaja un 60 % más rá-pida que otras soluciones comparables. Así, la L20000 puede fabricar un pedido completo, listo para el envío, en menos de 24 horas. Por una parte, esto es posible gracias a los adhesivos con base agua de secado rápido y a la construcción de la L20000, que le permite cambiar rápidamente de pedido, y por otra, gra-cias a la completa solución de automatización de Rexroth.Para el control, Comexi apuesta por IndraMotion MLC. Este per-mite al operario cambiar fácilmente entre la función de lamina-ción y de recubrimiento a través de la Multitouch-HMI. Así, en cada turno se pueden realizar más pedidos que antes. De ello se encargan también los servoaccionamientos IndraDrive: con ser-vomotores MSK y tecnología SafeMotion integrada, reducen los tiempos de inactividad al mínimo. Además, la Comexi L20000 es
extremadamente eficiente, fiable y consistente tratando mate-riales. Incluso con una velocidad máxima de 150 metros por mi-nuto, la solución de automatización permite un transporte ex-tremadamente preciso por la pista y un control de tensión exacto. Esto constituye una gran ventaja precisamente en pues-tas en marcha cortas, en los que cada metro cuenta. Albert Chi-cote, director del área de negocios de laminación en Comexi, co-menta las ventajas: “La solución de automatización de Rexroth permite una integración y una puesta en servicio muy rápidas. Además del gran número de funciones y de la interactividad, nuestros clientes aprecian especialmente esta cualidad, porque la L20000 es en general muy fácil de manejar”. v
Contacto: Julián Velasco Fernández, Bosch Rexroth S.L., España,
Tel.: +34 93 7479-702, [email protected]
03 | 201621
tEChnoLogy
Gen
iCor
e S
p. z
o.o
.
Herramientas de polvoCon un nuevo proceso de sinterización, GeniCore convierte polvo de metal en carburo. En este proceso, un sistema hidráulico de Rexroth se encarga de mantener una presión elevada de forma constante.
Cada día, nuevos materiales conquistan el mundo. Cada vez se les exige más: han de ser respetuosos con el medio ambiente, baratos y estar disponibles de forma global. Para las herra-mientas como las hojas de sierra, las brocas o las fresas se de-mandan especialmente metales duros. Para su fabricación, la sinterización está altamente demandada. En este proced-imiento, el polvo de metal se comprime a gran presión y con el-
evadas temperaturas, formando una pieza sólida. Especial-mente para esta aplicación, el fabricante polaco de máquinas GeniCore ha desarrollado un nuevo procedimiento: PulsePlas-maCompaction, o de forma abreviada, PPC. Con él se pueden fabricar piezas a partir de los más diversos tipos de polvo. De esta forma surgen, entre otros, metales duros de carburo con refuerzo de diamante. Hasta ahora, estos se fabricaban medi-
� Un gran vacío, una tensión de corriente elevada e impulsos electrónicos potentes y cortos son la base para la fabricación de los metales duros.
drive & control22tEChnoLogy
ante sinterización a alta temperatura y a alta presión. Sin em-bargo, este proceso tenía un inconveniente decisivo: generaba un elevado coste. Además, en la fabricación de metales duros de carburo con refuerzo de diamante, a menudo se producían granos de material sueltos, es decir, se formaban una especie de grumos. Esto daba lugar a un material irregular y destruía las propiedades especiales del metal nanocristalino. El proced-
imiento especial de sinterización de GeniCore resuelve estos problemas. Un gran vacío, una gran tensión de corriente e im-pulsos electrónicos potentes y cortos son la base para la fabri-cación de los metales duros con una estructura homogénea. El control preciso y la alta presión son decisivos para este proceso de producción.
Alta presión de forma constantePara su instalación de sinterización PPC, la empresa se ha deci-dido por un sistema hidráulico de Rexroth. El requisito más im-portante consistía en mantener las fuerzas constantes en un amplio rango de 0,3 a 20 toneladas durante todo el proceso. El corazón es un motor eléctrico con 6,6 kilovatios de potencia que impulsa una bomba doble de engranajes. La primera bomba, con una cilindrada de 22 centímetros cúbicos, garan-tiza una filtración de bypass continuada y la refrigeración del equipo. Además, impulsa el cilindro de prensado en los mov-imientos rápidos. La segunda bomba, con una cilindrada de 3,2 centímetros cúbicos, impulsa el sistema en la adaptación de la fuerza durante el proceso de prensado. El movimiento del cil-indro de prensa también se adapta a velocidad lenta.
Estabilidad y precisiónEl elemento de mando central es una válvula reguladora direcci-onal de 4/4 vías con electrónica de control integrada y un pistón con solapamiento nulo y curva característica lineal. Si la señal de liberación está activada, el pistón se desplaza a su posición de trabajo, en la que genera la presión correspondiente en las dos cámaras de cilindro y crea la fuerza de prensado necesaria. La estabilidad y la precisión de estas fuerzas son decisivas para el transcurso del prensado. El resultado son metales duros de alta calidad con las mejores propiedades de material. v
Contacto: Andrzej Skrocki, Bosch Rexroth Sp. z o.o., Polonia,
Tel.: +48 22 738-1854, [email protected]
� En la instalación de sinterización de GeniCore, el sistema hidráulico de Rexroth se encarga de mantener una presión elevada de forma constante.
2303 | 2016 tEChnoLogy
El pensamiento orientado al futuro está en el ADN de Qinchuan Machine Tool Group (QCMT&T), con sede en
Baoji, en la provincia china de Shaanxi, situada al noroeste del país. Un objetivo importante de la empresa de construcción de máquina-herramienta líder en china es aumentar considerable-mente el grado de automatización y la cantidad de tecnologías inteligentes en su producción. QCMT&T trabaja en estrecha co-laboración con Bosch Rexroth desde principios de los años 80. Para el último proyecto, las dos empresas desarrollaron juntas una línea de producción completamente interconectada para la fabricación de engranajes de robots. “Nos decidimos por la co-laboración con Bosch Rexroth porque no solo queríamos com-prar componentes sueltos, sino llevar a cabo el proyecto com-pleto junto con un socio”, explica Xingyuan Long, miembro de la Junta directiva de QCMT&T.
sin perder de vista la cadena de valorEn los talleres realizados en conjunto, los socios definieron en primer lugar el flujo de valor de la línea de producción planeada. Este paso era especialmente importante, ya que hasta ese mo-mento QCMT&T había montado los engranajes de robot tan solo manualmente y por tanto no podía recurrir a ninguna experien-cia en el área de la producción interconectada. El ambicioso obje-tivo del proyecto era aumentar la capacidad de la línea en los próximos años hasta 60 000 engranajes de robot al año. El resul-tado del proceso ha sido una línea de producción de dos partes que puede lograr exactamente eso. En la primera sección, las má-quinas para tallar engranajes y las rectificadoras no cilíndricas de QCMT&T producen los ejes excéntricos para los engranajes. En la
segunda, la línea de montaje, todo un conjunto de tecnologías de Rexroth, hace un despliegue de sus puntos fuertes.
35 variantes y alta calidadLos requisitos más importantes de QCMT&T eran el asegura-miento de la calidad y el manejo de pequeños lotes con una gran variedad. En la línea se producen siete tipos de engranaje en cinco rélacions de transmisiones diferentes. Para que nada salga mal, un sistema Pick-to-light ayuda al empleado de producción a utilizar los componentes correctos en cada caso. Una luz verde indica de qué compartimento de la estantería de material tiene que coger el componente. Otra garantía adicional son las peque-ñas puertas de cristal que se encuentran delante de cada com-partimento de material y solo se abren para coger la pieza nece-saria. Además, las ocho estaciones de trabajo del montaje cuen-tan con una identificación personal. Así se garantiza que un paso de trabajo lo puedan realizar solamente los empleados que están cualificados para el mismo. En el montaje en sí, la atornilladora inalámbrica inteligente Nexo apoya a los empleados en dos esta-ciones de trabajo. Está conectada directamente al Manufactu-ring Execution System (MES) y, en función de la variante con-creta, sabe con qué par de apriete se tienen que apretar los tor-nillos o las tuercas. Las estaciones de trabajo están conectadas mediante siste-mas de transporte de Rexroth. Sobre ellos, las piezas se desplazan en portapiezas, equipadas con etiquetas RFID, por la lí-nea de montaje. Gracias a las etiquetas, todos los componentes encuentran por
Calidad 4.0Gracias a una línea de producción conforme a Industria 4.0, el fabricante chino de máquinas herramienta QCMT&T aumenta la calidad de su producción de engranajes de robots y además puede manejar lotes pequeños con muchas variantes.
drive & control24tEChnoLogy
sí mismos el camino a la siguiente estación y los empleados reco-nocen en las pantallas de sus estaciones si han de efectuar algún paso de trabajo en un componente o no.
una cómoda visión generalLos responsables tienen una visión general de toda la produc-ción gracias a la plataforma de comunicación interactiva Acti-veCockpit de Rexroth. En una gran pantalla, el software pre-senta en tiempo real los datos de producción importantes como los tiempos de paso, la resistencia y la situación actual del pe-dido. Gracias a los perfiles de usuario individuales, el sistema muestra a cada usuario exactamente la información que es rele-vante para él. En las reuniones de producción, ActiveCockpit permite además ver los posibles puntos débiles o problemas en la producción, que después se discuten directamente. Cada de-cisión acerca del procedimiento posterior se documenta en el
sistema, que envía un correo electrónico con tareas al respon-sable. Para que las personas que están fuera de la nave de pro-ducción también puedan ver el estado actual de la producción, pueden acceder al ActiveCockpit con terminales móviles tales como tabletas o smartphones. QCMT&T también está perfecta-mente preparada para el crecimiento en el futuro con la línea Industria 4.0. Gracias a su estructura modular, puede ampliarse fácilmente. Así, si en la instalación se han de producir más va-riantes de engranajes, se pueden integrar más estaciones de trabajo en el proceso sin ningún problema. Y a través del MES también es posible la interconexión con los proveedores o con otra línea de producción. v
Contacto: Shuoduan Pan, Shanghai Bosch Rexroth Hydraulics & Automation Ltd.,
R.P. China, Tel.: +86 21 2218-2887, [email protected]
2503 | 2016 tEChnoLogy
drive & control26tEChnoLogy
Construcción relajadaLa colaboración entre el fabricante de equipos de perforación y máquinas especiales de construcción subterránea Soilmec y Bosch Rexroth aportó a un equipo de perforación rotativo hidráulico una multifuncionalidad sin precedentes y un manejo sencillo.
Hasta ahora, las máquinas de construcción de carga pesada no se consideraban pioneras en el desarrollo tecnológico. Sin em-bargo, debido en parte a la salud y seguridad, así como la cre-ciente demanda de equipos multifuncionales y la trazabilidad, incluso las máquinas más pesadas tienen ahora una innovadora funcionalidad comúnmente asociada con las últimas innovacio-nes para automóviles que con las máquinas de construcción con-vencionales. El último equipo de perforación rotativo hidráulico SR-75 de Soilmec pone de manifiesto lo que se puede conseguir con com-ponentes variables con accionamiento electrónico en condicio-nes de construcción difíciles. “Uno de los impulsos más impor-tantes para el desarrollo técnico en nuestro sector fue la de-manda de equipos multifuncionales”, comenta Mark Nelson, director de Soilmec en Gran Bretaña. “Afortunadamente, esto se refleja también en nuestros socios tecnológicos más importantes. Así, Bosch Rexroth ofrece controles de accionamiento, bombas y sistemas hidráulicos multifuncionales e interconectados”.
� El equipo de perfora-ción rotativo hidráu-lico SR-75 de Soilmec con accionamientos, controles, bombas y sistema hidráulico de Rexroth.
drive & control26tEChnoLogy
tEChnoLogy
Cinco funciones sin tener que renunciar a nadaEl equipo de perforación rotativo SR-75 logra cinco funciones de perforación altamente especializadas: procedimiento de perfo-ración Kelly para perforaciones de gran diámetro, perforadora de barrena continua (CFA) para la inyección inmediata de hormi-gón, pilotes para microperforación revestidos o paredes de pilo-tes solapados (CAP/CSP) si es necesario un apoyo adicional, pilo-tes de desplazamiento (DP y TCT) si el operario desea evitar el desplazamiento del suelo y Turbojet (TJ), con el que se puede ge-nerar una columna de suelo consolidada. En el pasado se reque-rían máquinas individuales para cada una de estas técnicas de perforación especial y un vehículo cubría como mucho de dos a tres funciones. “Gracias al desarrollo a nivel de componentes y de sistemas, ahora podemos aplicar las cinco funciones sin tener que renunciar a nada en ningún área”, explica Nelson.Para Kevin Follows, director de ingeniería de aplicaciones de Bosch Rexroth, el concepto multifuncional con cinco posibilida-des y una precisión elevada es el resultado del aumento de la electronificación: “Los últimos desarrollos en los accionamien-tos y controles eléctricos variables permiten que programemos cualquier cantidad de funciones a nivel del control. Soilmec ha adoptado esta tecnología y la ha adaptado para desarrollar una máquina que pueda cubrir cómodamente una serie de funciones de perforación. Esto es algo que con un concepto mecánico ha-bría sido extremadamente difícil o incluso imposible”.La clave de la ejecución de la SR-75 es el paralelogramo multifun-cional en el frontal de la máquina. Consta de cuatro cilindros hi-dráulicos que regulan la elevación y la nivelación del mástil de la plataforma giratoria hidráulica, así como el posicionamiento y control de la cabeza giratoria. El paralelogramo desarrollado por los ingenieros de Soilmec permite a la máquina compensarse au-tomáticamente mediante la conexión regulada por las válvulas
de mando de Rexroth. Desde el armario de distribución, los cilin-dros de control de bloques de Rexroth, manejan la cabeza girato-ria, el posicionamiento y el cabrestante en el paralelogramo del armario de control principal.
manejo sencilloLa gran y amplia funcionalidad está combinada con una interfaz de la máquina fácil de manejar y de rápida reacción que permite un control preciso por parte del operario. Steve Joynson, direc-tor de planta y producción en Cementation Skanska, un cliente de Soilmec, explica: “Desde el punto de vista del usuario final, el operario de la máquina puede introducir en el control de Rexroth la cantidad exacta de presión que se ha de evacuar me-diante las válvulas de descarga y las electroválvulas con control remoto. Lo esencial es que la interfaz Touch Control interactúe con los componentes de Rexroth para permitir funciones preci-sas. Y eso lo hemos extendido a toda la máquina”.
� La unidad de válvula de control del SR-75, que regula las funciones del conjunto de la cabeza rotativa.
2703 | 2016 tEChnoLogy
La elevada funcionalidad no se limita solamente a la cabina del conductor: la telemática moderna implica que la empresa de construcción reciba datos en tiempo real y dibujos con detalles acerca del pilote, de la profundidad, el diámetro, la cantidad de hormigón utilizada y el acero añadido, así como el lugar de em-plazamiento.
Control remotoEl Drilling Mate System (DMS), con el que se puede acceder en todo el mundo a los vehículos, y los sistemas de monitorización se incluyen automáticamente en el suministro para todos los compradores de la SR-75. Para Nelson, la ventaja para los usua-rios finales es clara: “Se puede consultar toda la información so-bre cada uno de los pilotes en unos pocos minutos”. Esto no solo proporciona la seguridad de que todo marcha conforme a las es-pecificaciones en el momento de la instalación, sino también 30 años después. Porque si el edificio se viene abajo, se puede acce-der a los datos y la empresa constructora estará asegurada. En el caso de que posteriormente se tengan que realizar trabajos adi-cionales en los cimientos del edificio, toda la información al res-pecto estará igualmente disponible y accesible. “Esto significa prácticamente que entre cinco y diez minutos después de colo-car un pilote ya lo sabemos todo sobre él. También podemos ac-ceder a la pantalla del control para ver exactamente lo que ve el
operario, independientemente de en qué parte del mundo se en-cuentre”, explica Nelson.La solución telemática no se limita únicamente a la monitoriza-ción y el registro. La amplia funcionalidad de toda la máquina im-plica que con la SR-75 también son posibles la monitorización y el control a distancia, tal y como explica Nelson: “Desde el orde-nador podemos dar instrucciones por acceso remoto a los módu-los de pilotes, que posteriormente enviarán señales electrónicas a las electroválvulas de Rexroth de los reguladores proporciona-les. Estos a su vez dirigen aceite a los émbolos distribuidores para que todos los cabrestantes se pongan en movimiento con una potencia o una velocidad determinada”.Para Joynson, la SR-75 es un gran paso adelante en el ámbito de la vigilancia y el control remotos. Y añade: “En lo que se refiere al funcionamiento, este es el mayor grado de automatización que ha habido hasta ahora. Así, podemos suministrar el plan de tra-bajo a la máquina y evitar costosos errores in situ. Esto es deci-sivo con las tolerancias tan reducidas con las que habitualmente trabajamos”. v
Contacto: Kevin Follows, Bosch Rexroth Ltd., Gran Bretaña,
Tel.: +44 1480 478-858, [email protected]
� Para el transporte, el mástil de perforación se abate horizontalmente. � Conjunto completo de la cabeza rotativa con los dos motores y engranajes.
drive & control28tEChnoLogy
Bay
kal M
achi
ne T
ools
La prensa récordBaykal Machinery y Bosch Rexroth han han creado un freno de prensa con la mayor fuerza de cierre del mundo.
¡Récord mundial! En Turquía se ha creado un freno de que al-canza una fuerza de cierre de 60 000 kilonewtons, una cifra que nunca antes se había alcanzado. El responsable de esta obra maestra es el fabricante Baykal Machinery que, además de en prensas, también está especializado en instalaciones como siste-mas de corte por láser y plasma, máquinas de corte por agua a alta presión y centros de mecanizado vertical para clientes de todo el mundo. Al igual que en otros muchos proyectos anterio-res, Bosch Rexroth apoyó a Baykal desde la fase de proyecto de esta prensa récord.El gran desafío para los especialistas de ambas empresas consis-tió en alcanzar la enorme fuerza y al mismo tiempo mantener un funcionamiento eficiente. Esto es posible gracias a la combina-ción del bloque de mando hidráulico de Rexroth, especialmente
dimensionado para este proyecto, con dos bombas variables de gran rendimiento. La prensa alcanza una velocidad de avance de 50 milímetros por segundo e impresiona con una velocidad de prensado de seis milímetros por segundo. Y estos no son los úni-cos datos impresionantes. Uno de los desafíos principales para los desarrolladores consistió en aplicar esta potencia en un di-seño muy compacto. Esto también se consiguió, puesto que el sistema completo tiene una longitud de tan solo ocho metros y medio. v
Contacto: Atilla Yavuz, Bosch Rexroth A.S., Turquía,
Tel.: +90 262 676-0062, [email protected]
� La prensa de Baykal alcanza una fuerza de cierre de 60 000 kilonewtons.
2903 | 2016 tEChnoLogy
Digitalmente hasta las estanteríasLas líneas de envasado de WestRock apuestan totalmente por la ingeniería basada en modelos. El proceso digital reduce considerablemente la fase de desarrollo y ayuda en la ejecución del pedido.
drive & control30tEChnoLogy
En la sección de bebidas de los supermercados, muchos envases diferentes compiten por llamar la atención de
los consumidores. Por ello, es especialmente importante el efecto que un producto tiene en la estantería. Para probar jus-tamente esta primera impresión de un envase mucho antes de la producción en sí, el especialista americano en envases Wes-tRock apuesta por la ingeniería totalmente digital. Así, los dise-ñadores pueden simular virtualmente diferentes tamaños y en-vases y calcular parámetros como el espacio necesario en la es-tantería y el peso del envase. Antes de proponer un nuevo envase al fabricante de bebidas y de presentarlo gráficamente en un supermercado virtual, los diseñadores envían primero los datos a los compañeros de la preparación del trabajo. Estos comprueban con la ayuda del software de simulación si el nuevo envase se puede fabricar en una instalación de Wes-tRock, qué esfuerzo supondría y a qué coste por unidad. Este flujo de trabajo completamente digital es único hasta ahora.
optimización en la simulaciónPero la ingeniería basada en modelos no solo le aporta ventajas a WestRock en la planificación del pedido, sino también en la construcción de nuevas instalaciones. Desde el primer clic de ratón en el programa CAD, todos los datos de construcción lle-gan a la plataforma 3DEXPERIENCE de la empresa Dassault Systèmes. Antes de que un montador apriete el primer tornillo real, los constructores optimizan exclusivamente con software de simulación todos los accionamientos y cinemáticas, inclu-yendo las funciones de control. “La ventaja decisiva es que los ingenieros pueden poner en funcionamiento su aplicación de control de forma totalmente virtual con ayuda de la plataforma 3DEXPERIENCE. Así, las conclusiones que obtengan a partir de ello se pueden aplicar directamente en el entorno de ingeniería IndraWorks de Rexroth”, explica Philippe Bartissol, vicepresi-dente de Industrial Equipment Industry en Dassault Systèmes.
un puente hacia la realidadLa conexión entre la plataforma virtual 3DEXPERIENCE y los mandos y accionamientos reales la crea la solución de software Open Core Engineering de Rexroth. Gracias a ella, la simulación de la máquina comprende los datos y órdenes del mando real y
los puede aplicar de inmediato. Además, Rexroth proporciona modelos 3D y de comportamiento, o sea, representaciones to-talmente virtuales de los componentes montados. En WestRock, varios controles Motion-Logic IndraMotion MLC controlan di-ferentes módulos de las líneas de envasado con un total de más de 80 servoaccionamientos IndraDrive Mi, inteligentes y sin ar-mario de distribución. Estos controles individuales están co-nectados entre sí mediante comunicación transversal Sercos en tiempo real y de esta forma garantizan una gran sincronización en las líneas de envasado.
gran flexibilidadGracias a la colaboración entre Bosch Rexroth y Dassault Systè-mes, WestRock ha implementado nuevas soluciones de auto-matización que hacen que la empresa sea más flexible y pro-ductiva. Debido a que los ciclos de vida de los productos son cada vez más cortos y los tamaños de lote cada vez más peque-ños, la reducción de los tiempos de reequipamiento y una ma-yor agilidad son la clave de la productividad. Por ello, en sus lí-neas de envasado actuales, WestRock tiene como objetivo el cambio de equipamiento mediante un clic de ratón. Dentro de las líneas, los ingenieros han hecho que cada vez más funciones que antes se ejecutaban mecánicamente, ahora se realicen me-diante software. Basándose en el entorno de ingeniería In-draWorks y Open Core Engineering, tanto el software como el hardware tienen una estructura modular. Como el usuario tiene un acceso directo avanzado al control, a menudo se evita el ro-deo mediante una programación PLC aparte. Esto es una apli-cación concreta de Industria 4.0, porque los programas basa-dos en la tecnología de la información (como los entornos de si-mulación de Dassault Systèmes) se comunican directamente con la automatización. v
Contacto: Hans Michael Krause, Bosch Rexroth AG, Alemania,
Tel.: +49 9352 18-5309, [email protected]
3103 | 2016 tEChnoLogy
El perfil de movi-miento es decisivo
Un dimensionamiento bien estudiado del accionamiento ayuda a reducir al máximo posible los costes de adquisición y de servicio de una máquina. El diseño del perfil de movimiento decide con qué eficiencia y fiabilidad realiza un motor los movimientos requeridos durante el funcionamiento.
A la hora de dimensionar un accionamiento, en la mayoría de los ca-sos las especificaciones principales son las magnitudes de recorrido y tiempo. Para proteger el sistema mecánico, a menudo también se especifican los valores de aceleración y velocidad máximas permiti-das. Los valores de tiempo, aceleración y velocidad no deben supe-rar y el valor del recorrido ni debe alcanzar ni tampoco se debe ex-ceder. Basándose en estas especificaciones se pueden calcular perfi-les de movimiento que influyen de forma decisiva en la eficiencia de un accionamiento. Las herramientas de software constituyen un apoyo para ello. En nuestro ejemplo mostramos los efectos que tiene un perfil de movimiento en la eficiencia y el tamaño de un acciona-miento. v
� Las posibilidades: si las dos magnitudes de recorrido y tiempo se mantienen constantes, un perfil de movimiento puede cambiar entre dos extremos: desde un trazado en triángulo hasta un trazado en trapecio. Dentro de estos dos extremos cambian las magnitudes del par de aceleración y del par efectivo.
La solución óptima
Con un trazado de velocidad en trapecio según la regla de
un tercio (la fase de aceleración, la fase constante y la
fase de frenado duran cada una un tercio del tiempo total)
se produce el par efectivo más bajo. El par máximo se
encuentra en una proporción equilibrada. Esto corre-
sponde a la característica de un servomotor.
selección con trazado en trapecio
Con un trazado de velocidad en trapecio con una rampa
de aceleración empinada se producen fuerzas de acelera-
ción muy elevadas.
selección con trazado en triángulo
Con un trazado de velocidad en triángulo se produce la
menor fuerza de aceleración.
Triángulo Trapecio regla 1/3 Trapecio
Par efectivo
Par de aceleración
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Recorrido
Aceleración
Velocidad
Recorrido
Aceleración
Velocidad
Recorrido
Aceleración
Velocidad
drive & control32Know-how
El par efectivo es inferior al par constante permitido del motor.
El par de aceleración requiere un par máximo tan elevado que
el tamaño del motor básicamente está determinado por él.
�
El motor no está aprovechado dinámicamente.Ahorro con respecto al trapecio:
Masa: –52 %
Espacio constructivo: –44 %
El par de aceleración es muy inferior al par máximo permitido del
motor. El par efectivo requiere un par constante tan elevado que el
tamaño del motor está determinado única y exclusivamente por él.
Con la ayuda de la herramienta de software IndraSize se pueden explotar poten-
ciales de optimización adicionales mediante la aplicación de leyes de movimiento
de orden superior. Esto se ve claramente cuando se combina el perfil en trapecio
según la regla de un tercio con un polinomio de tercer orden. El par efectivo y los
pares máximos necesarios se pueden optimizar gracias a ello de manera que es
posible la selección de un motor de un tipo constructivo más pequeño.
�
El motor no está aprovechado térmicamente.Masa: 100 %
Espacio constructivo: 100 %
Descarga gratuita de la herramienta
de ingeniería IndraSize: :
www.boschrexroth.com/indrasize
Par constante
Par máximo
Par efectivo con número de revoluciones medio
Puntos de trabajo
Par constante
Par máximo
Par efectivo con número de revoluciones medio
Puntos de trabajo
�
El motor se aprovecha de la mejor forma posible.Ahorro con respecto al trapecio:
Masa: –57 %
Espacio constructivo: –56 %
Número de revoluciones
Número de revoluciones
Número de revoluciones
Par constante
Par máximo
Par efectivo con número de revoluciones medio
Puntos de trabajo
3303 | 2016 Know-how
Se busca: InnovaciónSi ha leído con atención drive&control, la innovación buscada dejará de parecerle misteriosa.
Las innovaciones que buscamos las forman dos familias de in-térpretes simultáneas. Reciben información, la traducen al len-guaje de destino y la transmiten. ¿Y qué tiene de especial? ¡Todo eso lo hacen en tiempo real! Y dominan prácticamente todos los lenguajes que se hablan en su mundo. Además, cada una de las familias se ha especializado en diferentes puestos de trabajo. Pueden soportar golpes y otras condiciones ambientales extre-
mas como el frío y el calor, porque están muy bien protegidas. Para conectarse con emisores y receptores, no se necesitan he-rramientas: simplemente se enchufan y ya se produce la comu-nicación. Al mismo tiempo, estas innovaciones proporcionan la máxima seguridad para las personas y la máquina. Simple-mente perfectas.
¡Envíe, gane y elija! ¿Ha adivinado la innovación de Rexroth buscada? Entonces simplemente envíe la solución a [email protected] y gane un vale por
valor de 100 euros para la empresa de ventas online Amazon. El cierre de admisión es el 31/12/2016. Entre todas las respuestas correctas se
sorteará al ganador. Queda excluida la vía judicial.
PIE DE IMPRENTA
drive&control es la revista de Bosch Rexroth.
Editor: Bosch Rexroth AG
Marketing y comunicación empresarial
Dr. Wiebke Wittschen (responsable)
97816 Lohr am Main, Alemania
ISSN 1618-5420
Jefa de redacción: Ingrid Alter, +49 711 811-30849
drive&control online: www.boschrexroth.com/trends-and-topics
Redacción y diseño: pr+co GmbH, www.prco.de,
Steffen Beck (Redacción), Tanja Haller (Diseño)
Traducción: euroscript Deutschland GmbH
Litografía: Reprotechnik Herzog GmbH, Stuttgart
Impresión: Schleunungdruck GmbH, www.schleunungdruck.de
Origen de las fotografías: Bosch Rexroth AG (de lo contrario ver pie de foto)
Titulo: Bosch Rexroth AG
Todos los derechos reservados. Reimpresión y reproducción, en particular copias, también
en extracto, sólo con autorización del editor. El envío den drive&control se efectúa a través
de un archivo de direcciones llevado mediante procesamiento de datos automatizado.
drive & control34tEChquiz
¡tan solo un cambio! mediante la sustitución de la solución “open-center”, utilizada hasta ahora, por una bomba constante, los fabricantes de carretillas elevadoras mejoran los valores de emisiones de sus vehículos. Al sustituir los sistemas constantes habituales por la combinación del bloque de mando hidráulico smP12 y la bomba a pistones axiales A1Vo, se reduce el consumo de diésel en hasta un 11 %. El coste de la modificación es escaso, ya que los dos se integran perfectamente en las construcciones de carretilla existentes. Así resuelven actualmente las empresas de Asia el dilema que se les presenta en este momento: por una parte, los fabricantes son extremadamente sensibles a los costes, y por otra, los gobiernos de todo el mundo imponen normativas cada vez más estrictas en cuanto a las emisiones.
Bosch Rexroth is driving the next industrial revolution as a leading automation supplier and manufacturing company. With a huge automation portfolio and production experience from our own plants worldwide, we can offer leading automation and manufacturing solutions – from single piece to high volume production. Connected automation in manufacturing leads to a faster and more flexible production process, greater efficiency of material, and reduction of complexity and downtime.we move everything: Let Bosch Rexroth help you connect to industry 4.0. now!
boschrexroth.com/connected-automation