Sistema de transferencia del taller de Toyota: más tiempo productivo

Antecedentes

Empresas como Toyota fueron las que originalmente definieron las filosofías de fabricación esbelta y justo a tiempo, donde los componentes y los paneles de la carrocería aparecerían en la línea justo cuando se necesitaban.A pesar de que esta es una manera extremadamente eficiente de hacer las cosas (en términos de tiempo, existencias y bienes raíces), supone una enorme carga en los procesos posteriores, ya que la cadena justo a tiempo (JIT) tiene eslabones débiles, que la vuelven vulnerable.La fabricación JIT, junto con la fabricación ininterrumpida, también presenta departamentos de mantenimiento con un desafío real.El único tiempo improductivo significativo disponible para ellos es durante la interrupción de dos semanas en el verano; de manera que todos los principales proyectos de ingeniería deben completarse en un margen de tiempo muy corto antes de que toda la fabricación se ponga nuevamente en marcha.En la planta de vehículos de Toyota en Burnaston (Derbyshire) se identificó un proyecto principal de ingeniería, la reconstrucción de los AGV que permitían el funcionamiento de las prensas al comienzo de la línea de producción, lo cual podría tener consecuencias serias en el caso de una avería.

Si bien en un principio se clasificó como una reconstrucción, un cambio repentino en las prioridades de fabricación debido a los nuevos modelos Auris y Avensis, lo elevó inmediatamente a un nivel crítico… pero con un margen de actuación razonablemente corto.Sin embargo, gracias al pensamiento divergente de AND Automation, socio de soluciones de Rockwell Automation, junto con la predisposición de Toyota para considerar el uso de tecnologías alternativas, el problema se resolvió rápidamente y con una solución basada en Rockwell Automation que ofrece una ruta de actualización mucho más eficiente y simple.

Desafío

Los AGV iban y venían entre cuatro ubicaciones diferentes: los dos lados de la prensa, la apiladora y la desapiladora.Stuart Cope, Ingeniero de prensas de la división Prensa y soldadura de Toyota, explica:“El sistema del AGV originalmente comprendía ocho vehículos se actualizó varias veces a través de los años, con unidades y sistemas de control que se extraían y se readaptaban.El año pasado solo nos quedaba un vehículo restante utilizable, pero la infraestructura era para ocho y era compleja y difícil de cuidar; se estaba convirtiendo en un obstáculo.“Como la prensa no funcionaba todo el tiempo, en un principio, se decidió que otra reconstrucción sería suficiente”, continúa Cope.“Sin embargo, una recuperación de las ventas significaba que la prensa tendría mucha mayor demanda y, de hecho, una segunda prensa entraría en funcionamiento.

La reconstrucción se reemplazó por la necesidad de un sistema completamente nuevo que debía desarrollarse rápidamente y, después, instalarse durante la interrupción del verano”.Toyota debía encontrar a alguien que pudiera ofrecer el nuevo sistema dentro del presupuesto original y para ello se comunicó con múltiples fabricantes de AGV/RGV y con numerosos especialistas de control y automatización.Uno de esos especialistas era AND Automation, con quien Toyota había trabajado anteriormente.AND Automation sugirió un sistema guiado por rieles, que no solo ofrecía robustez y simplicidad, sino que también podría diseñarse e instalarse dentro del presupuesto y dentro del intervalo restringido, lo cual era igualmente importante.“AND Automation nos mostró la empresa que nos proporcionaría el hardware”, explica Cope.“Nos impresionó la robustez.En un taller de prensa todo debe ser sólido, ya que todo recibe un martilleo firme”.

Solución

Tony Brooks, director de ventas de AND Automation, explica la solución que desarrolló su empresa:“Un PLC-5® de Allen-Bradley® permitía el funcionamiento de la infraestructura de control existente, lo que implicaba que la integración de una nueva solución contemporánea de Rockwell Automation sería mucho más simple.Toyota también estaba satisfecho con su equipo de Allen-Bradley® y, por lo tanto, la curva de aprendizaje era más plana”.

La nueva solución de control implementada para impulsar los tranvías guiados por rieles se basa en un controlador de automatización programable (PAC) Compact GuardLogix® de Allen-Bradley.Las comunicaciones con todos los dispositivos principales y con diferentes puntos de E/S, incluidos Point I/O™ con seguridad y sin seguridad, se realizan a través de EtherNet/IP.Cada tranvía tiene controles remotos, E/S, E/S de seguridad e inteligencia incorporada para observar y reaccionar ante objetivos elementales en paredes y máquinas.

El panel principal, que alberga el controlador, el bloque de distribución y la E/S, alimenta a los paneles remotos que alojan los variadores PowerFlex® de Allen-Bradley (para control de posición), las E/S de seguridad y las E/S para los tres tranvías.Se utiliza un PowerFlex 753 para el control preciso de posición del variador principal y un PowerFlex 4, para los transportadores de cama de rodillos de los tranvías.Los variadores, que se ejecutan sobre EtherNet/IP, también implementan tableros de desconexión de par segura.El último de los componentes fundamentales es una HMI PanelView™ de Allen-Bradley en la puerta del panel principal, que ofrece diagnóstico completo, ajuste, configuración y alarmas.La solución de seguridad incluye un vallado con múltiples puntos de entrada.Tales puntos se interconectan con las soluciones de seguridad en las otras máquinas y pueden crear múltiples zonas cambiantes, según dónde entre el operador.El controlador GuardLogix permite que Toyota implemente seguridad funcional, que se programa en lugar de cablearse.Como resultado, el monitoreo inteligente de las posiciones del tranvía crea múltiples zonas de seguridad dinámicas, lo que brinda mayor versatilidad al cliente.

Resultados

“No tenemos ninguna otra solución guiada por rieles aparte de esta; por lo tanto, para nosotros era nueva.Está haciendo un trabajo magnífico.Habíamos tenido algunos problemas iniciales menores, principalmente atribuibles al método de comunicaciones anterior; pero AND Automation ha podido imitar el antiguo sistema de comunicaciones aunque en hardware mucho más actualizado.El tiempo productivo es muy, muy bueno… mucho mejor que el del sistema anterior”.Jenny Brosnan, Gerente de sección del departamento de Compras de Toyota, analiza el proyecto desde el punto de vista de las compras:“Como empresa, normalmente, cuando queremos comprar equipo, trabajamos con el departamento de producción para desarrollar una especificación y luego salimos al mercado.Este proyecto comenzó de esta manera, sabíamos que queríamos actualizar o reemplazar.Lo maravilloso es que tenemos la versatilidad para aceptar sugerencias alternativas; estamos abiertos a otras ideas.“Cuando apareció AND Automation”, continúa Brosnan, “en lugar de ceñirnos firmemente a la especificación, rápidamente nos dimos cuenta de que podíamos alcanzar el mismo resultado con una tecnología diferente.

Para nosotros era estimulante cuestionar un método probado.No teníamos comparación; pero, desde el punto de vista comercial, tenía sentido y queríamos que el taller de prensa aceptara la idea.“Continuamos disfrutando de una relación abierta con AND Automation”, concluye, “analizaban con nosotros abiertamente cómo llegaron a la solución y una reunión con sus proveedores finalmente dio lugar a la creación de un equipo para el proyecto.Cuando el proyecto comenzó, necesitábamos perfeccionar la nueva especificación impulsada por AND Automation, quien se encargó de las compras, en vez de estar solo al inicio y al final.

Estuvimos presentes en todo momento, pudimos moldear el proceso de toma de decisiones.Desde el punto de vista de la adquisición, con frecuencia se escucha de las empresas cosas como estas: “Aquí hay un ejercicio, aquí está la especificación…” y “Esta empresa no cumple con la especificación, así que se queda fuera...”.Nosotros, sin embargo, estamos felices de considerar alternativas”,

Los resultados que se mencionaron anteriormente son específicos del uso de Toyota de los productos y servicios de Rockwell Automation junto con otros productos.Los resultados específicos pueden variar para otros clientes.