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La soldadura en el mundo interconectado

Gracias a los avances en la tecnología de monitoreo de soldadura, un taller de fabricación pequeño puede documentar y analizar sus procesos de soldadura como sus competidores más grandes.

¿Qué significa Industria 4.0 para el fabricante promedio? No mucho.

Cuando The FABRICATOR preguntó “¿Sabe lo que es Industria 4.0 y lo que puede significar para su negocio? En la encuesta para los lectores de 2017, 78 por ciento de los fabricantes encuestados contestó “no”. No muchos parecen darse cuenta de que están en medio de una nueva revolución industrial—al menos de acuerdo con los expertos de la industria que tienden a acuñar estas frases.

Lo que sí sabe el fabricante promedio es que sus servicios de soldadura tienen que ser consistentemente de primera. Eso mantiene al taller en buenas relaciones con sus clientes y ayuda a mejorar su reputación dentro de la comunidad de la fabricación de metal.

Lo que el fabricante promedio parece no notar es que Industria 4.0—el surgimiento de más automatización e intercambio de datos entre máquinas en el campo de la manufactura—puede ayudar a las operaciones de soldadura de todos los tamaños a satisfacer las expectativas hasta de los clientes más exigentes. En este mundo interconectado, un taller pequeño puede ser tan confiable y receptivo como sus competidores de soldadura más grandes.

Cómo ocurre

Esto es posible gracias a la interconectividad entre las fuentes de poder de soldadura, el software y quienes toman las decisiones en la manufactura. Los datos extraídos del proceso de soldadura aseguran que se tomen decisiones con base en la información más reciente disponible.

Sin embargo, esto no ocurre simplemente con la introducción de un ruteador inalámbrico y la descarga de algún freeware. Esto implica fuentes de poder inteligentes, robots, sistemas de recolección y almacenamiento de datos configurados especialmente, y software de monitoreo de soldadura capaz de alimentar información a varias plataformas, ya sea la pantalla de un teléfono inteligente de 4 pulgadas o una pantalla plana de 80 pulgadas en la oficina de ingeniería. El software tiene que ser suficientemente flexible para que el fabricante pueda seleccionar qué datos son rastreados para evitar sobrecarga de información. Todo esto es integrado para brindar una imagen completa de todo el proceso de soldadura.

¿Qué rastrea el software? Todo lo que sea parte de la especificación del procedimiento de soldadura (WPS, por sus siglas en inglés) —las características esenciales de la unión que hacen o rompen una soldadura. Rastrea elementos como velocidad de alimentación del alambre, amperes, volts, duración de la soldadura y entrada de calor. El software de monitoreo mantiene vigilancia continua del proceso de soldadura y registra los parámetros de soldadura prescritos conforme es creada la unión para cada trabajo en cada turno—al menos durante un periodo de-signado.

El árbitro final de la calidad de la soldadura ya no es simplemente el ojo del soldador o del ingeniero de soldadura que está supervisando el proceso. Ahora, un fabricante tiene los datos que le da la realimen-tación para confirmar o rechazar una unión, y no sólo la aprobación de un experto en soldadura a quien le gusta la apariencia y el tacto de la unión. Esta realimentación es la seguridad de que la soldadura cumple con la Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) establecida.

Esta configuración interconectada no está limitada sólo a operaciones grandes de soldadura con cientos de fuentes de poder. Un taller con sólo 10 fuentes de poder pue-de usar un sistema así y esperar ver mejoras en la producción—y quizás ahorros en costos—a corto plazo.

Sin embargo, como lo advirtió el autor y columnista Bill Vaughan, los fabricantes deben estar atentos en mantener al máximo sus esfuerzos por la calidad de la soldadura. “Errar es humano, estropear las cosas realmente requiere una computadora”, escribió Vaughan.

Conforme la industria avanza hacia una mayor automatización, los fabricantes pue-den ser presa de esta máxima. Una persona puede cometer un error, pero requiere la automatización para cometer el mismo e-rror miles de veces seguidas en una fila sin notarlo.

¿Por qué ocurre esto?

Algunos fabricantes ya están allí, y otros están siendo empujados en esa dirección. En ambos casos, el monitoreo de la soldadura se está volviendo una parte necesaria de hacer negocios. He aquí algunos ejemplos:

•Un fabricante está en una cadena de suministro donde toda retirada significativa de una parte puede ser un golpe financiero sustancial para todas las compañías involucradas. Como resultado, se requiere todo el tiempo soldadura de precisión. Por ejemplo, si el espesor del material de una parte cambia ligeramente, la parte puede pasar por estampado y doblado sin mucho pro-blema, pero ese pequeño cambio en espesor va a cambiar el radio de doblez y va a crear problemas de preparación de la parte que dan como resultado soldaduras malas. Estos problemas pueden detectarse frecuente-mente con el monitoreo de la soldadura.

El sistema además necesita mantener vigiladas las velocidades de viaje del robot de soldadura para asegurar que se conserven las tasas de producción y la rentabilidad del trabajo. Si más adelante ocurre una retirada, el fabricante podrá compartir los datos de producción para la soldadura en cuestión, lo cual será útil al tratar de determinar el alcance del problema.

•Otros fabricantes pueden no tener el lujo de producir reportes de verificación de soldadura sólo cuando se necesitan. Puede que tengan que producir este tipo de reportes para auditorías programadas regularmente con clientes grandes.

Con el software de monitoreo de soldadura instalado, el fabricante puede producir los reportes rápidamente para cumplir el requerimiento administrativo para estas relaciones en desarrollo de la cadena de suministro. Además le prueba al cliente que el taller de fabricación puede dar más para satisfacer demandas que podrían devorar a sus colegas que no tienen la infraestructura de IT o la experiencia interna para desarrollar tales reportes de verificación de soldadura.

•El monitoreo del proceso de producción en tiempo real es otra capacidad de un sistema moderno de monitoreo de soldadura. Un ingeniero en soldadura o un soldador pueden examinar la información de la producción en tiempo real para asegurar que concuerde con lo establecido en la Especificación del Proceso de Soldadura. Aun cuando el taller no tenga internamente suficiente pericia percibida en soldadura, pue-de hacer un contrato con un ingeniero en soldadura que aporte su conocimiento para el inicio de un nuevo trabajo. Este tipo de escrutinio puede parecer una exageración, pero puede llevar a la reducción del retrabajo y del desperdicio corriente abajo, si los problemas de calidad se detectan durante el mismo turno y no semanas después en las instalaciones del cliente.

•Un taller puede usar un sistema de monitoreo para estandarizar las configuraciones de las fuentes de poder, lo que ahorra tiempo y esfuerzo. Un soldador o ingeniero en soldadura puede sentarse en un escritorio frente a una computadora, hacer una revisión a un trabajo de soldadura, grabarlo, y luego copiar esos detalles del trabajo a las otras máquinas—prácticamente en una mañana. La alternativa es ajustar cada fuente de poder para soldar manualmente usando los paneles de control de la unidad.

Mantenga en mente la seguridad

Un fabricante debe mantener en mente la seguridad al introducir este nivel de interconexión al ambiente de manufactura. Pue-de ser muy bueno tener acceso remoto sin restricciones—como sería el caso si dicho sistema de monitoreo de soldadura estuviera basado en tecnología de nube—pero cuando los sistemas están integrados, el fabricante tiene que determinar quién va a tener acceso.

Es muy bueno tener un soldador o un ingeniero en soldadura que pueda modificar trabajos mientras esté comisionado en otro lugar o de vacaciones, pero eso también abre el sistema a partes que pueden aprovecharse de la conexión remota y luego acceder a los sistemas de IT del fabricante. Entonces, es importante tener muy presente la seguridad al diseñar el sistema de monitoreo de soldadura interno o basado en nube. Un fa-bricante desea asegurar que tengan acceso a los archivos de monitoreo y trabajos sólo las personas que se considere necesario.

La seguridad es mucho más que acceso de un solo usuario con claves de acceso robustas, cortafuegos, software antivirus y actualizaciones regulares de software. Es un proceso de análisis de la infraestructura y desarrollo de capas para protegerla. Una buena práctica de seguridad empieza durante la adquisición del producto y concluye mucho tiempo después de ponerlo fuera de servicio. Es un tema que merece su propio campo de estudio y no debería desestimarse con toda tranquilidad, pues las repercusiones de las prácticas descuidadas son una enorme responsabilidad para los fabricantes de cualquier tamaño.

Las consideraciones iniciales sobre un sistema de monitoreo de soldadura incluyen quién tiene acceso a ver y modificar los datos, pero personas de mala fe pueden usar una vulnerabilidad desconocida en un sistema para tener acceso a un sistema totalmente diferente dentro de su organización. Aunque suene amenazador, los fabricantes no deberían evitar la nueva tecnología sólo por temores sobre la seguridad. La seguridad es otro nombre para un antiguo campo que data desde antes de que los humanos implementaran el palo puntiagudo. Tiene que afrontarse como se haría con un incendio—una tecnología sorprendente que requiere entender los riesgos aparentes y mitigarlos. Quienes no conozcan los riesgos deberían consultar a un mago.

Sólo el comienzo

Aun cuando los fabricantes pueden no saber lo que Industria 4.0 tiene para ellos, pueden reconocer las oportunidades para mejorar la producción. Los sistemas modernos de monitoreo de soldadura guardan la promesa de hacer justo eso para talleres de cualquier tamaño.

De hecho, con la recolección de datos que es posible con un sistema así, un taller de fabricación pequeño puede documentar y analizar sus propios procesos de soldadura como sus competidores más grandes. Además puede escalar esas herramientas de información al crecer con sus clientes actuales o al adquirir nuevos clientes.

Para muchos fabricantes de metal, la nueva revolución industrial puede iniciar en el taller de soldadura.

David Clond es ingeniero en sistemas, Fronius USA LLC, 877-376-6487, www.fronius.com.