Artículo de ASTI
Para un fabricante de componentes de automoción, ASTI
automatiza dos de sus vehículos tractores para llevar a cabo la distribución de
materia prima a lo largo de los distintos puestos dentro del proceso de
ensamblaje.
Los fabricantes de componentes de automoción, cuentan con
procesos de producción que en muchas ocasiones se reducen a tareas de ensamblaje
de componentes que dan como resultado una pieza final que formará parte más o
menos visible del automóvil.
Para aumentar la productividad de estas líneas se puede
implantar un sistema automatizado de suministro de componentes, procurando que
en cada puesto no falte los componentes necesarios para ensamblar la pieza
final.
Fue para la planta de una compañía fabricante de componentes
de automoción donde ASTI automatizó dos de sus tractores para llevar a cabo la
distribución de materia prima entre los distintos puestos de ensamblaje que se
encargan principalmente de unir los distintos componentes que forman parte de
la consola central de un salpicadero.
Estos tractores, propiedad de la compañía fueron trasladados
a las instalaciones de ASTI donde se le añadieron todos los elementos
necesarios para su automatización.
Por un lado a los vehículos se les dotó de sendas CPU de
control, que son las que les proporcionan la tan buscada autonomía.
A cada uno se le incorporó una botonera de control a bordo
desde donde se puede operar al AGV incluyendo una pantalla que muestra el
estado de su funcionamiento y sirve de interfaz de comunicación con el usuario
final.
También se instaló un sistema de guiado. Para esta
aplicación el método elegido fue el de banda magnética por su relación
funcionalidad coste. Por un lado es un sistema significativamente menos costoso
que un guiado láser, de instalación sencilla, aunque con el inconveniente de no
proporcional tanta flexibilidad como éste, ni una gran precisión en los movimientos.
Para esta solución el guiado por banda se mostró como el óptimo, ya que a un
mínimo coste es la herramienta perfecta para llevar a cabo su tarea de
transporte ya que no requiere de una gran precisión. El sistema funciona de una manera muy simple. Se marca en el
suelo la ruta a seguir por el vehículo con banda magnética y se instala al
vehículo un sensor de guiado, que es el encargado de detectar la presencia de
la banda para poder seguirla y así completar la ruta prefijada.
Para determinar las paradas a realizar por el vehículo, este
sistema de guiado se complementó con un sistema RFiD. A lo largo de la ruta se
instalaron un total de 48 tags programados con diferente información: salida
del almacén, girar a derecha, aumentar velocidad, reducir velocidad y por
supuesto parada. Con esto se consigue dar al vehículo las órdenes precisas
correspondientes a cada tramo del recorrido, así en tramos rectos, donde no se
interfiere con otros vehículos el AGV aumentará la velocidad de la marcha, o al
llegar a un punto donde dejar material, el vehículo se detendrá para retomar su
marcha hasta el siguiente punto de parada, transcurrido el tiempo pre
programado.
Por último a los vehículos se les dotó de diversos sistemas
de seguridad, para garantizar la convivencia segura con personas, otras
máquinas e instalaciones. Se les añadió un láser delantero de seguridad capaz
de poder gestionar hasta 4 zonas de control. Diferenciamos entre zona warning y
zona stop. Así cuando el láser detecta un obstáculo que se encuentra dentro de
esta zona de warning, el vehículo reducirá su velocidad y no será hasta
alcanzar la zona de stop cuando el vehículo se detendrá sin llegar a colisionar
en ningún momento con el obstáculo. Las distancias a abarcar dentro de la zona
warning o zona de stop son totalmente configurables y dependerán principalmente
de la velocidad desarrollada por el vehículo, para permitir que éste se detenga
de manera segura sin causar ningún daño ante la parada por detección de
obstáculo.
Dado que este láser de seguridad sólo cubre el frente de la
marcha, los laterales del vehículo quedan desprotegidos, siendo susceptibles de
posibles accidentes. Por eso en esta ocasión se instaló unos bumpers laterales
por fotocélula. En uno de los extremos del lateral se instala un espejo y en el
extremo opuesto una fotocélula que emite un haz de luz que refleja en el espejo
enfrentado. Si en algún momento ese haz de luz se ve interrumpido, se entiende
que un obstáculo se ha interpuesto lateralmente y el vehículo se detendrá hasta
que se restablezca la conexión entre la fotocélula y el espejo.
En lo referente a la seguridad, este vehículo cuenta con la
característica particular de emitir una melodía cuando está en funcionamiento,
avisando con ello de su paso. Adicionalmente se le instaló una baliza luminosa
doble, con luz roja y con luz
verde. Cuando el vehículo funciona correctamente la luz verde se ilumina
mientras que cuando el vehículo se encuentra parado, se activa la luz roja y
una señal sonora de alerta, para informar de que el vehículo se encuentra
detenido y proceder a la eliminación del posible impedimento para restablecer
la marcha.
A lo largo de la marcha de estos vehículos, deben atravesar
una puerta que se abre de manera automática para facilitar su paso y evitar que
el vehículo se detenga. Esto se consigue gracias a la red inalámbrica de la
compañía y a los 3 “data capture” que se instalaron, que entre otras cosas
sirven para gestionar el tráfico de los dos vehículos y para comunicarse con
las distintas balizas luminosas instaladas en planta que pasarán del verde al
rojo cuando el vehículo cruce por esa determinada área, informando de su
presencia.
El funcionamiento es muy sencillo:
En función del producto final a fabricar, se trazaron dos
rutas: la ruta 1 y la ruta 2. De igual manera se le asignó a cada vehículo una
ruta a seguir mediante un software básico de gestión.
Estas dos rutas parten de una zona común: el almacén. En el
almacén se unen al vehículo, hasta 6 vagones de más de 150 kg cada uno,
cargados con materia prima. Para optimizar el tiempo de carga de los AGVs, se
ha establecido un sistema de control de tiempos. Esto quiere decir que tras el
estudio del proceso, se ha establecido un tiempo máximo de carga de los AGVs.
Gracias al sistema RFiD se puede establecer el momento en el que el vehículo ha
accedido al almacén y por lo tanto el tiempo que lleva en él. Cuando el tiempo
de permanencia supera el tiempo máximo de carga del AGV se activa una alarma
acústica y luminosa, avisando a los trabajadores de este hecho, lo que sirve de
estímulo para mantener el nivel establecido de productividad.
Una vez cargados con el correspondiente material para cada
línea, el vehículo emprende el camino tras presionar el botón de marcha. A la
salida del almacén nos encontramos con la puerta que mencionábamos
anteriormente de apertura automática que asciende ante el inminente paso del
AGV, evitando que éste se detenga. En un sistema que busca la optimización de
los procesos como es éste, es muy importante reducir el número de paradas, ya
que el tiempo en parada es tiempo improductivo que contribuye a la reducción de
la eficiencia. Si uno de los beneficios de utilizar maquinaria frente a mano de
obra reside en su capacidad para trabajar de manera continuada 24 horas al día,
hay que evitar en todo lo posible estas interrupciones innecesarias para
aprovechar al máximo la ventaja que nos ofrece la tecnología.
El comienzo de estas dos rutas transcurre por un camino común, por lo que se podría pensar
que es muy fácil que el vehículo confunda una ruta por la otra. En caso de que
esto ocurra, el error se subsana rápidamente gracias al sistema de tags. El
vehículo conoce cual es el primer tag que se va a encontrar tanto en la ruta 1
como en la 2, de esta manera si el AGV que iba a cubrir la ruta 1 lee el primer
tag correspondiente a la ruta 2, el vehículo se detendrá indicando el error de
lectura en el display del control de mandos y activando la señal acústica de
error y la baliza luminosa de color rojo.
Todos los AGVs de ASTI basados en mecánica estándar
convencional conservan la propiedad de poder ser utilizados tanto en modo
manual como en automático. De esta manera en caso de que ocurra un error como
éste, el AGV se puede conmutar a su uso en manual y conducirlo hasta un punto
de su correspondiente ruta. Para reinsertarlo en ella no habrá más volver a
conmutar su uso a automático y presionar el botón de puesta en marcha.
Detectada la banda e inicializados todos los sistemas, el AGV retomará la ruta.
A lo largo de la ruta el AGV detectará diversos Tags RFiD
con distinta información como sentido de la marcha, velocidad a desarrollar o
paradas de descarga. Estas paradas de descarga en un principio no estaban pre
programadas con tiempos de espera y requerían que un operario activase el botón
de reinicio de marcha. Pero se observó que era mejor que el vehículo retomase
su camino de manera automática, para que no dependiese de la presencia o no de
operario.
Una vez completado el recorrido, el AGV acaba de nuevo en el
almacén para iniciar un nuevo ciclo.
Esta es la parte más operativa del sistema. La otra parte,
la parte software, nos permite monitorizar el funcionamiento global de la
instalación de manera sencilla, ver donde está cada AGV dentro de la ruta y
como se van activando las balizas luminosas a su paso. Desde esta herramienta,
el usuario puede configurar los tiempos de espera de las paradas o el tiempo
máximo de carga en el almacén. Gracias a los sistemas de captura de datos, se
mantiene la trazabilidad de funcionamiento de los AGVs, manteniendo un registro
de su funcionamiento, recorridos o paradas.
También desde este nivel software se gestiona el tráfico de
los vehículos. Dado que las rutas convergen en varios puntos, es importante
dirigir el tráfico dando prioridad de paso a un vehículo sobre otro, quien
permitirá cruzar al primero coordinándose de tal forma que no lleguen a
colisionar nunca, primando las necesidades concretas de cada momento en pro de
la eficiencia.
Esta solución ha contribuido ha incrementar la productividad
de la planta ya que la distribución de materias primas entre los distintos
puestos de montaje se hace de manera automática, sin necesidad de conductor
alguno, que ahora se puede dedicar a llevar a cabo tareas menos repetitivas y
tediosas.
ASTI, es una empresa de capital familiar que lleva 30 años
proporcionando soluciones a medida en logística interna. Su enfoque al cliente
le ha permitido especializarse en múltiples sectores y desarrollar nuevas
soluciones y tecnologías en la búsqueda del sistema más adecuada a cada
casuística. Su gestión de I+D le he llevado a posicionarse como empresa
referente en innovación, especialmente dentro del campo de los AGVs, que le
permite competir con empresas líderes a nivel internacional.
