Los sistemas de transporte de piezas de trabajo basados en SuperTrak de B&R son compactos, fiables y aptos para salas blancas. En muchas líneas de producción, permiten aumentar la producción y además aportan una valiosa flexibilidad a los procesos de producción. PIA Automation utiliza la tecnología de transporte en un innovador módulo de proceso para montar dispositivos médicos tanto dentro como fuera de la sala blanca.
A primera vista, el último módulo de proceso de PIA no es especialmente espectacular: una celda estándar con una unidad de manipulación y un sistema de transporte de piezas de trabajo que mueve los artículos. La unidad de manipulación toma pequeños viales de los portapiezas y los coloca en un cartucho.
Sin embargo, una segunda inspección empieza a revelar algunos detalles interesantes. Los portapiezas desarrollados por PIA contienen dos viales cada uno y están montados en lanzaderas. Las lanzaderas viajan de forma independiente a través del sistema en diferentes momentos y a diferentes velocidades. Alcanzan unas velocidades vertiginosas, cambian de dirección, se detienen y se posicionan para que cada uno de los viales pueda recogerse del portapiezas.
El módulo de proceso PIA es perfecto para demostrar las principales ventajas del sistema SuperTrak y de los portapiezas modulares para usuarios potenciales. A diferencia de los sistemas de transporte de piezas de trabajo convencionales con interconexión rígida, como las tablas de indexación giratorias o los sistemas de transferencia de cinta, a cada lanzadera SuperTrak se le puede asignar su propio perfil de movimiento único. Esto es posible porque cada una de las lanzaderas dispone de unos imanes permanentes de alta calidad que corresponden al rotor de un motor lineal, que puede controlarse individualmente. El estátor está integrado en los segmentos que forman el sistema de riel modular por el que se desplazan las lanzaderas. Cada lanzadera tiene dos ruedas en V fabricadas de plástico POM que se desplazan en una ranura en V a lo largo de la parte superior de los segmentos para guiar las lanzaderas de forma segura alrededor de la pista. Otros dos rodillos pasan a lo largo de una guía plana de acero inoxidable para ofrecer soporte lateral y evitar la inclinación.
Menor tamaño, menos partículas
Sujetos a una mínima fricción de rodadura, estos cuatro rodillos son las únicas piezas móviles en todo el sistema SuperTrak. Los viales se transportan cuidadosamente en el portapiezas sin tocarse entre sí ni con el sistema de transporte. "En consecuencia, los intervalos de mantenimiento para el sistema de transporte de piezas de trabajo son excepcionalmente largos", observa Lothar Mehren, jefe del departamento médico en el centro de competencia de PIA Automation para la atención sanitaria en Amberg, Alemania. "También genera una cantidad tan pequeña de partículas que no es necesario un sistema de escape. Todos estos factores son claramente favorables a SuperTrak. El sistema puede implementarse en costosas aplicaciones de sala blanca para mejorar la fiabilidad del proceso".
Con los elevados costes que ello supone, el diseño compacto de la máquina es de alta prioridad en las aplicaciones de sala blanca. En este aspecto SuperTrak también destaca, observa Manual Falk, gestor de cuentas del departamento médico de PIA: "El servoaccionamiento directo lineal nos permite acercarnos a varias posiciones de cada estación con una gran precisión. Ello nos permite integrar múltiples pasos de transporte, inspección o montaje en una misma estación, consiguiendo que los procesos sean mucho más flexibles. Y, dado que el posicionamiento puede realizarse con la misma alta precisión en cualquier lugar de la pista, podemos utilizar cualquier punto de la misma, incluidas las curvas. La conclusión es que utilizamos mucho mejor el espacio disponible. Además, los módulos de proceso pueden añadirse u omitirse en cualquier posición. En conjunto, estos factores nos permiten construir una máquina considerablemente más compacta.
Cambios cortos, procesos más flexibles
La integración de varios pasos de procesamiento en una estación no solo reduce el espacio requerido, sino que también consigue que el sistema sea más productivo, añade Falk: "Los tiempos de cambio de las piezas de trabajo son notablemente más reducidos que en otros sistemas de transporte, debido a las cortas distancias que deben recorrer las lanzaderas. Pueden cubrir la distancia entre estaciones a altas velocidades y elevados valores de aceleración y desaceleración. Eso es lo que hace que el sistema sea tan rápido". De forma alternativa o adicional, pueden reducirse los tiempos de cambio colocando simultáneamente varios productos del mismo tipo en el portapiezas. En función de los requisitos de temporización, pueden procesarse secuencialmente en una sola estación o en paralelo en dos estaciones idénticas.
Si un portapiezas tiene espacio suficiente para contener varios productos, también puede configurarse una línea de producción para procesar dos productos diferentes o variantes de los productos sin ninguna configuración entre lotes. Los requisitos de calificación para la tecnología médica solo deben realizarse una vez.
Resistente y fiable
PIA diseñó el módulo principalmente para la verificación de la capacidad del proceso y la alta productividad, por lo que era esencial que el sistema de pistas fuera resistente y fiable. "SuperTrak es un sistema maduro a nivel tecnológico y se ha comprobado minuciosamente", explica Mehren. Falk destaca otra ventaja decisiva de SuperTrak respecto a otros sistemas: "SuperTrak se ejecuta como un subsistema autónomo. Por lo tanto, podemos decidir libremente si deseamos trabajar con un sistema de control de planta de nivel superior y, en este caso, con cuál".
B&R también ofrece un software fácil de usar para la puesta en marcha y la configuración, por lo que no es necesario manipular el código fuente como debe hacerse en otros sistemas. El software facilita información acerca de cada lanzadera, que puede recuperarse (a través de OPC UA, por ejemplo) y utilizarse fácilmente para funciones tales como la monitorización del estado y el mantenimiento predictivo.
Alto nivel de aceptación entre empleados y clientes
La facilidad con la que SuperTrak se integra en arquitecturas de software nuevas y existentes ha comportado un alto grado de aceptación dentro de la empresa, explica Mehren: "La tecnología de SuperTrak y la asistencia de B&R han sido muy bien aceptados, incluso entre los empleados más críticos de la empresa".
Los comentarios de los fabricantes de dispositivos médicos han sido igualmente positivos desde el principio. "En la primera presentación pública de la célula en Pharmapack 2020, enseguida quedó claro que habíamos tocado la fibra sensible de nuestros clientes", recuerda Mehren. "Los movimientos rápidos y fluidos de la lanzadera y su funcionamiento silencioso causan una muy buena primera impresión". Pero el entusiasmo no se limitó, ni mucho menos, a las primeras impresiones. Poco después de la feria, comenzaron a llegar los primeros pedidos de soluciones con el sistema de transporte de piezas de trabajo SuperTrak. Gracias al éxito continuado del sistema, ahora PIA tiene previsto ampliar el módulo de proceso para el siguiente evento de Pharmapack. Los primeros pasos serán la incorporación de un robot y de una unidad etiquetadora.
"SuperTrak complementa perfectamente nuestra actual selección de servoaccionamientos y ha cumplido con creces nuestras expectativas", resume Falk. "Otros departamentos del grupo PIA están muy interesados en la nueva tecnología de transporte. No me sorprendería si pronto empezamos a ver las primeras aplicaciones allí".
Lothar Mehren
Jefe del departamento médico de PIA Automation
"Los intervalos de mantenimiento para el sistema de transporte de piezas de trabajo son excepcionalmente largos y genera una cantidad tan pequeña de partículas que no es necesario un sistema de escape. Todos estos factores son claramente favorables a SuperTrak. El sistema puede implementarse en costosas aplicaciones de sala blanca para mejorar la fiabilidad del proceso".