Sin los sensores Muting, la protección de accesos en una cámara de medición inline de nuevo desarrollo en Audi podría salir, pero habría que dominar todas las complejas geometrías de los vehículos. Una tarea muy exigente que un equipo ha dominado con maestría.
En la enorme nave de producción de la sede central de AUDI AG en Ingolstadt conversan Tobias Hacker, operador técnico en el mantenimiento del montaje de AUDI AG, y Martin Demharter, Key Account Manager del sector de automoción de SICK Vertriebs-GmbH, en la línea de montaje final. Ambos forman parte del equipo multidisciplinar de planificación de la producción, construcción de plantas y mantenimiento por parte de Audi, así como la venta y el sector tecnológico por parte de SICK. Llevan ya muchos años trabajando juntos en garantizar la seguridad de empleadas y empleados en toda la red mundial de instalaciones de Audi y en que los flujos de materiales funcionen a la perfección.
Todos los tipos de vehículo que se fabrican en Ingolstadt pasan en esta nave por un último control de calidad, entre otros la distancia óptima entre los componentes. En el pasado, los operarios efectuaban siempre las mismas pruebas sin recursos electrónicos, lo que resultaba un desafío importante para el ojo humano. Después de una fase de cambio a equipos de medición portátiles, ahora son los robots los que han asumido esta función: dotados de sensores, miden las ranuras y las alineaciones en el vehículo.
"Hemos montado esta cámara de medición inline para obtener un apoyo sostenible tanto de los procesos de calidad como de los de producción", explica Daniel Bartolic, experto planificador en la planificación de producción y montaje y jefe del proyecto. Los vehículos circulan por la línea de montaje final y entran en la cámara de medición inline donde, en unos pocos segundos, son examinados simultáneamente por dos robots en cuanto a espacios y alineaciones de los componentes. La protección de accesos la realiza el sistema Safe Portal de SICK, que se beneficia de la función de análisis simultáneo de campo de protección del escáner láser de seguridad microScan3. Dos escáneres láser de seguridad orientados en vertical en la entrada y otros dos en la salida de la cámara de medición inline protegen la zona de peligro con fiabilidad y sin dejar huecos gracias a la evaluación inteligente de ocho campos de medición simultáneamente.
Los escáneres funcionan con un rayo láser infrarrojo que se refleja de forma escalonada sobre un espejo en rotación y, de esta forma, extienden campos de protección virtuales a la izquierda y a la derecha de la entrada y de la salida de la cámara. Un nuevo bloque de funciones certificado por TÜV para el controlador Siemens permite la evaluación simultánea de ambos escáneres. Si un vehículo pasa por los campos de protección definidos, la interacción de los escáneres izquierdo y derecho reconoce que se trata de material y no de una persona, gracias a lo cual se descarta una posible situación de riesgo y los robots pueden realizar su trabajo de inspección. La seguridad para las personas así lograda es para Audi la máxima prioridad a la hora de emplear grandes robots industriales.
Puesto que en la planta de Audi en Ingolstadt se trabaja con distintos modelos de vehículos con geometrías diferentes sobre una misma cinta de montaje final, las exigencias para dar con soluciones tan productivas como seguras para la diferenciación entre personas y materiales son muy grandes. "Hemos buscado una solución de seguridad con la que podamos cubrir todos los modelos de vehículo y variantes de equipamiento existentes y que, a la vez, nos permita implementar modelos nuevos", le cuenta Daniel Bartolic a Martin Demharter de SICK sobre sus requisitos iniciales. La nueva solución debía ser flexible, productiva, económica y, sobre todo, ocupar poco espacio; además había que prescindir de compuertas oscilantes y de los costosos sensores muting. Este exigente escenario fue el que presentó Demharter al equipo de planificación estratégica de productos de SICK.
"Hemos tenido en cuenta e investigado todas las perspectivas relevantes de seguridad y hemos valorado todos los puntos críticos relevantes con tests, pruebas y, por supuesto, toda la documentación exhaustiva necesaria", así resume Raphael Rotter, Strategic Product Manager de SICK, el gran esfuerzo que hubo que acometer y que, finalmente, ha valido la pena: "Ahora tenemos una solución elegante que alcanza la flexibilidad necesaria para hacer frente a los desarrollos venideros en el montaje final", explica Daniel Bartolic el resultado para Audi. El sistema de seguridad Safe Portal está certificado por TÜV, consta de dos escáneres láser de seguridad y de un bloque de funciones para el controlador Siemens S7 y cumple con los requisitos de EN ISO 13849. Como solución estandarizada en la gama de productos de SICK, este sistema se encarga de forma flexible y eficiente de la protección de accesos en la producción de automóviles. Este desarrollo personalizado demuestra la importancia de un enfoque sistémico con la combinación de hardware, software y servicios de un solo proveedor.
Para el operario de mantenimiento Tobias Hacker, contar con más espacio y reducir la complejidad en la cinta de montaje final constituyen ventajas decisivas: "La nueva solución compacta llega sin los sensores muting que se utilizaban antes, lo que ahorra hasta medio metro de espacio. Hemos reducido la cantidad de elementos de hardware utilizados, como rejillas y barreras fotoeléctricas y todo su cableado, a solo dos escáneres. Así se ahorran costes y esfuerzo de mantenimiento y puesta a punto, y además nos beneficiamos de una enorme reducción de la complejidad".
El éxito ha sido posible gracias a una colaboración intensiva del equipo basada en la confianza, pero especialmente gracias a la valentía y a la buena disposición de todos sus implicados a la hora de abrir nuevos caminos. La superficie de riguroso negro brillante de algunas carrocerías fue responsable de algunos quebraderos de cabeza iniciales, ya que las superficies muy reflectantes son difíciles de detectar por los sensores optoelectrónicos. Los expertos en seguridad afrontaron este problema con mejoras continuas en la lógica.
Así por ejemplo, el procedimiento de rearranque después de detectar una vulneración del campo de protección se adaptó a los procedimientos estándar del taller, y actualmente también las carrocerías negras brillantes son identificadas con fiabilidad por el sistema Safe Portal. Un año y medio después de comenzar el proyecto, el sistema Safe Portal ya se ha puesto en funcionamiento en dos líneas de montaje, en las que trabaja discretamente para garantizar la seguridad. Este éxito, según Martin Demharter, se debe a varios factores decisivos. "En primer lugar la cooperación a la altura de los ojos, unido a los muchos años de experiencia en esta colaboración y, sobre todo, la voluntad común de encontrar verdaderamente la mejor solución técnica, es lo que nos ha llevado a estos buenos resultados".
Parece ser que ya se ha corrido la voz sobre la experiencia positiva con Safe Portal en el montaje final, ya que también los departamentos de construcción de carrocería, pintura o prensas han mostrado interés en soluciones productivas y técnicamente probadas para una diferenciación segura entre personas y materiales, es decir, fieles a la máxima "A la vanguardia de la técnica".
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