Sistemas de RFID en estampado de metal industrial
Los sistemas de RFID garantizan que los procesos de conformado se ejecuten a máxima eficiencia
La aplicación
Garantizar que se extraiga el troquel correcto para un trabajo determinado es quizás el paso más importante para evitar errores en un proceso de estampado. ¿Y por qué? Un troquel incompatible puede fallar en el primer golpe, lo que obliga a la empresa a asumir tanto los costos tangibles por daños en las herramientas y la maquinaria, como el costo de oportunidad debido al tiempo de inactividad no planificado, que a menudo se extiende por días e incluso semanas.
El proceso para identificar el conjunto de troqueles y cargar la información en el software de control de prensa ha sido tradicionalmente manual y, por lo tanto, propenso a errores humanos. Los números de serie simples, pintados o impresos, son probablemente el identificador de troquel más común. Pero con el tiempo, las marcas se desgastan y se vuelven irreconocibles, lo que aumenta el riesgo de errores. Si está manchado o desgastado, un código de identificación podría leerse como "KY537-2" o "KV537-2"; todo depende de la interpretación visual del trabajador. Incluso si se lee correctamente un número de serie pintado, el operador puede cometer el error de ingresar los caracteres incorrectos debido a un “error de tecleo”.
Una mejora en la identificación humana del troquel es la lectura de códigos de barras. Cuando se conecta a un sistema de control de presión, los sistemas de códigos de barras eliminan el error humano mediante la identificación automática del troquel a través de la lectura electrónica. Existen muchas tecnologías de lectura distintas basadas en la óptica, que van desde el uso de etiquetas adhesivas hasta procesos directos como la marcación, la impresión o el grabado láser de códigos Data Matrix en el bloque de troquel. Sin embargo, los códigos de barras autoadhesivos a menudo carecen de la durabilidad requerida en la sala de prensa, mientras que las variantes más caras y resistentes son mecánicamente duraderas pero impredecibles en términos de legibilidad. Especialmente cuando se acumulan contaminantes o a distancias mayores entre el escáner y el código.
Ninguna de las opciones anteriores proporciona la seguridad o legibilidad que ofrece una solución de RFID.
El objetivo
Los beneficios de RFID no comienzan solo en la prensa, sino antes, en el área de almacenamiento de troqueles. Los diseños de los almacenes de troqueles varían desde lotes desorganizados esparcidos por el suelo hasta sistemas de estanterías cuidadosamente coordinados. Todo depende de las necesidades, el tamaño y el presupuesto de la empresa. En cualquier momento, puede haber "docenas" o "cientos" de troqueles disponibles, algunos de los cuales se usan semanalmente, mientras que otros solo se requieren una vez cada pocos años.
Cuanto más fácil sea localizar un troquel, más rápido podrá comenzar a estampar las piezas y generar ingresos. Localizar un troquel "etiquetado" es tan simple como ver la ubicación de recolección en el panel de control de su computadora o teléfono, verificar el ID con un lector manual y transferir el troquel a la prensa. Sin la verificación de RFID, un operador puede tomar accidentalmente un troquel del estante equivocado. O bien, puede seleccionar la ubicación correcta, pero todo será en vano si allí se almacenó el troquel incorrecto después de un trabajo anterior. Un escaneo del ID activa una notificación inmediata de una colocación incorrecta.
Si el troquel incorrecto llega a la prensa, un operador puede detectar el error antes iniciar el proceso. Sin embargo, incluso si la suerte y un operador atento previenen un accidente, el error no es gratis. El proceso de desinstalar el troquel equivocado desperdicia valiosas horas que podrían haber sido utilizadas para producir piezas.
Con los troqueles etiquetados y una verificación mediante un escaneo de un lector RFID, se previene la selección o el almacenamiento incorrectos del troquel.
La solución
Hay una variedad de productos de RFID que superan las deficiencias de la identificación óptica y humana.
Un sistema de RFID consta de un escáner, una etiqueta de ID y un controlador. No solo se pueden leer las etiquetas electrónicas, sino que también se puede escribir la información del trabajo en la etiqueta. Por lo tanto, datos como el uso del troquel, el historial del operador y las instrucciones de configuración específicas del troquel se actualizan al instante y están disponibles. Además, muchas etiquetas se pueden incrustar al ras en el metal, protegiéndolas de daños durante el almacenamiento y la recuperación.
La confirmación del conjunto de troqueles mediante RFID se puede realizar con un 100 % de certeza sin contacto. A diferencia de los lectores ópticos, la alineación es mucho más flexible. La antena que se utiliza para leer o actualizar la información de la etiqueta cubre un área grande. Este campo de detección amplio es particularmente útil en prensas grandes donde los troqueles superiores e inferiores se almacenan por separado. Si los troqueles superiores e inferiores no se emparejan correctamente durante la instalación, es inevitable que ocurra un accidente grave. Un sistema UHF único puede leer simultáneamente las etiquetas montadas en los troqueles superiores e inferiores antes de la puesta en marcha para asegurarse de que coincidan.
Características técnicas de las etiquetas y los lectores RFID
- Frecuencia de operación: 13,56 MHz.
- Cumple con la norma ISO 15693
- Grado de protección (IP67/68)
- Las etiquetas de ID se pueden incrustar al ras en el metal y tienen distancias de lectura de hasta 13 pies
- Orificios de montaje para una instalación sencilla de las etiquetas
- Los cabezales de lectura/escritura tienen dos LED para el indicador de función
- Los sistemas UHF permiten la lectura de varias etiquetas
Los beneficios
Los beneficios de RFID van mucho más allá de la simple pero importante comprobación de errores iniciales. Realmente, solo están limitados por los requisitos del área de prensa y la creatividad de los ingenieros. Aquí es donde entra en juego el IIoT.
Con el poder de la identificación de troqueles, es fácil registrar las horas de uso. En lugar de depender de un ser humano para determinar el estado de un troquel, el mantenimiento preventivo se puede activar automáticamente. Ya no es necesario preocuparse por la producción de piezas de calidad decreciente debido a herramientas que, sin saberlo, han pasado su fecha de renovación.
Combinar escáneres de RFID con sensores de piezas proporciona una vista de alta resolución del uso real de los troqueles. Muchos sistemas de RFID se conectan fácilmente al software MES/ERP/SCADA de una empresa a través de protocolos de comunicación IIoT estándar, como MQTT, OPC UA o REST API. Esto facilita más que nunca el paso del análisis de rendimiento tradicional, realizado manualmente o mediante hojas de cálculo, a actualizaciones de estado en tiempo real y sin errores. El número de piezas producidas, el tiempo restante hasta el mantenimiento programado, la ubicación del troquel, el estado de disponibilidad y las pulsaciones mensuales del troquel: todos los datos que considere importantes pueden ser visibles para cualquiera, en cualquier momento y en cualquier lugar.
Resumen
- La identificación automática de los troqueles elimina los errores humanos
- La implementación de RFID en el área de prensas es una puerta de entrada a las iniciativas de IIoT que mejoran la eficiencia
- Se previenen fallos en el troquel por una elección y disposición inadecuadas.
- La información importante del trabajo, como el uso del troquel, se puede escribir en las etiquetas de RFID
