Reducción de los errores de mecanizado de 5 ejes a casi cero

Un innovador y fabricante de tecnología de compresión de alta presión con sede en el Reino Unido ha reducido considerablemente las piezas de desecho de su proceso de producción y ha aumentado su productividad con la introducción de las soluciones automatizadas de MSP en su proceso de mecanizado CNC de 5 ejes.

Vert Technologies, con sede en Edimburgo, se especializa en el diseño y la fabricación de la tecnología patentada de compresor rotativo cónico (CRC) de alta presión. Este producto único, inventado y desarrollado internamente, se suministra a sectores clave como los mercados de refrigeración, bombas de calor y compresión de gas.

Las principales USP de esta tecnología de compresores son que ofrece una solución de compresión compacta pero escalable, capaz de entregar altas presiones en una sola etapa sin comprometer los niveles de ruido. Fue durante la producción continua de los compresores que la empresa se dio cuenta de que la fabricación estaba mal en su proceso de mecanizado.

Encontrar la causa de los errores de producción

La principal ambición de Vert Technologies era encontrar la causa de cualquier error en su proceso de producción para evitar que las piezas del rotor se mecanizaran de forma incorrecta, lo que provocaría un rendimiento deficiente del compresor. La empresa también quería reducir la cantidad de procedimientos manuales necesarios para mejorar la precisión y la productividad en todo el proceso de producción.

Nicol Low, director de operaciones de Vert Technologies, explica: "Estábamos seguros de que mejorar la ubicación de la pieza y garantizar la precisión de la máquina herramienta era clave para minimizar el incumplimiento, pero no estábamos seguros de cuál era la mejor manera de ponerlo en práctica. Esperábamos que MSP pudiera ayudar".

MSP trabaja para ofrecer soluciones de máquinas herramienta automatizadas de alta precisión a la industria manufacturera y ha aplicado su experiencia en medición de precisión a proyectos en todo el mundo en diversas industrias, como la aeroespacial, la Fórmula 1 y la energía.

Antes de que los productos de MSP se introdujeran en el proceso de Vert Technologies, un operador altamente calificado creaba manualmente un accesorio, tomaba como referencia el accesorio y mecanizaba la pieza. Con un diseño de pieza complejo y una metrología limitada en la máquina, esto implicaba varios pasos y requería mucho tiempo para lograr la precisión necesaria. Esto, junto con el error humano causado por los elementos manuales, resultó en una gran cantidad de tiempo de inactividad de la máquina y piezas desechadas.

Tampoco había una forma sencilla de probar o ajustar la precisión de sus máquinas para garantizar que funcionaran con un alto nivel, ya que implicaba el uso de cinemáticas de máquinas complejas y el uso de herramientas de medición avanzadas antes de que se realizara el mecanizado, lo que aumentaba aún más el tiempo de inactividad de las máquinas.

"Observábamos problemas en diferentes piezas que se producían en la misma máquina, lo que nos llevó a creer que la máquina no estaba funcionando con la precisión que debería. Producir piezas de prueba simples cónicas y cilíndricas, sin las formas complicadas de las piezas cónicas parte del rotor, mostró que había un cono no explicado a lo largo del eje Z de la máquina herramienta. Si la máquina no podía producir formas simples con precisión, nunca iba a producir una pieza 3D más compleja a la perfección", explica Nicol .

Conjunto de soluciones PerfcctPart

Para resolver los problemas de fabricación de Vert Technologies, MSP primero buscó diagnosticar los problemas de la máquina e investigar por qué la máquina herramienta CNC de 5 ejes no era capaz de mecanizar con precisión incluso formas simples. Para hacer esto, el equipo de ingeniería de MSP instaló el software NC-Checker, parte del conjunto de soluciones PerfectPart de MSP, en la máquina herramienta. Este software garantiza que el rendimiento geométrico de la máquina herramienta sea lo suficientemente preciso para que la pieza se mecanice correctamente. Produce informes de 'comparación' automáticos que señalan exactamente dónde la máquina tiene un bajo rendimiento, lo que permite a Vert Technologies identificar dónde se encuentran los problemas y corregirlos antes de que comience el mecanizado.

Nicol explica: "La evaluación comparativa de la funcionalidad de la máquina fue excelente, ya que nos mostró instantáneamente dónde estaba la inexactitud de nuestra máquina y mostró qué tan precisa podría ser, si la máquina estuviera funcionando a su máximo potencial".

Next MSP se centró en resolver los problemas de alineación y fijación de la empresa para evitar que los rotores se mecanizaran fuera del centro. El software NC-PartLocator, del conjunto de productos PerfectPart de MSP, se instaló en la máquina CNC usando programas nominales estandarizados. Vert Technologies ahora podía automatizar la configuración de piezas y calcular automáticamente las alineaciones precisas para cada operación de mecanizado. Esto eliminó la necesidad de realizar alineaciones manuales y cambios de referencia que requerían mucho tiempo y que el personal altamente calificado de Vert Technologies tenía que realizar para lograr la precisión necesaria para sus piezas.

"Con la introducción del software de automatización de 5 ejes de MSP, no solo se eliminaron todos los pasos manuales, sino que ahora podemos verificar todo antes de cortar la pieza. Esto ha resuelto muchos de los problemas que anteriormente resultaban en piezas no conformes". comenta Nicolás.

La tasa de incumplimiento va del 25 % a casi cero

Mediante el diagnóstico de errores en el proceso de mecanizado CNC de 5 ejes de Vert Technologies y la automatización de cada etapa para eliminar la introducción de errores manuales, la empresa ha visto cómo su tasa de incumplimiento pasa del 25 % a casi cero.

Antes de que se introdujeran las soluciones de MSP, el desgaste de las piezas podía llegar a los 120 μm y superar el umbral de tolerancia requerido para pasar la inspección final. Este número ahora se ha reducido a tan solo 25 μm y está dentro de la tolerancia.

Nicol dice: "Los niveles de ruido más altos y el rendimiento más bajo que habíamos estado experimentando con los compresores se detuvieron una vez que se implementó el software MSP. El uso de NC-Checker para diagnosticar y corregir los problemas en nuestra máquina herramienta también significó que los parámetros de la máquina son los mejores nunca hemos visto. Tener la confianza de que nuestra máquina herramienta CNC es precisa y que las piezas que mecaniza estarán dentro de la tolerancia y serán repetibles en todo momento es invaluable".

La automatización también ha acelerado significativamente la producción, como explica Nicol: "Se dedicó una cantidad considerable de tiempo al uso de métodos manuales de prueba y error: hacer una pieza, mover el punto de referencia, verificarlo y medirlo, y repetir hasta que la pieza cumpliera con las especificaciones. Uso de MSP , este proceso ahora solo toma unos minutos".

Agregar automatización al proceso de alineación también ha brindado muchos otros beneficios útiles para el director de operaciones, Nicol: "Tener MSP y la automatización que proporciona para alinear la pieza reduce la cantidad de personal y recursos necesarios en el taller. Los ingenieros superiores no Ya no es necesario participar día a día: cualquiera de nuestros operadores puede completar con éxito la producción".

Era extremadamente importante para Vert Technologies mantener la producción interna de su pieza de rotor cónico y, mediante la implementación de soluciones de MSP, esto se logró: "Nos esforzamos por ser expertos en la producción de nuestros rotores y en mantener nuestra capacidad de fabricación interna. tenemos el control del aprendizaje que se utilizó para hacer que nuestras piezas sean precisas", explica Nicol.

Y el futuro de la fabricación ciertamente parece brillante para el equipo de Vert Technologies, cuyo producto es único en el mercado. "Nuestro plan es incorporar nuestra tecnología en productos tales como bombas de calor, HVAC, gas procesado, equipos de captura y recompresión de gas, donde nuestros USP se ajustan bien a los requisitos del usuario final".

MSP tiene una larga reputación de ahorrar tiempo y dinero a sus clientes. Margaret Toberty, directora de operaciones de MSP, comenta: "Estamos encantados con los resultados que Vert Technologies ha logrado al implementar nuestras soluciones en su proceso. Las técnicas CNC avanzadas y automatizadas son imprescindibles para el éxito y el futuro de la industria, y empresas como Vert Technologies están por delante de la curva en comparación con algunos de sus pares mucho más grandes. Tienen un producto tan fantástico y es emocionante para nosotros trabajar con una pequeña empresa como esta que tiene tanta ambición".

Para más información: www.mspltd.com

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