Maximice la productividad de su soldadura robótica con herramientas de monitoreo remoto

Cuando el primer robot entró en producción, lo más probable es que hubiera una persona encargada de su mantenimiento y rendimiento. En aquel entonces, lo habitual era que el equipo siguiera realizando su tarea hasta que se presentara una falla o un fallo. Cuando eso ocurría, alguien en el área notificaba a la supervisión, quien a su vez informaba al personal de mantenimiento asignado sobre el problema. 

El técnico de mantenimiento investigaba entonces la situación y, si podía resolver el problema fácilmente, el equipo volvía a funcionar. Si el problema no se podía resolver fácilmente, el técnico evaluaba la situación para determinar qué piezas y herramientas se necesitaban, y luego programaba el tiempo de inactividad y la reparación —probablemente además de una carga de trabajo ya muy ocupada—.

La llegada de la era de Internet

Avancemos varias décadas hasta la era de Internet, que trajo consigo un cambio de paradigma completamente nuevo para la automatización industrial. Los robots industriales se diseñaron con la tecnología de Internet más reciente y salían de fábrica con puertos Ethernet integrados en sus controladores. Algunas de las principales ventajas de Ethernet eran su costo relativamente bajo, una inmunidad decente al ruido y buenas velocidades de transferencia de datos que, cuando se utilizaban correctamente, resultaban muy confiables. Estas características facilitarían la inclusión de todos los robots de una fábrica en una red de área local (LAN).

Tomando el ejemplo original del robot fuera de servicio y considerando las ventajas de conectividad que ofrece Internet, se volvió mucho más fácil diagnosticar y reparar un robot. El técnico de mantenimiento podía recibir notificaciones de estado de un supervisor o del propio robot fuera de servicio a través de un correo electrónico. El correo electrónico podía incluir detalles sobre el programa que se estaba ejecutando y los errores registrados en el controlador. 

Si la causa raíz del problema no se identificaba fácilmente, el técnico de mantenimiento podía iniciar sesión de forma remota en el controlador del robot desde la computadora de su oficina o desde cualquier otro lugar dentro de la fábrica, siempre y cuando estuviera en la misma red. Navegar por páginas web sencillas facilitaba examinar el programa y determinar en qué punto se había detenido. El personal de mantenimiento también podía revisar el historial o la tendencia de diversos tipos de errores para identificar un posible patrón. 

Además, podían revisar los distintos estados de las entradas y salidas (I/O) para ver si una pinza en particular estaba abierta o para confirmar que un sensor de proximidad de piezas estuviera activado. Tras realizar una evaluación inteligente de la situación, podían dirigirse al robot físico en la planta de producción con las herramientas y piezas adecuadas necesarias para solucionar la avería del robot. 

Alternativamente, si el problema se podía resolver sin herramientas, el operador local de la máquina recibía instrucciones a través de una radio portátil o por teléfono sobre cómo resolver el problema, mientras el personal de mantenimiento observaba al operador en el panel de programación en tiempo real desde su computadora para guiarlo a través de los pasos de resolución de problemas.

Otra ventaja importante de tener robots conectados a una red es la capacidad de realizar fácilmente copias de seguridad periódicas del sistema. Antes de la llegada de Ethernet, alguien tenía que ir físicamente a cada controlador de robot y hacer manualmente una copia de seguridad del robot en un dispositivo de almacenamiento como un disquete. 

Los disquetes tenían poca capacidad y las velocidades de comunicación eran lentas. A menudo se tardaba más de una hora en hacer una copia de seguridad completa del sistema de un robot en varios «disquetes», y la gestión de múltiples disquetes para múltiples robots se convirtió en un trabajo en sí mismo. Más tarde, con mejores velocidades de transferencia de datos, fue posible utilizar una computadora en la red para hacer copias de seguridad de los robots más rápido y en un dispositivo de almacenamiento más grande y robusto. 

Esto permitió programar copias de seguridad con mayor frecuencia durante los turnos fuera de horario o los fines de semana para capturar las actualizaciones periódicas de la programación.

A medida que avanzó la tecnología Ethernet, también lo hicieron su velocidad, seguridad y confiabilidad. Ahora, las «redes locales» pueden formar parte de redes más grandes y permitir el acceso desde fuera de sus instalaciones. Estas mejoras marcaron el inicio de una nueva era en la que equipos periféricos como fuentes de alimentación para soldadura, láseres de fibra, máquinas CNC y otras máquinas herramienta podían comunicarse con el robot a través de Ethernet. 

Las fuentes de alimentación para soldadura no solo pueden comunicarse a través de Ethernet, sino que ahora la información de ese dispositivo también está disponible para el robot, el cual, a su vez, pone la información a disposición del usuario a través de la conexión del robot. Esto permite que los mensajes de error o fallas del equipo de soldadura se muestren en el robot y brinden al usuario más información para ayudar a identificar la causa raíz del problema. 

Además, esto minimiza el número de conexiones de Ethernet necesarias para conectar todo el equipo a una red. 

Inteligencia artificial

Hoy en día, nos encontramos en plena Cuarta Revolución Industrial, también conocida como Industria 4.0. Esta revolución se basa en la idea de que todos los equipos industriales se comunican a través de Ethernet y proporcionan datos en tiempo real a una fuente de recopilación para su documentación y análisis. Para simplificar, enfoquémonos en las áreas del procesamiento de datos en tiempo real, el aprendizaje automático y la inteligencia artificial. 

El procesamiento de datos en tiempo real le permite monitorear sus aplicaciones de soldadura, como las anomalías en el proceso. El robot, el colector de datos o incluso la fuente de alimentación de soldadura, en algunos casos, pueden configurarse con límites predefinidos para cada uno de los diversos procesos de soldadura. Por ejemplo, si los parámetros de soldadura indican 24 voltios y una corriente de 220 amperios, puedes monitorear estos valores durante la soldadura y establecer límites predefinidos. 

Estos límites pueden configurarse en unidades específicas, como voltios o amperios, o como un valor porcentual. Cuando uno de los valores excede los límites durante un tiempo predeterminado, el sistema puede enviar una notificación, detener el proceso por completo o identificar la pieza para una inspección posterior o una posible reelaboración; pero, en última instancia, evita que la pieza en cuestión llegue a manos de su cliente.

Las fuentes de alimentación de soldadura no solo pueden comunicarse a través de Ethernet, sino que ahora la información de ese dispositivo también está disponible para el robot, el cual, a su vez, pone la información a disposición del usuario a través de la conexión del robot.

El aprendizaje automático también puede utilizar la recopilación de datos en tiempo real y tomar decisiones basadas en las tendencias de los datos. Utilizando el ejemplo anterior con puntos de datos de 24 voltios y 220 amperios, imagina que, después de un breve período de tiempo, la tendencia muestra una caída de aproximadamente 2 amperios al final de cada semana. 

El aprendizaje automático podría identificar la tendencia y, para ayudar a evitar problemas, hacer recomendaciones como cambiar la punta de la antorcha, reemplazar el revestimiento del alambre o inspeccionar las guías del alambre para detectar deslizamientos. Estos datos también pueden indicar que el sistema de alimentación de alambre está comenzando a consumir más amperios para un proceso determinado, lo que respalda aún más la idea de que existe un problema pendiente en el suministro de alambre. 

De manera similar, se pueden monitorear los cambios de temperatura en los motores eléctricos para detectar cuándo las propiedades lubricantes del aceite o la grasa están comenzando a deteriorarse dentro de la caja de engranajes.

La próxima frontera del movimiento Industria 4.0 es el concepto de Inteligencia Artificial (IA). Aquí es donde se recopilan los datos en tiempo real, posiblemente preanalizados por algunos de los algoritmos de aprendizaje automático, y luego se procesan más a fondo mediante IA. Ahora, un sistema de soldadura puede proporcionar datos valiosos sobre el equipo y los procesos de soldadura, así como sobre el robot de soldadura por arco y diversos dispositivos de apoyo. El objetivo es recopilar información y utilizarla para el mantenimiento predictivo en lugar del mantenimiento preventivo. 

Con toda la información disponible en tiempo real, podemos evaluar el estado del sistema y no solo el de los componentes individuales. Si monitoreáramos la temperatura de un motor eléctrico y la corriente utilizada para accionarlo, podríamos crear una firma del estado de ese motor mientras realiza esa tarea. Cuando la firma no es consistente, la IA puede hacer predicciones sobre eventos como cuándo podrían fallar los cojinetes (si no se hace nada para evitarlo). 

Este tipo de predicción permite a los clientes programar de manera proactiva los tiempos de inactividad para el mantenimiento y las reparaciones antes de que el equipo sufra fallas que detengan la producción. La capacidad de recopilar y almacenar información del sistema en servidores remotos o en la nube permite a los fabricantes de equipos acceder a análisis y monitorear el desempeño desde fuera de las instalaciones. 

A su vez, los clientes pueden acceder a esa información desde cualquier parte del mundo y visualizar el estado de sus fábricas individuales con base en el desempeño de las máquinas. Esta información puede utilizarse para evaluar la utilización de las máquinas e identificar oportunidades para internalizar más trabajo, lo que justifica aún más la inversión en esa maquinaria. Contar con toda esta información consolidada y disponible en un servidor o en la nube permite el acceso remoto a los datos mediante una computadora, una tableta o un teléfono inteligente. Obtén más información sobre el programa Zero Down Time (ZDT) de FANUC.

Aprovecha al máximo tu sistema de soldadura robótica

Al adquirir un sistema de soldadura robótica, uno de los principales factores de decisión es el valor que el nuevo sistema aportará a su planta. Cuando ese nuevo sistema de automatización se instala en su planta de producción, debe operar con la máxima eficiencia, con un tiempo de inactividad mínimo y un rendimiento máximo. 

Conectar su robot a una red permite la supervisión remota y el mantenimiento preventivo del robot. Más importante aún, abre un mundo completamente nuevo en términos de información y beneficios que incorporan el aprendizaje automático y la inteligencia artificial, incluyendo la eliminación de tiempos de inactividad inesperados, la optimización de los costos de mantenimiento y la prolongación de la vida útil de sus activos de capital; todo lo cual conduce a la maximización de las ganancias y a una ventaja competitiva.