CONVERGENCIA TECNOLÓGICA

Depanelizado REVOLUCIÓN EN MANUFACTURA ELECTRÓNICA

tecnologíaLA CONECTIVIDAD COMO

CONDICIÓN BÁSICA PARA EL INTERNET DE LAS COSAS

entrevistaEL PAPEL DE LA

SUJECIÓN EN LA ERA DIGITAL

metamateriales El diseño para

la manufactura aditiva

El medio de la industria detrás de la industria

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6. Noticias

12. Depanelizado REVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EN MANUFACTURA ELECTRÓNICA

16. Moldes un nivel más

18. j.d. norman Herramientas con el doble de vida

20. entrevista El papel de la sujeción en la manufactura digital

21. metamateriales El diseño para la manufactura aditiva

24. Ingeniería Tecnología digital en filtros de neblina

26. tendencias La conectividad como condición básica para el Internet industrial

28. integración automatización y metalmecánica convergen

30. apuntes al taller ¿Cómo se puede producir una rosca interior en un material duro?

32. ideas gerenciales ¿momento estratégico?

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L a nueva normalidad ahora es una realidad que ya estamos viviendo por tiem-po indefinido. Si bien, es un escenario que no estaba presupuestado en las proyecciones que planteamos durante 2019 y nos ha sumergido en una crisis

que superó por mucho nuestras visiones más negativas; ha puesto a prueba nuestra capacidad para reaccionar a ambientes adversos y nuestras habilidades creativas para identificar nuevas oportunidades a partir de procesos que incluso han involucrado cierto nivel de reinvensión.

De manera indirecta, pero que sin duda representa una oportunidad para las em-presas, la firma del nuevo Tratado entre México, Estados Unidos y Canadá (el moderni-zado TLCAN); representa una exigencia para que revaloremos las cadenas de suministro de la manufactura en su dimensión regional.

En lo que respecta a la comunicación y difusión en las comunidades productivas, han surgido nuevas herramientas sustentadas en tecnologías de información para establecer eventos virtuales que sustituyan la necesidad de viajar y establecer conver-

saciones presenciales que, aunque son parte de la naturaleza humana, ante la obligatoriedad del distanciamiento, son llevaderas a partir de la telecomunicación auditiva y audiovi-sual. Hemos aprendido incluso, que no siempre es necesario trasladarnos para hacer una venta, una consulta técnica o una conversación de negocio. Inclusive, podemos firmar contratos y convenios a partir de formatos digitales.

La transgresión de la distancia con el acercamiento vir-tual nos permitirá, cuando desaparezcan los riesgos de salud de la presente pandemia, fortalecer nuestras capacidades comerciales con el establecimiento de mecanismos híbridos, donde lo presencial y lo distante se complementen para ge-

nerar valor en nuestras relaciones comerciales y productivas.De esta manera, la pandemia nos ha dejado un aprendizaje, y la violenta sacudida

económica, al final se convierte en una suerte de vacuna para futuros ejercicios de desa-rrollo de proyectos y de innovación en procesos de negocio. La lección es que, tal como lo enunciara Heráclito hace 2,500 años, lo único constante es el cambio.

Y es precisamente hablando de cambios que con esta carta anuncio el término de mi gestión en la ATMS, el cual concluyo unos meses después debido a las vicisitudes provocadas por la pandemia. Este periodo de gestión (2018-2020) como Presidente me ha dejado un gran aprendizaje, mayor conocimiento del mercado y, sobre todo, me ha permitido conocer más de cerca a verdaderos luchadores de nuestra industria, quienes libran batallas diariamente para fomentar el crecimiento de la manufactura mexicana. A todos, muchas gracias por haberme concedido el honor de representar-los durante estos dos años.

ATMS Magazine. Año 2 No.3 Octubre 2020, es una publicación bimestral de ATMS con domicilio en Corporativo Uptown, Anillo vial Fray Junipero Serra No. 21260, Piso 1 Oficina J, Col. Ejido El Salitre, Epigmenio González, 76147 Santiado de Querétaro, Qro. Teléfono 4426889584 correo electrónico info@atms.org.mx Reservas de derechos al uso exclusivo mediante Certificado 04 – 2018 – 120518003000 – 102 ante el Instituto Nacional del Derecho de Autor, y con Certificado de Licitud de Título y Contenido número 17283 ante la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la SEGOB. Impresa por: CORPORATIVO INTELIPLAN, S.A. DE con domicilio en C. Ejidos de los Ángeles #75, Los Ángeles, 76220 Corregidora, Querétaro, México. Este número se terminó de imprimir con un tiraje de 10,000 ejemplares.

Las opiniones expresadas no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación y el uso de productos, materiales o servicios anunciados no representa una recomendación publicitaria, ni menosprecio a otros de similar naturaleza. Todos los artículos son de creación original de cada autor, por lo que esta revista se deslinda de cualquier situación legal derivada por plagios, copias parciales o totales de otros artículos ya publicados y la responsabilidad legal recaerá directamente en el propio autor del artículo. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos, imágenes u otros datos de la publicación por cualquier medio, sistema o técnica electrónica o mecánica sin previa autorización expresa de la Asociación para Tecnología, Manufactura y Soluciones, A.C. (ATMS).

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Arturo Lozano - PresidenteBernd Sonnenstuhl - VicepresidenteSalvador Icazbalceta - SecretarioÁngel Valle - Tesorero

David Luna - Gerente GeneralGilberto Núñez - Marketing

David Luna - EditorDaniel Zubillaga - RedacciónAndoni Aldasoro Rojas - Diseño

EDITORIAL

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C IUDAD DE MÉXICO - Después de siete meses sin presidente ejecutivo, el Consejo Directivo de

la Asociación Mexicana de la Industria Au-tomotriz (AMIA) nombró a José Guillermo Zozaya Délano como su nuevo presidente, a mediados de agosto.

José Zozaya fue presidente, gerente general y representante ejecutivo de Kansas City Southern de México (KCSM) hasta el 31 de julio pasado, y ahora toma las riendas de la AMIA en plena pandemia y con los retos que implica para el sector la entrada en vigor del Tratado entre México, Estados Unidos y Canadá (T-MEC).

“Estoy muy entusiasmado por este nuevo reto como presidente ejecutivo de la AMIA, sobre todo en el importante contexto en el que nuestro país se encuentra, enfren-tando la epidemia por COVID-19 y la entrada en vigor del T-MEC, uno de los acuerdos eco-nómicos de mayor envergadura en el mundo. Estoy seguro de que el sector automotriz es uno de los principales motores para el bienestar social de México y que seguiremos promoviendo que siga siendo así”, informó el nuevo directivo tras su nombramiento.

Zozaya cuenta con 40 años de expe-riencia en asuntos públicos, legales e inter-nacionales, así como en fusiones y adqui-siciones. Estuvo al frente de KCSM durante

14 años, y durante nueve años fue director de Asuntos Legales y Gubernamentales de ExxonMobil México.

También se ha desempeñado como presidente de la Asociación Mexicana de Ferrocarriles (AMF) y como presidente del Consejo Mexicano de Transporte (CMET), además de ser miembro del consejo directi-vo de Afore Siglo XXI. Actualmente es vice-presidente de la Confederación de Cámaras

Industriales de los Estados Unidos Mexi-canos (Concamin). Además, ha sido vice-presidente del Consejo Ejecutivo de Empresas Globales (CEEG).

El Consejo Di-rectivo de la AMIA dijo que la experiencia de José Zozaya es inme-

jorable para dirigir la asociación, y aseguró que este nombramiento busca seguir fo-mentando un diálogo abierto y transparente con los diferentes grupos de interés, con el fin de impulsar el desarrollo económico, el empleo, la educación y el bienestar social de las familias mexicanas que dependen directa e indirectamente del sector automotriz.

El nuevo directivo sustituye a Eduardo Solís Sánchez, quien dejó la dirección de la AMIA en enero de este año, luego de 12 años al frente de la misma.

C IUDAD JUÁREZ- Luego de conocerse que Bombardier Recreational Products (BRP) in-vertirá 136 millones de dólares (mdd) para la

construcción de una planta armadora en Chihuahua, y que Safran también construirá una fábrica en la misma entidad con una inversión de 10 mdd, la empresa Flex informó que expandirá su planta dos de Ciudad Juárez, Chihuahua, operación que contempla una inversión de 14 mdd.

Al respecto, el gobernador de Chihuahua, Javier Corral, mencionó que las dos primeras inversiones anunciadas en México tras la entrada en vigor del Trata-do México, Estados Unidos, Canadá (T-MEC) han sido en la entidad que gobierna.

“Chihuahua puede ofrecer a la inversión extranjera, lo que hoy por hoy constituye uno de los principales re-tos en la entrada en vigor del nuevo Tratado de Libre Co-mercio (T-MEC), la vigencia del estado de derecho y por supuesto el combate a la corrupción y a la impunidad”, declaró el político a finales de julio.

Flex planea ampliar en 60 mil pies cuadrados su planta, lo que les permitirá albergar proyectos de nue-vos clientes. Asimismo, se informó que se generarán mil empleos directos, que se sumarán a los 3 mil 500 trabajadores que ya laboran en la empresa fabricante de arneses para baterías.

También se anunció el desarrollo de un laboratorio de valoración que, de acuerdo con Corral, abre la posibi-lidad de más empleos en Juárez.

“La ley vale para todos, y las reglas no se cambian a la mitad del camino. Esa es la certidumbre y la certeza

T-MEC DETONA INVERSIÓN EN CHIHUAHUA, PESE A PANDEMIA

AMIA NOMBRA A JOSÉ ZOZAYA COMO SU NUEVO PRESIDENTE

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NOTICIAS

que Chihuahua ofrece y es la que estamos ofreciéndole no solamente a los nuevos proyectos, sino a las empresas que tienen larga data en el estado y le siguen apostando al estado, expandiéndose, como lo hace Flex”, acotó Corral.

Incora relocaliza operacionesContinuando con esta tendencia, la empresa estadou-nidense Incora, proveedora de soluciones para cadena de suministro para la industria aeroespacial, también anunció sus planes para establecer un centro de servicio en Chihuahua.

Durante el evento de presentación de Incora, rea-lizado a mediados de agosto en Ciudad Juárez, estuvo presente el embajador de Estados Unidos, Christopher Landau, quien afirmó que el T-MEC es una oportunidad para retonar las inversiones a Norteamérica.

“Tenemos que estar trabajando duro y sobre todo en esta ventana de oportunidad de este próximo año para atraer inversiones de China, de Polonia, de vuelta a América del Norte y por eso realmente es tan importante para mí estar aquí, para agradecer a la empresa Incora de haber vuelto a América del Norte”, dijo el diplomático.

El centro de servicio que establecerá en Chihuahua atenderá a clientes de Norteamérica y se centrará en ofre-cer servicios de ventas, compras, procesamiento de órde-nes, gestión de cuentas de clientes, mercadotecnia, cadena de suministros, contabilidad y finanzas, entre otros.

En una primera fase generará 240 nuevos empleos, con salarios competitivos, aunque se prevé que haya una segunda fase donde se crearían 100 empleos más.

PLANES

NOMBRAMIENTO

Chihuahua puede ofrecer a la inversión

extranjera la vigencia del estado de derecho

y por supuesto el combate a la corrupción

y a la impunidad”.Javier Corral,

Gobernador de Chihuahua

años de experiencia tiene Zozaya en asuntos públicos, legales e interna-cionales, así como en fusiones y adquisiciones.

Redacción

Redacción

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NUEVO LEÓN - Metalsa, desarrolla-dora y fabricante de componentes

estructurales para vehículos ligeros y comerciales, anunció a Jorge Garza Garza como su nuevo director ejecutivo (CEO, por sus siglas en inglés). El nuevo directi-vo tiene 20 años en la empresa ocupando diversos puestos de liderazgo.

“Sé que el liderazgo de Jorge llevará a Metalsa a un nuevo nivel. Metalsa es un gran lugar para trabajar. Han sido 25 años de aprendizaje y construcción de grandes

cosas. Estoy feliz de ser parte de esta fa-milia ahora como CEO de Grupo Proeza”, expresó Leopoldo Cedillo Villarreal, al dejar la dirección de Metalsa.

Desde el 3 agosto pasado, Cedillo Villarreal asumió el cargo de director general de Grupo Proeza, tras la jubilación de Enrique Zambrano Benítez, después de 42 años de trayectoria en la compañía.

Los nombramientos de Leopoldo Cedillo y Jorge Garza fueron aprobados por el Consejo de Administración desde marzo pasado, con el fin de realizar una oportuna sucesión planificada.

NUEVO LEÓN - La empresa mexicana Arzyz Metals, especialista en comercialización de metales no ferrosos y manufactura de aleacio-

nes no ferrosas, obtuvo un préstamo por 66.5 millones de dólares (mdd) para la construcción de una planta de producción de aleaciones de aluminio.

BID Invest otorgó un paquete financiero a la com-pañía para la construcción y equipamiento de una nueva planta que estará ubicada en el municipio de Ciénega de Flores en Nuevo León.

La nueva planta tendrá dos líneas de producción, equipo complementario e infraestructura para incremen-tar la capacidad de producción actual, lo que aumentará la eficiencia del proceso de reciclaje de aluminio.

“[La inversión] permitirá a Arzyz Metals satisfacer parte de la demanda del mercado que no está cubierta, posicionándose como un proveedor local de calidad y con tiempos de respuesta más cortos, especialmente para las industrias automotriz y metalmecánica”, informó BID Invest en un comunicado de prensa.

El plazo del crédito tiene un plazo de ocho años, y mientras BID Invest aportará 46.5 mdd, el Fondo Chino de cofinanciamiento para América Latina y el Caribe otor-gará un préstamo por los restantes 20 mdd.

Con este tipo de proyectos, BID Invest impulsa la transición hacia una economía circular mediante el reci-

CIUDAD DE MÉXICO - La producción de vehícu-los ligeros en México continúa sin estabilizarse. El mes de agosto se fabricaron 293, 463 uni-

dades, que significó una caída de 13.2% comparado con el mismo mes de 2019, es decir, se dejaron de producir 44,435 unidades.

En el acumulado enero-agosto, el total de unidades ensambladas fue de 1,761,107, es decir, 32.6% menos que en el mismo periodo del año pasado. Esto significó que en los primeros ocho meses del año se han dejado de producir 851,313 unidades.

El panorama de las exportaciones no es distinto, ya que el mercado estadounidense, destino del 82% de los ve-hículos ensamblados en México, tuvo una contracción de 21.5% en lo que va del año; mientras que Canadá, segundo destino de los autos mexicanos, sufrió una caída de 27.3%.

Durante agosto se exportaron 257,610 unidades que representaron una baja de 8.6% respecto de agosto de 2019, esto es 24,201 vehículos menos. Para el acumula-

ARZYZ METALS AMPLIARÁ SU CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN Y EXPORTACIÓN DE AUTOS A LA BAJA

claje de aluminio, y apoya empresas de manufactura con el objetivo de mantener empleos y la cadena de valor en el contexto de la emergencia sanitaria por la Covid-19.

Arzyz Metals atiende a clientes de las industrias automotriz, energía, construcción y siderúrgica, prin-cipalmente. La compañía está integrada desde la reco-lección de chatarra, manufactura, comercialización de metales primarios y aleaciones, hasta la recuperación de subproductos.

ALUMINIO AUTOPARTES

< La inversión permitirá a Arzyz Metals satisfacer la demanda del mercado que no está cubierta

< El mes de agosto se fabricaron 293, 463 unidades, que significó una caída de 13.2% comparado con el mismo mes de 2019,

< Grupo Proeza cuenta con cinco unidades de negocio: Citrofrut, Hospital Zánitas, Astrum, Areya, y la principal que es Metalsa, que genera 12,000 empleos en 14 países, incluyendo 5,000 puestos de trabajo en México. Es el primer lugar en manufactura de chasises en América.

METALSA TIENE NUEVO CEO DIRECTIVOS

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CIUDAD DE MÉXICO - El presidente ejecutivo de la Industria Na-cional de Autopartes (INA), Óscar Albin, informó en septiembre

el pronóstico de manufactura de autopartes fue de 76,421 mdd, que, si bien representa una disminución de 22% contra la producción de 2019, se espera que esta cifra siga en aumento hacia el final del año.

Antes de la pandemia se creía que en E.U.A. se venderían 16.8 millones de autos. Sin embargo, la última previsión fue que bajaría a 11.4 millones de unidades, mejor de lo que se pronosticó en abril, cuando se pensó que serían 8.7 millones de autos.

AUTOPARTES, CON MEJORES PERSPECTIVAS

do enero-agosto, las exportaciones sumaron 1,532,127 vehículos que representan una caída de 33.4%, compa-rado con el mismo periodo del año anterior, es decir, se han dejado de enviar al extranjero 767,401 unidades.

De enero a agosto, se han enviado a Estados Unidos un total de 1,252,437 unidades, lo que ha mantenido a México como uno de los principales proveedores de au-tos al mercado estadounidense.

Verónica AlcántaraRedacción

Redacción

Redacción

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C IUDAD DE MÉXICO - Antes de la pandemia, la Federación Mexicana de la Industria Aeroespacial (FEMIA),

tenía en cartera proyectos por 5,000 millones de dólares (mdd) en partes y componentes aeroespaciales que se pueden producir en México; aún con 30% en la reducción de la demanda por el cierre de actividades, la oportu-nidad sería de 3,500 mdd.

“Si una organización tiene ISO 9001, ya tiene la estructura de un sistema de calidad establecido y va tener que incorporar los re-quisitos adicionales, lo que significa un cierto esfuerzo. Pero si la empresa está certificada en IATF 16949, que son las normativas automo-trices, ahí ya va a estar bastante más cerca y las diferencias con certificarse en AS 9100 son mucho menos y va a estar mucho más cerca”, comentó Ernesto E. Bonneau, auditor experto e instructor en AS9100 para TÜV Nord Argentina.

En un webminar organizado por la FEMIA, dijo que la certificación también dependerá del tipo de organización de la que se trate, por ejem-plo, si cuenta con IATF y fabrica piezas sueltas, hay pocas diferencias con la AS9100, y podría obtener una certificación en muy pocos meses.

En cambio, si la organización ensambla conjuntos, lo que involucra aspectos de configu-ración y seguridad de producto, le tomará más tiempo y esfuerzo, por eso recomendó hacer un diagnóstico inicial, una autoevaluación.

Bonneau destacó que el principal valor agregado de certificarse en AS 9100, es el International Aerospace Quality Group (IAQG), organismo que regula esta normatividad, cuen-ta con el registro OASIS (Online Aerospace Supplier Information System), una base de datos donde aparecen todas las empresas cer-tificadas y los organismos de acreditación.

Para las empresas que requieren una auditoría, pueden acceder a esta base de datos y verificar las credenciales de la empresa que las audita, pero lo más importante es que las empresas certificadas en AS 9100 aparecen

en una base de datos que es consultada por los compradores u organizaciones que buscan proveedores en cualquier parte del mundo.

“De alguna manera ser parte de esta base de datos es estar en el escaparate de las orga-nizaciones aeronáuticas porque es la fuente de información o de búsqueda de los comprado-res de empresas aeronáuticas, ahí van a buscar proveedores”, afirmó.

En esa base de datos están las empresas certificadas, pero además se registra todo el his-torial de las auditorías que se les han realizado, por lo tanto se puede evaluar el desempeño del sistema de calidad de cada uno de los proveedo-res y hacer una evaluación de la cantidad de no conformidades, qué tipo de no conformidades tuvo, cuándo fueron resueltas, qué tan graves fueron, y le permite a la organización del cliente conocer toda la información necesaria sobre el desempeño de estos proveedores.

PROCESO DE CERTIFICACIÓNBonneau comentó que la serie AS 9100 cuenta con alrededor de 105 requisitos adicionales a la ISO 9001, entre ellos, gestión de la con-figuración, gestión del riesgo, seguridad del producto, previsión de productos falsificados, requisitos especiales, ítems críticos, activida-des post-entrega, entrega a tiempo, gestión de proyectos, por mencionar algunos.

A partir de esos requisitos y esos gaps

que podría tener una organización que ya tiene alguna certificación, y mediante un plan de implementación se puede contar o no con un consultor externo que colabore con la imple-mentación de la norma. Además, se necesita un organismo de certificación que va a verificar el cumplimiento de la norma y un organismo que acredite que el ente de certificación tiene sus procesos acreditados y es válido.

Después se establece un plan de implemen-tación, las organizaciones podrían establecer un diagnóstico (auditoría de gap) de qué tanto cumplen con los requisitos adicionales a través de una auditoría, luego vienen el proceso de im-plementación, el desarrollo de las auditorías in-ternas y finalmente una auditoría de certificación.

Luego se realiza una auditoría externa donde se revisa la documentación del sistema de calidad, después una auditoría en campo y si hay discrepancias, se solucionan y finalmen-te se otorga el certificado. Éste se mantiene por tres años con auditorías de seguimiento de 12 y 24 meses y después en tres años se vuelve a realizar una auditoría tipo fase 2 para renovar las certificaciones.

Si su organización está considerando certificarse en AS 9100, Ernesto E. Bonneau recomienda comenzar por un autodiagnóstico para ver qué tanto le falta a la empresa para cumplir con los requisitos adicionales para el sector aeronáutico.

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Verónica Alcántara

12 El medio de la industria detrás de la industria 13

E ntre los avances más importantes requeridos en la industria electrónica para la manufactura de PCBs destaca el incremento de la velocidad, sin

dejar de lado operaciones cada vez más precisas. Sin duda, este binomio forma la ecuación que representa un continuo desafío tanto para áreas de producción como de calidad.

El rendimiento de cada proceso de producción (tan-to moderno como convencional) es cada vez mejor cui-dado en miras de cumplir con los objetivos de eficiencia y productividad en las plantas. Esto también sucede en la búsqueda de equipo y maquinaria de calidad superior, cuyo dilema no está centrado tanto en el costo inicial

DEPANELIZADO

REVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EN MANUFACTURA ELECTRÓNICA

Gustavo MoralesFotos: SCHUNK

Altas velocidades y máxima precisión son los avances que se requieren en la industria electró-nica para la manufactura de PCBs que enfrentan continuos desafíos de calidad y producción

de adquisición, sino en el análisis para la obtención de retornos de inversión a mediano y largo plazo, tratando de cumplir con parámetros de durabilidad, prestaciones técnicas, y ahorros en mantenimiento y refacciones.

Uno de los procesos más importantes específicamen-te dentro de la industria electrónica, es el depanelizado de PCBs, en los que a lo largo de los años se han implemen-tado distintos procesos de corte, como lo son por cuchilla circular, guillotina y alicate, entre otras. Estos han sido des-plazados por las estrictas exigencias de calidad y produc-tividad de la industria y del mercado, ya que los procesos convencionales no han podido cubrir dichas exigencias.

Algunas de las industrias más exigentes, a las cua-les están dirigidos los productos electrónicos, son la au-tomotriz, médica, aeroespacial y comunicaciones, entre otras. Éstas han tenido una importante evolución tecno-lógica en cuanto a calidad y durabilidad de los productos y componentes en los últimos años. Esto lleva a un cre-cimiento exponencial en términos de competitividad de los procesos, a tal grado de llegar a crear productos de manera sorprendente rápida y con una alta calidad.

Esto se logra en la medida que se adquieren equipos de alta tecnología, capaces de ofrecer lo que demandan los productos y procesos, así como la implementación de materiales de alta calidad.

Por mencionar algunas de las exigencias que la industria electrónica enfrenta todos los días, muchos de ellos desafíos crecientes y en una dinámica muy cambian-te, es posible identificar la precisión en el corte del PCB, la disminución del estrés mecánico, la maximización del rendimiento de producción, la trazabilidad, el monitoreo de los consumos de energía, el monitoreo de la productividad efectiva, la conectividad entre diversas máquinas y la co-municación a la red de control, entre muchas más.

Actualmente algunos procesos y equipos modernos han solucionado muchas de las exigencias mencionadas,

lo que se refleja en la productividad y calidad en los com-ponentes fabricados. Estos mismos han tenido un cambio favorable en el depanelizado de PCBs, aumentando la ca-lidad de corte, disminuyendo el estrés mecánico e incluso alcanzando una mejora disruptiva en la productividad de las plantas al permitir velocidades mayores en los equipos. El resultado, la fabricación más rápida de productos de alta calidad a precios competitivos para el mercado.

Por lo regular, las empresas del sector electrónico han migrado a estos equipos tecnológicamente modernos dejando atrás otros más convencionales para lograr sus objetivos de productividad y calidad. Estas compañías han implementado máquinas de control numérico semi automatizadas y automatizadas, con particularidades tecnológicas como son los ejes electromecánicos (tornillo sin fin, bandas dentadas, etcétera), capaces de moverse de manera rápida y precisa, además de husillos neumáticos y eléctricos capaces de girar a altas revoluciones para lograr cortes dentro de especificaciones determinadas.

MEJOR TECNOLOGÍAAún implementando estas tecnologías modernas, se siguen presentando algunos problemas tales como deficiencia de limpieza al hacer el corte del PCB, bajas velocidades en los ejes principales de movimiento, esca-sa precisión al momento de realizar los cortes, consumo excesivo de herramientas de corte, grandes consumos de energía, y altos gastos por mantenimiento correctivo y preventivo, entre otros. También se suma a lo anterior el crecimiento continuo de exigencias del cliente, como son tiempos más cortos de entrega, tolerancias técnicas más complejas y grandes demandas de variedad de productos en cortos plazos (Flexibilidad).

Afortunadamente, todo lo anterior puede ser supe-rado en la actualidad con otro tipo de tecnologías, entre las que podemos resaltar motores lineales (los cuales han destacado por sus altas velocidades y precisión, bajo consumo de energía y por ser libres de mantenimiento), husillos robustos (permiten realizar cortes aún más pre-cisos y rápidos), sistemas de sujeción flexibles (los cua-les han sobresalido por su capacidad de soportar cam-bios drásticos de productos), sistemas inteligentes de extracción de polvos (cuya eficiencia es casi de 99.99% de limpieza en el proceso), entre muchos más.

Por otra parte, se considera de primordial importan-cia llevar a cabo un proceso de selección cuidadoso al adquirir un nuevo equipo de depanelizado de PCBs. Por lo que resulta importante analizar estas comparaciones técnicas, las cuales se deben de tomar en cuenta con el fin de hacer ver que son realmente cruciales en la selec-ción de un nuevo equipo para alcanzar o no las metas de producción y calidad en la industria electrónica.

En lo que respecta a la velocidad, los ejes con ser-vomotores que mueven un tornillo sin fin, o bien una

TECNOLOGÍA

MOTORES: Los motores lineales, como el LDN de SCHUNK, son sistema tecnológicos operados por campos magnéticos, capaces de moverse a una velocidad de 4 m/s con una precisión de 0.001 mm libres de mantenimiento.

14 El medio de la industria detrás de la industria 15

banda dentada, por lo regular no superan el 1m/s, a precisiones de 0.02mm disminuyendo su velocidad en el corte. Además de que presentan mayores desgastes por fricción, necesitan rutinas frecuentes de mantenimiento y por ende suelen tener una vida útil corta. Además, al existir desgaste, se pierde hasta 30 % de la precisión en los movimientos.

En cambio, un motor lineal que se mueve a una velocidad de 4m/s, alcanza precisiones de hasta 0.01mm. Esto se debe a la tecnología del mecanismo, que consiste en imanes permanentes integrados a unos perfiles lineales de acero inoxidable con un sistema integrado de medición y un freno neumático. Este puede ser comparado con un motor eléctrico donde el cabezal movible es el rotor y la guía lineal el estator. Como el funcionamiento se realiza a través de campos magnéticos precisos, no hay presencia de desgaste ni mucho menos pérdida de precisión. Debido a ello son más duraderos y libres de mantenimiento.

Otro de los temas destacados en la selección de estos equipos nuevos son los usillos, los cuales han presentado un dilema significativo en cuanto a su durabilidad y el impacto que estos tienen en el consumo de la herramienta de corte (milling bit). En la actualidad existen usillos eléctricos, precisos y sumamen-te robustos, capaces de girar a 50,000 RPM sin refrigerante, con una durabi-lidad de trabajo de más de 2000 horas efectivas de trabajo y mantenimiento reducido, como puede ser limpieza y poca lubricación.

Un dato muy importante y a la vez curioso, es que las RPM del husillo no tienen mucha relevancia en cuanto a la calidad del corte, durabilidad de la herramienta o la vida útil del mismo husillo, ya que la velocidad de rotación es totalmente independientemente al corte y existe un están-dar parametrizado que se calcula en función de los datos de la herramienta de corte (diámetro, material de la herra-mienta, niveles de corte), para la cual también se tiene que hacer una selección adecuada, y datos del material (tipo de material, tamaño de la pieza a cortar, grosor del material), para poder así obtener las revoluciones específicas y el avance preciso para el corte más eficiente.

Al considerar lo anterior, es posible garantizar la máxima vida útil de la herramienta de corte y la capaci-dad total del corte por herramienta. También se puede extender la vida del husillo al trabajar en condiciones óp-timas en cuanto a revoluciones y esfuerzos de corte.

Para temas de limpieza, hoy en día existen sistemas aplicados en estos equipos con una ingeniería muy pre-cisa con limpieza a pie de corte a través de una absorción inmediata y directa en el corte. Además, con la ayuda de un cepillo con cerdas suaves es posible remover todo

tipo de partículas. Gracias a lo anterior, es que los nuevos equipos se desempeñan de una manera muy eficiente, pues cuentan con dispositivos que pueden absorber par-tículas del tamaño de 0.001µm, incluso más pequeñas que a simple vista no podemos observar. Existen pre-siones negativas de absorción óptimas desde -200mBar que garantizan una óptima limpieza del proceso, o con la modalidad de regular la presión de absorción conforme al tamaño del PCB en corte. El alto grado de control de desperdicios (polvo) para obtener un equipo y área de trabajo más limpia es ya común en maquinarias nuevas.

SUJECIÓN MUTANTEUno de los temas más sobresalientes en este proceso es la sujeción de los paneles. Este es uno de los problemas que más abundan en el proceso, ya que en la actualidad la producción se encuentra con una gran variedad de productos en lapsos muy cortos de tiempo, obligando a tener una flexibilidad en los equipos.

Para ello, actualmente se adquie-ren herramentales dedicados para cada producto, lo que requiere de un almacén exclusivo para resguardar aquellos herramentales que no se tienen trabajando o que sean de proyectos anteriores, para de esta manera tenerlas disponibles para cuando se vuelva a correr de nuevo el producto. Aunque es funcional, el costo excesivo en la elaboración de estos herramentales y el espacio de almacenamiento son pro-blemas a enfrentar cuando se busca la

alta eficiencia operativa. Además, implica tener siempre un buen proveedor de estos equipos para poder tener de manera más rápida el sistema en operación.

Afortunadamente, existe ya una tendencia en tecno-logías que ayudan a suplir estas tareas y cuyo objetivo es eliminar las complicaciones, sobre todo en el proceso de migración a máquinas de control numérico. Estos sistemas incluyen un plato metálico de sujeción de pane-les con unos pines magnéticos que se colocan con una programación previa en la máquina, lo que permite el acomodo estratégico de la base de modificación del pa-nel que se vaya a correr. Una vez que el producto sale de preproducción, basta con hacer una nueva programación para adaptar el herramental para el siguiente producto. Esto comienza a representar un gran impacto en ahorros en la fabricación de nuevos herramentales, en espacio de almacenaje y en tiempo de fabricación.

Cabe mencionar que estos dispositivos (pines) son enteramente magnéticos y son colocados estratégica-mente para hacer la sujeción óptima del panel por la mis-ma máquina. Las posibilidades de creación de paneles son ilimitadas y esto hace a la maquina más flexible, sin

algún mantenimiento extra, con un incremento de preci-sión en el corte.

Una compañía estadunidense, cuyo nombre se omite por razones de confidencialidad, ha trabajado con equipos modernos (de ejes de tornillo sin fin y herramen-tales dedicados) creando productos electrónicos apenas desde hace algunos 10 años, pero con una experiencia de al menos 60 años en la industria electrónica para el sector médico y automotriz en Estados Unidos y México.

Debido a las exigencias de los procesos y productos, han tenido la necesitad de migrar a tecnologías más avan-zadas, como lo son los motores lineales y herramentales magnéticos, con la intención de soportar la demanda de exigencia de sus clientes principalmente. Al hacer un estudio del nuevo equipo, se obtuvieron los siguientes resultados: Lograron hacer la producción 5 veces más rá-pida que con el equipo anterior, redujeron la generación de desperdicios de 20 por ciento al eliminarlo por completo, aumentaron la calidad de corte del PCB consideradamente y, al analizar el retorno de inversión, se concluyó que el equipo se pagaría en menos de 1 año.

Ante los avances tecnológicos y la exigencia por ele-var y mejorar la eficiencia de los procesos, las máquinas depanelizadoras de control numérico por computadora es-tán ganando lugar en el mercado, como es el caso del mo-delo SAR 1300 del fabricante alemán SCHUNK, equipado

con motores lineales en sus 3 ejes de movimiento y con un sistema de sujeción flexible en la misma unidad, cuyo di-seño está centrado justamente en atacar estas emergentes necesidades de la industria de la manufactura electrónica.

No cabe duda, la tecnología ha alcanzado grandes avances en la fabricación de productos, en los que por supuesto la industria electrónica no es la excepción. No obstante, se tiene que ser cuidadoso en la correcta selec-ción de tecnologías de depanelizado. Gracias a los equipos y soluciones tecnológicas actuales, los procesos son al-tamente productivos y con alta calidad, sobrepasando los estándares de precisión, limpieza y flexibilidad entre otros.

Es vital recordar que no siempre la mejor opción está en el precio. Aunque hay equipos que suelen tener el doble del costo de otras máquinas más simples, es posible obtener grandes retornos de inversión a mediano y largo plazo (el ROI puede esperarse en 2 años como máximo en producciones agresivas). Al eliminar hasta el 99 % efectivo de desperdicios y 99 % de acciones de mantenimiento, los beneficios pueden verse también adyacentes a la producción. Al hacer una planta más competitiva con tiempos de entrega cortos, alta calidad en sus productos y precios competitivos de sus produc-tos en el mercado, la tecnología bien empleada puede ser, para un fabricante de semiconductores, la respuesta entre mantenerse o no en el mercado.

MAGNOPLATE: El Magnoplate, fabricado por la empresa SCHUNK, es un dispositivo flexible que hace innecesaria la fabricación de herramentales específicos y permite ahorrar costos en lotes de alta variedad.

LAS MÁQUINAS DEPANELIZADORAS DE

CONTROL NUMÉRICO POR COMPUTADORA ESTÁN

GANANDO LUGAR EN EL MERCADO, DEBIDO A LOS AVANCES TECNOLÓGICOS

Y A LA EXIGENCIA POR ELEVAR Y MEJORAR

LA EFICIENCIA DE LOS PROCESOS

16 El medio de la industria detrás de la industria 17

capacidad en dimensiones y peso. La decisión de la marca Aristech, la cual es representada en México por Prometal, se debe a que no es la primera que les han comprado y porque la tecnología les ha funcionado bien, según lo expresado por el director de Moldmad.

“Con estas nuevas capacidades en dimensiones y peso, no solamente añadimos capacidad de produc-ción y crecimiento, sino que también nos diferencia de muchos competidores. Contadas empresas de nuestra naturaleza en México tienen máquinas con capacidades como la 2010”.

La máquina de electroerosión ARISTECH 2010 tie-nen una mesa de coordenadas con desplazamiento ma-nual y con indicación digital, y los parámetros de corte se programan por medio de una computadora industrial integrada. Emplea un dieléctrico a base de aceite y está equipado con una opción HM para el corte de carburos.

La instalación, que llevó aproximadamente tres días, ya fue completada y está lista para comenzar a operar en nuevos proyectos y en espera de que se termine de cons-truir una nueva nave en la que se instaló también una grúa de 35 toneladas, que alimentará un centro de ma-quinado tipo puente, ya comprado pero que, al momento de la entrevista, aún estaba en proceso de entrega.

Moreno advierte que, con la reserva de inversiones ante la actual crisis económica, la instalación de una máquina de gran capacidad como lo es el nuevo EDM pareciera fuera de lugar, “pero yo tengo confianza no solo porque yo ya veo señales de recuperación, sino porque además debemos tener siempre visiones de largo plazo”.

De hecho, la operación de la planta durante los pri-meros meses de la pandemia bajó a tan solo 25% de su capacidad, y eso debido a que algunos de sus clientes, como Phillips, pertenecen a la industria médica. Por fortuna, en estos momentos ya están arriba de la mitad de su capacidad de producción y esperan seguir recu-perándose. Además, Moreno indica que la inversión con Prometal se hizo desde noviembre de 2019, por lo que la inversión ya estaba destinada.

La máquina EDM ARISTECH 2010 está instalada ya en su nueva nave de 580 m2, a la que se mudarán muy pronto para incrementar su capacidad de maniobra en un 500%. “Estimamos que incrementaremos con ello 50% en producción”, asegura Moreno. “En mi ramo, por el tamaño y tonelaje, ha crecido mucho la compe-tencia y, bajo el mismo rubro, estamos dando un paso adelante, en donde habrá menos competidores”.

Para pasar de moldes de 4 toneladas a moldes de hasta 30 toneladas, la inversión en tecnología de punta juega un papel crucial, como también lo hace el capital humano. “Estamos confiados en que podemos con el reto, porque nuestros técnicos se han desarrollado con nosotros. El problema de este rubro (el de la fabrica-

P ese a que el mercado de moldes en México es básicamente un sector de importación (se calcula que se fabrica menos de 5% de manera

local), la reparación y mantenimiento de los moldes en territorio nacional representan una ventana de oportu-nidad para empresas de maquinado que se atreven a incursionar en esta especialidad.

La empresa Moldmad, fundada en 2010 y estableci-da desde entonces en la capital del estado de Querétaro, se ha dedicado desde entonces a la reparación de mol-des, servicios de diseño y mantenimiento, así como la fabricación de algunos de sus componentes.

También, tienen procesos para la fabricación de herramentales, convirtiéndose en uno de los tantos juga-dores de la creciente industria metalmecánica del Bajío.

Entre sus clientes destacan compañías Tier1 y Tier 2 de la industria automotriz como Kostal Mexicana, Eckerle de México, GW Plastics y Yanfeng Automotive Solutions.

UN NIVEL MÁS

Luis SabatoFotos: Prometal

Con la adquisición de un nuevo equipo de electroerosión y un pro-yecto de expansión, la empresa queretana dedicada a la reparación y mantenimiento de moldes, Molmad, ha escalado su capacidad de piezas de 4 a 30 toneladas

INGENIERÍA Prácticamente, desde que comenzó su edad laboral, Paulo Moreno tuvo la idea de arrancar su propia empresa, de llevar a cabo sus propios proyectos.

Luego de egresar de Conalep como técnico en máquinas herramienta en Querétaro, comenzó a desarrollarse en la fabricación de fixtures, primero en MAPI y posteriormente en Kostal Mexicana. “Me empecé a involucrar con los moldes de inyección de plástico.

Fueron alrededor de 6 años los que invertí ahí y después estuve en una microempresa de servicio, donde comencé a tomar más experiencia en maquinaria”, explica Moreno. “En 2006 me surgió la idea de arrancar mi propia empresa, misma que maduré y unos años más tarde se me presentó la oportunidad y, simplemente lo hice”.

De esta manera, en 2010, Moldes, Manufactura y Diseño S.A. (Molmad) se establece en Querétaro para ofrecer servicios de reparación, mantenimiento y fabricación de componentes para moldes de inyección de plástico. “Ahí me involucré en este tipo de manufactura durante unos 6 años. Luego me fui a una microempresa de servicio donde empecé a absorber más experiencia en maquinaria y fue cuando me interesé en hacer mi propia empresa.”

Moreno consiguió sus primeros proyectos en 2009, con el respaldo de un

colega y, por medio de un financiamiento (aunque tuvo que recibir apoyo para con-seguir el crédito), compró dos máquinas, EDM por penetración y una rectificadora. Su primera máquina fue una EDM por penetración modelo 550 de ARISTECH. Con el paso de los años ha ido sumando otras máquinas de electroerosión, tanto por penetración como de corte por hilo. “Actualmente tenemos dos de corte por hilo y cuatro por penetración. Dos rectifi-cadoras planas, dos centros de mecaniza-do, un equipo de soldadura por láser y otro de inspección”, compartió Moreno.

El incremento en el número de máquinas ha venido acompañado de un crecimiento en espacio. Comenzaron en un taller pequeño en la colonia El Romeral. Posteriormente, se mudaron a una nave de 200 m2 en la colonia Reforma Agraria y ahora, están por volver a moverse a un espacio mayor (580m2) en el parque industrial GAMA, en el libramiento Norpo-niente de la ciudad de Querétaro.

“Empezamos con dos clientes. En estos momentos tenemos 15 clientes permanentes y una docena de clientes esporádicos. Algunos de ellos tienen moldes muy grandes, por lo que crecer nuestra capacidad no solo en volumen sino en tamaño es muy importante”, determinó Moreno como signo de su visión y confian-za en el futuro.

Equipados con rectificadoras planas, centros de maquinado, equipos de soldadura láser y hasta un escá-ner para inspección y operaciones de ingeniería inversa, Molmad ha sorteado el crecimiento de la industria auto-motriz con la producción de componentes con la calidad y precisión que el sector exige.

Paulo Moreno, un joven de 39 años, director general y fundador de Moldmad, ha logrado mantener el desa-rrollo y crecimiento orgánico de la empresa a partir de la concreción de nuevos proyectos y una paulatina adquisi-ción de maquinaria. Su compra más reciente fue una má-quina de electroerosión (EDM) por penetración modelo 2010 de la marca ARISTECH, con la que podrán expandir su capacidad a componentes de hasta 30 toneladas.

También, con el tiempo han delimitado su enfoque de negocio hacia la reparación con el objetivo de ase-gurar una satisfacción plena de sus clientes. “Hemos fabricado herramentales, pero por ahora con las má-quinas que tenemos no podemos dedicar una máquina para un proceso de fabricación, pues una tarea de 10 horas de un CNC podría obstruir, por ejemplo, una reparación de emergencia de uno de nuestros clientes más importantes.”

Con esta claridad, Moreno se ha centrado más en la reparación y está centrando sus prioridades para nuevas inversiones. Al comprar el EDM 2010, está abriendo oportunidades para componentes y moldes más grandes y consolidando su especialidad en el sector. La finalidad es, primordialmente, tener mayor

ción y mantenimiento de moldes) es que no hay una carrera como tal, por lo que el aprendizaje es durante el trabajo mismo”.

Moreno explica que las 18 personas que ahora labo-ran en Molmad se han desarrollado en la empresa y han llevado a buen puerto los nuevos proyectos y la implanta-ción de nuevas máquinas con tecnología de vanguardia. En el caso del nuevo EDM ARISTECH, lo hicieron muy rá-pido en conjunto con el equipo de ingeniería de Prometal. “Hacemos equipo con nuestro proveedor, porque de esta manera, no solo tenemos la tecnología adecuada, sino que, además, le sacamos todo el provecho”.

EL MOLDE DE LA EMPRESA

MOLDES

18 El medio de la industria detrás de la industria 19

KAISER”, comenta Castillo. “Los resultados se vieron reflejados de inmediato en los tiempos de producción, además de otros indicadores que estábamos buscando.”

Al tratarse de líneas de producción automatizadas, el reto consistía en no afectar en lo más mínimo el tiempo ciclo, y no generar cuellos de botella. El problema era que se estaban dañanado (incluso rompiendo) los machuelos, incrementando costos por cambios de herramienta, sin contar la afectación directa en la calidad de la cuerda. Se utilizaba un sistema conocido como Tension-Compresión (flotante), el cual consiste en mantener una distancia de hol-gura para que cuando el machuelo llegue al fondo del barre-no disminuya el esfuerzo de regreso sobre la herramienta. Este gap absorbe cualquier sobrecarga del machuelo en el proceso, ya sea al llegar al fondo o en el retorno.

Con este proceso, la vida útil estaba alrededor de 900 roscas por machuelo. Sin duda, el daño y rotura en las he-rramientas de corte comenzó a causar preocupación en JD Norman, pues ponía en riesgo la continuidad de la línea de manufactura que, como se menciona anteriormente, al ser automatizada, se reflejaba directamente en el tiempo ciclo.

Como suele suceder en los procesos de ingeniería, al trabajar junto con el equipo técnico de BIG KAISER, se con-centraron en la raíz del problema, explorando posibilidades, no en la herramienta, sino en el componente de sujeción.

De esta manera, incorporaron la tecnología MEGA Synchro, un sistema híbrido mejorado que trabaja sobre machueleado rígido y que, a partir del sistema de coorde-nadas generado en el CNC, tiene un mejor control de salida y amortiguamiento de sobrecarga en el cambio de giro de la herramienta, lo que reduce el riesgo de daños en el dien-te del machuelo (a causa de la operación misma) y favore-ce el acabado en las cuerdas que se están maquinando.

Una vez hecha esta implementación registraron un incremento en la vida útil de los machuelos. Mientras que antes de la mejora las herramientas tenían aproximada-mente una vida de 900 piezas, después de la incorporación de la nueva tecnología de roscado, alcanzaron una vida útil de hasta 2000 piezas.

Al identificar estos beneficios, se buscaron otras oportunidades de mejora, relacionadas sobre todo con los costos de operación concomitantes con la herramentación.

Con la esperada recuperación de la industria automotriz, los fabricantes de componentes para automóviles están haciendo ajustes en sus

líneas de producción y recurren a componentes con tec-nología adecuada para alcanzar sus objetivos de eficiencia, tiempos de entrega, calidad y costo por pieza. En México, por ejemplo, no solo están ya en plena activación aquellas líneas de manufactura de autopartes para la entrega a las plantas ensambladoras en suelo méxicano, sino también para entregar en otras latitudes, principalmente para líneas de ensamble establecidas en Estados Unidos.

Un caso puntual de lo antes descrito es JD Nor-man, empresa fundada en 2004 en Illinnois, Estados Unidos, dedicada a la ma-nufactura de componentes fundidos y troquelados, los cuales son empleados en la fabricación de autopartes como bielas, dirección, sis-

HERRAMIENTAS CON EL DOBLE DE VIDA

Emilio HuertaFotos: Big Kaiser

En los pequeños detalles están los cambios clave en manufactura. Al incorporar una mejor tecnología para sujeción, la empresa JD Norman, San Luis Potosí, llevó al doble la vida útil de sus herramientas y minimizó los riesgos de afectar su tiempo ciclo

AUTOMOTRIZ

temas de frenos y clutch, motor, carrocería y un sinfín de elementos que componen un automóvil.

JD Norman arribó a México en 2008 para establecer una planta de producción en la ciudad de Monterrey, don-de abrieron una segunda planta en 2009. Posteriormente, en 2014, se establecieron en San Luis Potosí tras adquirir la empresa Eptec, como un movimiento táctico en su es-trategia de crecimiento.

A diferencia de Monterrey, donde realizan procesos de troquelado, la planta potosina (de 140,000 pies cua-drados y más de 350 empleados) se especializa en ma-quinados de alta precisión, tales como bielas de conexión, ensambles de módulo de freno, juntas, bridas, insertos de árbol de levas y ejes transmisores y transmisiones, las cuales se entregan tanto a plantas de ensamble como pro-veedores directos (Tier1).

Algunos de los clientes de la planta de San Luis Potosí son Magna, Eaton y BorgWarner, GM, Chrysler, Nissan, Federal Mogul y Ford; y se entregan componentes en geo-grafías que pueden ir desde Silao, en el vecino estado de Guanajuato, Michigan, en Estados Unidos o incluso la India.

En 2018 llegó a la planta un proyecto para el maqui-nado de una nueva biela, una pieza sin duda muy comple-ja, que exigió al equipo de ingeniería retos significativos, desde las máquinas y los sistemas de sujeción, hasta las herramientas de corte.

Ramón Castillo, ingeniero de Manufactura de JD Norman, planta de San Luis Potosí, destacó sobre todo una operación de roscado, en la que realizaron un análisis profundo con el objetivo de mejorar el desempeño. “Luego de la evaluación, optamos por incorporar los portaherra-mientas MEGA Synchro, fabricados por la empresa BIG

El ingeniero industrial mecatrónico de JD Norman añade que estos cambios con el portaherramientas, en apariencia sutiles, han significado mucho en cuanto al des-empeño del proyecto de manera global.

En JD Norman cuentan con maquinaria de todo tipo, desde centros de maquinado verticales y horizontales, hasta tornos, los cuales emplean para la manufactura de dampers, poleas, yugos, bombas de aceite, knuckles, forks, volantes, brakets y platos de clutch. Cuentan con procesos de torneado, fresado, barrenado, roscado, fractura por láser, estampados y muchos otros. La diversidad de sus operacio-nes les permite incorporar una gran variedad de proyectos, por lo que establecer ahorros y eficiencias en este universo complejo de producción es un reto permanente.

Otro de los valores de BIG KAISER, según lo expre-sado por el entrevistado, es el apoyo del equipo técnico, en conjunto con los ingenieros de su distribuidor AHNSA TOOLS. “Además de que tienen una gran variedad de herra-mientas y de alta confiabilidad, tenemos siempre apoyo de inmediato. Ellos mismos te ayudan a identificar si las pro-puestas son correctas. No se enfocan en la herramienta que te están vendiendo, sino en la la solución sea adecuada”.

Castillo asegura que con los cambios en las herra-mientas pueden tener resultados reales, una mayor pro-ducción con un costo menor y con menos paros de línea. Los paros son realmente técnicos para mantenimiento.

Cabe destacar que en la planta en San Luis Potosí labora un equipo de 18 personas centrados en Ingeniería y Manufactura, cuyo objetivo va más allá del site local, puesto que operan en sincronía con la planta de Estados Unidos para sumar capacidades en proyectos compartidos cuando es necesario.

La experiencia de Castillo como líder de ingeniería de Manufactura es vasta, pues en sus 15 años de expe-riencia con la firma estadounidense ha realizado tareas de operación de tornos CNC horizontales y verticales, centros de maquiinado, rectificadoras, pulidoras y balanceadoras. Técnicamente, ha recorrido toda la planta, transcurso en el que ha echado a andar todo tipo de proyectos, desde el prototipo de máquinas hasta la herramentación, diseño de dispositivos y, desde luego, el arranque y operación de los procesos de manufactura.

Sin duda, el trabajo realizado con las herramientas MEGA Synchro y los machuelos de BIG KAISER, son una prueba de la destreza de ingeniería en JD Norman y de la capacidad que tienen para enfrentar los retos futuros en el sector automotriz. Al alargar la vida de las herramientas, reducir los desechos por ajustes o rupturas y reducir los paros; el costo por pieza se reduce y la empresa logra la competitividad esperada.

“Con los portaherramientas MEGA Synchro, hemos incrementado satisfactoriamente la vida de las herramien-tas (prácticamente al doble) y con ello mejorado el desem-peño global del proyecto” concluyó Castillo.

Luego de la evaluación, optamos por incorporar los portaherramientas MEGA Synchro, fabrica-dos por la empresa BIG KAISER. Los resultados se vieron reflejados de inmediato en los tiem-pos de producción”.Ramón Castillo, ingeniero de Manufactura de JD Norman, planta de San Luis Potosí

20 El medio de la industria detrás de la industria 21

E l proceso de diseño en la naturaleza lleva tiempo y comúnmente lo conocemos como evolución. En ella encontramos los ejemplos

más exitosos de uso de material como la madera de un tronco de árbol o el esqueleto de un elefante. En éstos se usa material sólo donde es realmente necesario, dando como resultado estructuras ligeras pero que cumplen de manera adecuada con el propósito para el cual fueron diseñadas. Un hueso no se rompe cuando caminamos, ni un árbol se vence cuando un pájaro construye su nido sobre él. Son las condiciones extremas las que pueden llevar a la falla de estos.

Cuando un material es creado con el fin de tener propiedades específicas, se le conoce actualmente como metamaterial. En los ejemplos mencionados (y en los que veremos en este artículo), si bien no se está creando un nuevo material per se, se está modificando la manera en que se distribuye, y si tomamos en cuenta que los elementos que definen la estructura en la que se distribu-ye son mucho más pequeños que las dimensiones de la pieza (macro), entonces podemos llamarlos materiales. Otros nombres con los que se les conoce a éstos son materiales celulares o materiales reticulados (cellular o lattice materials en inglés).

Con el objetivo de hacer un mejor uso de los recursos, éstos aparecen como una opción ideal. En es-pecial hoy en día que los procesos de manufactura adi-tiva, poco a poco, se posicionan como una alternativa a aquellos convencionales de fabricación. Esto debido a que un área emergente de ingeniería es el diseño para la

C omo ha sido siempre, los avances de la tec-nología para manufactura tienen que ver con la búsqueda de la eficiencia, la calidad y la

adecuación oportuna ante la demanda. En el campo de las máquinas herramienta no existe una excepción. Un buen ejemplo está en los sistemas de sujeción, cuya orientación hacia la reducción de tiempos en el setup, tanto de la pieza de trabajo como de las herramientas, es una tendencia que no solo mejora el tiempo ciclo, sino también permite mayor flexibilidad.

En entrevista con ATMS Magazine, Chris Kaiser, presidente y CEO de Big Kaiser explicó, en torno a lo anterior, que la digitalización en las tecnologías para la producción metalmecánica jugará un papel crucial.

“Con la recolección de datos directamente del pro-ceso las empresas serán capaces de mejorar y cambiar operaciones que podrían no ser perfectas o no ser lo sufi-cientemente eficientes. Con base en la extracción de datos, se podrá hacer cambios e introducir nuevos sistemas (…) en el caso de la sujeción, la automatización está llegando con herramientas con sensores que permiten intercambiar información con los controles CNC”, aseguró Kaiser.

Para la empresa perteneciente a BIG Daishowa Group, la incorporación de tecnologías digital no es nueva, pues han desarrollado sistemas digitales incor-porados en algunos de sus equipos desde hace algunos años. “En las herramientas de Boreado hemos pasado de lo analógico a lo digital en los últimos tres años”.

Lo importante, advirtió el directivo estadounidense, es que se desarrollen soluciones de automatización completas en actividades de sujeción, desde la preconfi-guración, la carga y descarga con elementos tales como robots, la alimentación de la máquina y todo aquello ne-cesario en una orden específica de producción”.

Kaiser vaticinó que es solo cuestión de tiempo para que el personal en planta se adapte a estas tendencias, pero también para capacitar al personal con el conocimien-to adecuado para implementar estas nuevas tecnologías. “Se requerirán nuevas habilidades, pero vivimos un proce-so de transición. La gente más joven (haciendo referencia a los millennials), conviven con estas tecnologías todo el tiempo, en sus celulares o computadoras. Solo resta incorporarlos para que puedan operar los nuevos disposi-tivos y máquinas que están llegando a la producción”.

METAMATERIALES: EL DISEÑO PARA LA MANUFACTURA ADITIVA

EL PAPEL DE LA SUJECIÓN EN LA MANUFACTURA DIGITAL

Enrique Cuan

Conforme la manufactura aditiva ocupa una posición más relevante en la industria y comien-za a ser una opción complementaria para más y más procesos productivos, también resulta más importante entender sus fundamentos. El presente artículo es una aportación necesaria para cimentar el conocimiento que, a través de una creciente oferta tecnológica, inundará a las fábricas en los próximos años

INGENIERÍA

Pieza fabricada en el Laboratorio de Metamateriales en el Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro.

Pieza fabricada en el Labo-ratorio de Metamateriales en el Tecnológico de Monterrey

Campus Querétaro Diseño por Alberto Álvarez Trejo

estudiante de Maestría en Ciencias de la Ingeniería en

el Tecnológico de Monterrey.

También consideró que conforme la gente de mayor edad se adapte a estos cambios, la digitalización ace-lerará su esparcimiento en las celdas de manufactura. Aunado a ello se incrementará la flexibilidad en las líneas de producción, lo que asegurará una mejor adaptación a los cambios en la demanda.

Los cabezales digitales, como los fabricados por Big Kaiser, permiten ajustes más rápidos y fáciles a los opera-dores, pero según lo compartido por su CEO, eso es apenas el principio, pues tienen herramientas en desarrollo, que se-rán capaces de adaptarse sin la intervención de una perso-na, lo que exigirá personal mejor calificado en componentes digitales, pero con más maquinaria a su cargo y dedicados a la gestión de los datos más que a la operación per se.

“Las empresas tendrán que aceptar estos cambios lo más rápido posible para ser más eficientes y rápidos. Sobre todo, en el caso de los herramentales, pues es tal vez menos visible porque ahí no se genera rebaba. Son equipos de apoyo pero que sin duda permiten lograr ope-raciones más eficientes”, indicó Chris Kaiser.

Consideró que, en México, como en otros países, tal vez no suceda de la noche a la mañana, pero que será menester de educar todos los días, de ir paso a paso en el mercado a través del soporte técnico, el entrenamiento y la distribución paulatina de equipos con estas nuevas tecnologías de sujeción. “Todo dependerá de qué tan completa sea la integración de los procesos de digitaliza-ción en una máquina. Pero sin duda, este es el futuro de la manufactura metalmecánica”.

ENTREVISTA

David Luna

Con la recolección de datos directamente del proceso las empresas serán capaces de me-jorar y cambiar ope-raciones que podrían no ser perfectas o no ser lo suficientemente eficientes”.Chris Kaiser, presidente y CEO de Big Kaiser

22 El medio de la industria detrás de la industria 23

manufactura aditiva, la cual nos orienta a diseñar pen-sando en que el material se va a agregar y no a subs-traer. A grandes rasgos el diseño para la manufactura aditiva hace uso de una distribución de material óptima dentro de la pieza a fabricar.

Dentro de la estructura que define al metamaterial, la correcta orientación de los elementos puede repercutir en un metamaterial flexible o rígido aunque en ambos ca-sos sean fabricados del mismo material. Incluso, la ma-nipulación de la estructura puede llegar a producir me-tamateriales con propiedades inusuales en materiales convencionales o encontrados de manera natural. Un ejemplo de esto son los metamateriales con coeficiente de Poisson negativo. Sí, esto quiere decir que cuando son sometidos a tensión, éstos se expanden en el eje perpendicular. A diferencia de un material convencional que se contrae en el eje perpendicular a la carga.

Un concepto de suma relevancia en el diseño, caracterización e implementación de los metamateriales es el de densidad relativa. Ésta es equivalente a la frac-ción de volumen, es decir, la relación entre el volumen del material que realmente se está usando y el volumen de la pieza asumiendo que fuera totalmente sólida. Dicho concepto es importante porque las propiedades mecánicas, por ejemplo el módulo de Young de un me-tamaterial puede expresarse en función de la densidad relativa. Este provee al usuario de una gran herramienta de diseño, ya que el módulo de Young del metamate-rial no necesariamente tiene una relación lineal con la densidad relativa. En algunos casos relación puede ser exponencial. Lo anterior implica que cualquier cambio dimensional que impacte mínimamente a la densidad relativa, puede impactar significativamente al módulo de Young. La estructura hexagonal (tipo panal de abeja) es un ejemplo, ya que tiene una relación cúbica con la densidad relativa. Lo cual lo hace mucho más sensible al cambio, por ejemplo, el hacer más gruesas las “pare-des” que definen los hexágonos.

Lo anterior se debe a algo que se le conoce como el mecanismo de deformación. En la siguiente figura se muestran dos estructuras que se han usado para meta-materiales. En la parte superior se muestra la estructura hexagonal, mientras que en la parte inferior se muestra una retícula cuadrada. Ambas se someten a una carga de tensión. Dos elementos de cada una de las estruc-turas se han extraído para su análisis detallado. Las

flechas rojas indican a las cargas que están expuestos los elementos extraídos, cuando toda la estructura es sometida a carga ilustrada. Podemos notar que hay una gran diferencia en como estos elementos responden a la misma carga que se aplica a las estructuras. La es-tructura hexagonal responde a la flexión y a estos meta-materiales se les conoce como dominados-por-flexión (en inglés, bending dominated). La estructura cuadrada tiene elementos cuya respuesta es elongación axial, a este tipo de metamateriales se les conoce como domi-nados-por-elongación (en inglés stretched-dominated).

Dos ejemplos de estructuras para metamateriales Otra propiedad particular y que no puede pasar desa-percibida es la dependencia de las propiedades de estos arreglos estructurales a la dirección de carga. El arreglo de celdas hexagonales, debido al grado de simetría que posee es conocido por tener propiedades mecánicas isotrópicas en el plano. De manera contraria, el arreglo cuadrado es anisotrópico en el plano. Si observamos la estructura en la parte inferior de la siguiente figura, po-demos notar que si cambiamos el eje en el que somete-mos a tensión a esta estructura, digamos por ejemplos 45° con respecto a la horizontal, sus propiedades serán diferentes. Esto es debido a que a 45° esta estructura se vuelve del tipo dominada-por-flexión.

Como observamos, los metamateriales celulares demandan una distribución de material particular, y es esto lo que hace que las técnicas de manufactura adi-tiva se conviertan en una de las mejores opciones para su fabricación. Hoy en día existen un buen número de tecnologías de manufactura aditiva. Su aplicación a di-ferentes industrias, como la aeronáutica o la automotriz ha dado como resultado un sinfín de investigaciones con la encomienda de trabajar en su síntesis y entender sus propiedades.

Se han implementado diferentes procesos de ma-nufactura aditiva para la fabricación de metamateriales. A continuación, se presentan algunos tipos comunes de manufactura aditiva para fabricación de metamateriales.

Manufactura aditiva de metamateriales compuestos Esta tecnología integra 2 extrusores uno de ellos es usado para depositar el material base, mientras que el otro es usado para el refuerzo. Independientemente del control de las propiedades mecánicas que se logra con

Sin deformar

Deformada

la adecuada distribución de material, este tipo de ma-nufactura aditiva permite agregar refuerzos en ciertas zonas. Como se observa en la figura, donde se fabricó una estructura que tuviera cierta flexibilidad, pero al-gunas zonas fueron reforzadas. Estas zonas pudieran ser remplazadas por barrenos, o bien, zonas de alta incidencia de esfuerzos en alguna pieza. Esta pieza fue fabricada con el material Onyx (nylon y fibra de carbo-no) y el refuerzo es de Keblar.

Manufactura aditiva de metamateriales por estereolitografíaEsta tecnología utiliza resina fotosensible y un láser que la solidifica capa por capa. La precisión del láser hace a esta una de las tecnologías más exactas (±35 micras), lo que la ha llevado a ser usada en la industrial dental para la creación de moldes odontológicos. Una de las principales ventajas es la gran gama de opciones

de materiales que existen. En la figura se muestra una estructura que fue diseñada y fabricada en el Laborato-rio de Metamateriales en el Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro. En ella se usó resina flexible (ácido metacrílico y fotoiniciadores) y se le agregó un segundo grado de flexibilidad con la geometría de la estructura. Las primeras pruebas mecánicas demostraron que estas estructuras, después de compresión, tienen una recuperación casi del 100%. Este tipo de tecnología es acompañado de un post-procesamiento de curado con luz UV, para mejorar las propiedades del material que usó para imprimir. El estudio continúa como parte de la tesis de posgrado del alumno Alberto Álvarez Trejo.

Manufactura aditiva de metamateriales metálicosLa manufactura aditiva de metales consiste, principal-mente, en una cama de polvos y después un agente que sinteriza o aglutina estas partículas. Una vez realizado esto para una capa, se coloca otra capa y el proceso se repite. La manufactura aditiva de metales poco a poco es adoptada por la industria. Aunque debemos ser honestos en cuanto a que aún existen muchas preguntas sin res-puesta respecto a las propiedades con las que resultan las piezas fabricadas por esta tecnología.

En el mundo hay diferentes trabajos de investiga-ción enfocados especialmente en entender cómo es el comportamiento mecánico de las piezas que se fabrican con esta tecnología. Aspectos que se están estudiando actualmente son las diferentes trayectorias del láser y como impactan en las propiedades del metamaterial, así como en su acabado superficial. Este tipo de tecnología suele ir acompañada de un post-procesamiento por ejemplo, arenado (sandblasting).

Una vez que se conocen estos aspectos relevantes en el diseño y estudio de las de los metamateriales, es posible explorar diferentes aplicaciones, optimizar sus pro-piedades e incluso buscar la estructura (o distribución de material) que nos resultará en las propiedades (mecánicas o no) que necesitamos. De esta manera, utilizaremos sólo el material que realmente requerimos. Esto es uno de los principios básicos del Diseño para la Manufactura Aditiva. Es tiempo, tal vez, de comenzar a diseñar componentes sabiendo que serán fabricados por manufactura aditiva, y no por algún proceso convencional. Entonces sí, estare-mos explotando realmente las ventajas de la manufactura aditiva y los metamateriales.

Pieza fabricada por Aceros Progresivos Mexicanos, S.A.P.I. de C.V. Diseño por Alberto Álvarez Trejo estudiante de Maestría en Ciencias de la Ingeniería en el Tecnológico de Monterrey.

INGENIERÍA

24 El medio de la industria detrás de la industria 25

L a digitalización de los procesos de manufactura ha sido uno de los temas más abordados en esta publicación. Los efectos de ésta impactan

de manera directa en la productividad y en la eficiencia de la operación y de la producción misma. Pero esto es un proceso paulatino que debe ser observado desde múltiples ángulos y en distintos puntos en un proceso. Al final, la digitalización de la manufactura, en su con-junto, es la suma de la digitalización de cada parte del proceso, de cada función y de cada dispositivo y tecno-logía incorporada.

Y cuando se habla de la suma de cada parte del proceso, se debe en rea-lidad pensar en todo. En artículos pre-vios en esta publicación se ha descrito la incorporación de dispositivos digita-les en herramientas de corte, sistemas de medición, herramentales para suje-ción y posicionamiento y, desde luego, en las mismas máquinas a partir de los sistemas CNC y de programas de software tales como CAD y CAM.

Pero el alcance va más allá y demuestra ser prác-ticamente ubicuo. Ejemplo de ello son los equipos de filtración de aire o de neblina de aceite que eliminan la contaminación generada en los procesos de corte. Tecnologías ahora disponibles incluyen dispositivos de monitoreo en los equipos de filtración que informan so-bre el desempeño de la filtración y previenen de tareas de mantenimiento, asegurando que la limpieza de los gases despedidos del proceso sea siempre óptima.

Tal es el caso de los equipos de la serie F Monitor del fabricante FILTERMIST, con base en Telford, en el Reino Unido, los cuales se acoplan a los sistemas de fil-tración para mantener una comunicación continua con

TECNOLOGÍA DIGITAL EN FILTROS DE NEBLINA

Emilio HuertaFotos: Filtermist

Con sistemas de comunicación vía Bluetooth, los operadores de máquinas herramienta pue-den dar seguimiento, desde sus dispositivos móviles, a las condiciones de operación de sus sistemas de filtración de gases en las áreas de maquinado. Por lo que, literalmente, asegurar la operación con procesos limpios quedará directamente en sus manos

el operador a partir de equipos de comunicación, tales como teléfonos inteligentes.

Al descargar la aplicación correspondiente, el téc-nico puede consultar en su dispositivo personal indica-dores clave tales como posibles bloqueos en el filtro, el registro de los niveles de vibración, los niveles en el flujo de aire y temperatura del motor y la programación o de-terminación de tiempos para eventos de mantenimiento.

Tal vez, una de las mayores ventajas de este tipo de herramientas es la utilización de interfaces gráficas que facilitan su uso y, sobre todo, lectura, entendimiento y

ajustes. De hecho, en el caso del siste-ma mencionado, la pantalla muestra có-digos de color (a manera de semáforo) para alertar al usuario sobre acciones posibles, en las que una barra de color verde significaría un proceso sin even-tualidades, mientras que ámbar sugeri-ría ya una revisión pronta, y una barra de color rojo, un indicador de alarma para acción inmediata.

Los equipos conectados en el filtro tienen incorporados señalamientos lumínicos, por lo que el operador, que en manufactura suele estar muy habitua-do a la información visual, puede mantenerse al tanto del desempeño del sistema de filtración simplemente echando un vistazo.

De esta manera, tanto el flujo de aire como el tiem-po de operación pueden ser monitoreados de manera permanente con un sensor de presión que toma lectu-ras de los tubos conectados al diafragma y al motor. Un sensor adjunto se encarga de las tareas de segui-miento de la temperatura y de los niveles de vibración.

Para el seguimiento en los dispositivos móviles, el equipo de monitoreo conectado al sistema de filtración

INGENIERÍA

Al descargar la aplica-ción correspondiente, el

técnico puede consul-tar en su dispositivo

personal indicadores clave tales como

posibles bloqueos en el filtro, el registro de

los niveles de vibración, los niveles en el flujo de

aire y temperatura del motor y la programación

o determinación de tiempos para eventos de

mantenimiento.

PARA EL SEGUIMIENTO EN LOS DISPOSITIVOS

MÓVILES, EL EQUIPO DE MONITOREO CONECTADO

AL SISTEMA DE FILTRACIÓN SE ENLAZA VÍA BLUETOOTH

A LAS APLICACIONES, TANTO PARA SISTEMAS APPLE COMO GOOGLE

< Puede elegir man-tener los parámetros por defecto o modifi-car los límites a sus requerimientos.

< Para cambiar los parámetros de flujo de aire, elija ‘Air’, mueva los despla-zadores a los niveles mínimos y máximos requeridos, presione “calibrate” y “save”.

< Lo mismo aplica al programa de man-tenimiento (‘Time’). Esto puede modifi-carse dependiendo de la frecuencia con la que la unidad necesita servicio.

F MONITOR 2 OPCIONES USANDO LA APP DE LA TIENDA APPLE ITUNES

se enlaza vía Bluetooth a las aplicaciones, tanto para sistemas Apple como Google (las plataformas en las que operan la vasta mayoría de los teléfonos inteligen-tes actualmente). Una vez enlazados y ajustados los parámetros deseados o requeridos para cada caso, los operadores pueden alejarse físicamente de sus máqui-nas para atender otras tareas y seguir pendientes del desempeño del proceso de filtración de gases.

Cabe señalar que los parámetros pueden ser ajus-tados desde el mismo teléfono inteligente o tableta, simplemente deslizando con los dedos los “botones” de ajuste. Por ejemplo, se puede definir el tiempo deseado para las tareas de movimiento, o los niveles considera-dos adecuados en el flujo de aire.

De esta manera es que firmas como FILTERMIST, con soluciones como F Monitor, están proporcionan-do tecnologías digitales en procesos periféricos de manufactura, lo que está permitiendo a los usuarios acercarse más al concepto Industria 4.0, en el que la conexión de todos los dispositivos permite más libertad de acción a las personas, con labores de seguimiento y acción oportuna como primera etapa, y permitiendo accionamientos entre los mismos equipos, como un futuro cada vez menos lejano.

Los equipos de filtración de aire o neblina de aceite que eliminan la contaminación generada en los procesos de corte pasaron de operarse físicamente a remotamente.

Desde sus dispositivos móviles, los técnicos pueden consultar indicadores clave tales como posibles bloqueos en el filtro o el registro de los niveles de vibración.

26 El medio de la industria detrás de la industria 27

D r. Kuhn, ¿cómo evalúa usted el año 2018?El ritmo de la digitalización se ha incremen-tado enormemente. Con seguridad, muchos

tienen la impresión de que 2018 ha sido el año más rápi-do de todos los tiempos. La discusión acerca de los pros y los contras más allá del revuelo irracional ha ganado cada vez más en objetividad.

Entre tanto, la digitalización se concibe ampliamente como un proceso de transformación continua, pero tam-bién en alto grado específico para cada empresa – con interrelaciones de amplias consecuencias más allá de los límites de la propia empresa-.

¿Qué significa esto, en concreto?Esto significa, por una parte: Que cada una de las em-presas tiene que configurar y acelerar la transformación digital de un modo que sea bueno para la propia empre-sa y para sus objetivos. Las aplicaciones digitales para grandes empresas con cientos de máquinas y emplea-dos son diferentes a las aplicaciones para pequeñas y medianas empresas. Pero esto significa también, por otra parte, que: Debido a la digitalización, cada una de

LA CONECTIVIDAD COMO CONDICIÓN BÁSICA PARA EL INTERNET INDUSTRIAL

Fotos: DMG MORI

El año pasado quedó claro que no hay otra alternativa a la digitalización, también para el sec-tor de la fabricación de máquinas y sus clientes. En la presente entrevista, compartida por la publicación Technology Excellence, Tommy Kuhn, gerente de DMG MORI Software Solutions, habla sobre los próximos doce meses

las empresas se convierte sucesivamente en una parte interactiva de una red colaborativa de creación de valor compuesta de productos, servicio y datos. Y la conecti-vidad es la “autorización de juego” para participar en el Internet industrial.

¿Cómo apoya DMG MORI a sus clientes en el entorno de la digitalización?Para nosotros, como fabricantes de máquinas, es impor-tante encontrar un equilibrio entre tradición y moderniza-ción. DMG MORI va a seguir siendo la personificación de la perfección de los medios de producción en el campo de la producción por arranque de viruta y de las tecnolo-gías avanzadas tales como la impresión 3D.

Nuestros clientes esperan que les garanticemos con la misma calidad de forma integral y exhaustiva en su propio proceso de digitalización.

¿Qué entiende usted por “de forma integral y exhaustiva”?En el camino a la era de la producción digital, para empe-zar, nuestro IoTconnector tiene una importancia estratégica como interfaz bidireccional de las máquinas que va más allá de la planta de producción. Donde se conecta la máqui-na transferimos estados e innumerables datos de sensor, los analizamos y mejoramos sucesivamente el proceso con el conocimiento obtenido, y ello en parte a tiempo real.

A partir del juego mutuo entre la máquina y la he-rramienta sabemos en una producción interconectada dónde se encuentra cada herramienta, qué herramientas y dónde se van a necesitar, además del estado actual de la herramienta. De este modo, el cliente dispone de toda la información necesaria para la planificación de las capa-cidades y para la logística de las herramientas.

Más allá de las máquinas y las herramientas, con la creación digital de valor hay una tendencia cada vez mayor

en centrarnos en procesos posteriores, desde la perfecta coordinación de personas, servicios y datos en una fábrica digital, hasta las redes digitales de creación de valor.

¿O sea que no existe la interconexión o la interconectividad con mayúscula?Exactamente. Cada nivel de aplicación tiene sus propias exigencias de conectividad. El nivel 1 concierne, por ejem-plo, al soporte remoto en caso de servicio. Aquí se inter-cambian imágenes y flujos de vídeo, y el cliente recibe el apoyo rápido de un experto que no se encuentra presente in situ. Con ello se minimizan los tiempos de inactividad.

El nivel 2 sirve para la integración. Aquí se intercam-bian datos entre sistemas de software y máquinas, como la asignación a máquinas de códigos NC de sistemas CAM. Con ello se reducen los tiempos manuales de preparación y se aceleran los tiempos de procesamiento. El nivel 3 sirve para la automatización. Aquí registramos estados básicos de las máquinas del control, es decir la vida interna de la máquina, con un ritmo de segundos. Ya solo con estos datos, los sistemas de planificación y de mantenimiento y las soluciones de monitorización pue-den aumentar significativamente el aprovechamiento de las máquinas, reaccionar de inmediato a averías no plani-

ficadas y crear transparencia para todos los procesos de producción en una instancia central.

A partir de los niveles 4 y 5 todo se torna consi-derablemente más complejo. Aquí es donde comen-zamos a acceder a más datos de los sensores y de los pedidos de las máquinas en ciclos de entre 100 y 3 mseg. Con ello, por medio del correspondiente software de análisis, es posible llevar a cabo un gran número de predicciones acerca de los estados de las máquinas, de manera que es posible reaccionar antes de que se produzca un fallo, evitándolo así, o medir componentes ya durante el proceso y ajustarlos co-rrectamente.

¿Cuál debería ser el primer paso hacia la digitalización?Hacer un análisis autocrítico del punto de partida en for-ma de una evaluación del nivel digital y una planificación paulatina con objetivos realistas, es importante para una iniciación correcta.

Por regla general, la monitorización del rendimiento de las máquinas es un comienzo con una gran utilidad, ya que con los conocimientos adquiridos es posible me-jorar muy rápidamente los procesos de planificación y de mantenimiento.

TECNOLOGÍA

Para nosotros es importante encontrar un equilibrio entre tradición

y modernización. DMG MORI va a seguir siendo

la personificación de la perfección de los

medios de producción.Tommy Kuhn,

gerente de DMG MORI Software Solutions

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L as tecnologías de la información están cada vez más presentes en la manufac-tura. Las empresas dedicadas al desa-

rrollo de sistemas de control y de instrumenta-ción ahora más que nunca se están convirtiendo en aliados estratégicos de los proveedores de tecnología para máquinas herramienta.

Scott Summerville Presidente de Mitsubi-shi Electric Automation para América, compar-tió en entrevista con ATMS Magazine, su visión sobre el escenario de estas nuevas tendencias centradas en modelos de digitalización, fábrica inteligente o de Industria 4.0.

Aseguró que la industria de la manufactura está en un franco proceso en el que la adqui-sición de datos en tiempo real de las líneas de producción se convierten en una alta prioridad. “Las plataformas basadas en tecnologías de co-municación sobre Ethernet de alta velocidad y de Redes Sensibles al Tiempo (TSN, por sus siglas en inglés) construyen modelos deterministas que definen a donde los mensajes deben ir.”

Summerville añadió que las máquinas y estaciones de trabajo en general, así como to-dos sus componentes se están integrando con sistemas de control, hecho que permite una mejor trazabilidad de los procesos productivos, así como mejores herramientas analíticas, mis-mas que serán sumamente útiles para modelos de planeación y para diferentes tareas que garanticen la eficiencia y la continuidad de los procesos de fabricación. Tal es el caso de disci-plinas como el mantenimiento predictivo.

La verdad es que, por ahora, “no siempre tenemos datos muy confiables, por lo que es importante incorporar mejores herramientas de control”, advirtió. “Si bien, la digitalización en las operaciones no es nada nuevo, pues ha-blamos de que estas tecnologías comenzaron a estar presenten en las plantas desde la década de los setenta, es muy claro que el futuro estará determinado por la generación de una plataforma de comunicación estándar y de alta velocidad que permita transmitir la información

de manera transparente y que nos permita avanzar de manera efectiva en los procesos de recolección de datos”.

Agregó que la integración de los sistemas CNC con equipos de control de movimiento, PLCs y componenetes robóticos son ahora muy comunes, aunque no necesariamente están llegando a todas las plantas. Para ellos, plataformas como SCADA (recientemente Mit-subishi adquirió la firma ICONICS con el fin de fortalecer esta capa de software en sus solucio-nes de automatización) facilitarán la gestión de datos de manera rápida y oportuna.

La predicción de eventos, el ahorro de energía, la generación de patrones que permi-tan entender mejor los procesos y la creación de comunicación entre dispositivos; son algunos de los beneficios de la integración de sistemas de control en celdas de manufactura de maquinado, por ejemplo. “Buscamos agre-gar valor en sistemas de manejo de materiales, alimentación de máquinas, configuración de herramientas y piezas de trabajo y colaboración con brazos robóticos (robot tending)”.

Al hablar del auge de los conceptos Internet Industrial de las Cosas e Industria 4.0, Summer-ville aclaró que no son el fin, sino el medio. “El objetivo de las empresas debe ser crear procesos

flexibles y esbeltos. Los robots, por ejemplo, no están diseñados para reemplazar al personal, sino para complemetar las tareas, como cargas pesadas y alta repetibilidad, pues es ahí donde agregan valor. Pero si nos movemos a tareas complejas, la gente es la mejor solución.”

El directivo consideró que el concepto 4.0 no debe verse como algo nuevo, sino como par-te de una evolución hacia aplicaciones más ana-líticas. “Lo nuevo en este entorno es el concepto de cloud computing, que permite movilizar infor-mación en tiempo real a través de redes basadas en las tecnologías de internet. Pero aquí el reto por ahora es la ciberseguridad. Los usuarios de la industria no están cómodos aún con sacar sus datos de sus plantas, pues les preocupa la seguridad y confidencialidad de sus datos”.

Al hablar de México, confirmó que es un mercado en desarrollo que ha crecido más que muchos otros en el mundo en el mercado metalmecánico y se mostró confiado de que las soluciones de automatización mantendrán su crecimiento en los próximos años. “Estoy impresionado por el desempeño de las em-presas en México. Es un mercado que exporta prácticas a otros lugares del mundo. Sin duda, seguiremos apostando a este mercado, como lo hemos hecho en los últimos años”.

AUTOMATIZACIÓN Y METALMECÁNICA CONVERGEN

ENTREVISTA

David Luna

Scott Summerville, presidente de Mitsubi-shi Electric Automation para América.

Foto

: ATM

S

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¿CÓMO SE PUEDE PRODUCIR UNA ROSCA INTERIOR EN UN MATERIAL DURO?

Bernd Sonnensthul

L a digitalización de los procesos de manufactura ha sido uno de los temas más abordados en esta publicación. Los efectos de ésta impactan de ma-

nera directa en la productividad y en la eficiencia de la ope-ración y de la producción misma. Pero esto es un proceso paulatino que debe ser observado desde múltiples ángulos y en distintos puntos en un proceso. Al final, la digitaliza-ción de la manufactura, en su conjunto, es la suma de la digitalización de cada parte del proceso, de cada función y de cada dispositivo y tecnología incorporada.

Siempre existe la necesidad de fabricar una rosca de cualquier tamaño. Pero cuando se trata de aceros aceros endurecidos o carburos, donde no es posible utilizar ni una broca ni un machuelo, suele representar un grado mayor de dificultad.

Las máquina de electroerosión por penetración y el apoyo de la función de orbitación se han convertido en la solución a esta problemática. Pero primero es importante entender cómo se produce una rosca convencional por medio de una broca y un machuelo y, desde luego, partir del conocimiento del tipo de rosca requerida, si es métrica o estándar (pulgadas), así como la medida y el paso.

Entonces, para determinar el diámetro exacto de la broca que debemos utilizar para el barreno del centro se aplica la siguiente fórmula: B= D-P, dónde:

< B: Diámetro de la broca a taladrar< D: Diámetro del machuelo o tornillo a realizar< P: Paso del machuelo o tornillo a realizar sea

en milímetros como en pulgadas.

APUNTES AL TALLER

En el caso, por ejemplo de una una rosca milimétrica, podríamos requerir conocer qué broca es necesario utilizar para hacer una cuerda M10 x 1.5. Es decir, con un diáme-tro exterior de 10 mm y un paso de 1,5 mm.

Según nuestra fórmula, el diámetro de la broca re-sulta 10-1.5=8.5 mm, mismo que es conocido también se llama diámetro interior.

Para producir esta rosca en material duro con una máquina de electroerosión por penetración debemos utilizar el mismo cálculo, solamente que, en lugar de utilizar una broca, se debe preparar un electrodo de cobre o grafito con las medidas que resulten para un barreno erosionado con diámetro de 8.5 mm. (considerar el GAP). Entonces se erosiona un barreno con una profundidad mayor que la rosca requerida.

El segundo paso consiste en producir el paso de la rosca. Para ello se requiere otro electrodo de cobre o gra-fito, que parece realmente un tornillo, para la rosca reque-rida. Pero en este caso la producción del paso, el valle y la cresta se realiza de tal manera que el diámetro exterior sea un poco menor que el diámetro del barreno que ya hemos erosionado.

Este electrodo se puede fabricar en el cualquier torno, pero estos electrodos también son fabricados en el mercado de consumibles para electroerosión para la mayoría de las roscas.

Es muy importante que todos los electrodos cuenten con un barreno interior para tener enjuague adecuado, acción que acelera el proceso de erosión.

Teniendo hecho o disponible el electrodo adecuado para la rosca requerida, se debe introducir de manera vertical en el barreno anteriormente erosionado hasta la profundidad requerida.

En la máquina de electroerosión se debe seleccio-nar, aparte de los parámetros de erosión (poca corriente ya que el ataque al material es únicamente con la cresta de la rosca), la función de orbitación circular con la desviación final, que es equivalente a la profundidad del filete de la rosca.

Una vez terminado el proceso de erosión se debe comprobar con uno de los tornillos que se deben enroscar. Si aún se siente muy duro, se puede repetir la erosión con una desviación ligeramente mayor, hasta que el tornillo enrosque fácilmente.

El proceso anteriormente descrito sirve para producir roscas nuevas o para llevaar a cabo la reparación de ros-cas en cualquier material duro, como acero herramienta endurecido o también en piezas de carburo de tungsteno.

Para el caso de la reparación de una rosca dañada, se recomienda reproducir el siguiente tamaño más grande, porque existe la posibilidad de que el diámetro interior re-querido ya sea mayor debido a los daños sufridos.

FileteValle

Cresta

Ángulo de flancos

Diámetroexterior

Diámetrointerior

PasoFlanco

< Es importante entender cómo se produce una rosca convencional por medio de

una broca y un machuelo y, desde luego, partir del conocimiento del tipo de

rosca requerida, si es métrica o estándar (pulgadas), así como la medida y el peso

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IDEAS GERENCIALES

S in miedo a caer en un optimismo a ultranza, me atrevo a decir que la manufactura tiene frente a sí un futuro promisorio.

Después de la caída estrepitosa del PIB manufacturero en 2020, que ha sido de casi 30 por ciento, según lo registrado al mes de julio por el INEGI, en gran parte debido a la recesión mundial causada por la pandemia del Covid-19, la situación de la industria es evidentemente crítica. Pero existen signos que exigen mantener la alerta con respecto a las accio-nes que se deben tomar ahora mismo y para los próximos meses.

Primero que nada, la firma del Tratado México, Estados Unidos y Ca-nadá (T-MEC), muestra nuevas oportunidades. Por otro lado, la crítica situa-ción del mercado, que sin duda está cobrando la vida de muchas empresas y proyectos, también abre la puerta tanto para nuevos proyectos como para nuevas empresas. Pero, sobretodo, replantea la necesidad de estructurar las cadenas de proveeduría de componentes directos y de tecnologías para la producción a partir de esquemas enfocados en la agregación de valor.

El TMEC es también parte de una reconfi-guración geo industrial y geo económica en el mundo, que responde en gran medida a la reco-nocida guerra comercial entre China y Estados Unidos, la cual despertó una iniciativa emanada desde finales de la década de 2000 que promue-ve regresar y mantener procesos de producción clave a la región, iniciativa conocida como reshoring, efecto contrario al fenómeno de offshoring que llevó (en un inicio en la industria de los semiconductores) grandes volúmenes de

producción a Asia, principalmente China (el insaciable Dragón Asiático). Tiempo después, principalmente en Estados Unidos, se comenzaron

a replantear no sólo los efectos de logística, sino también estratégicos que afectaban la balanza comercial, el aseguramiento de suministros, la propie-dad tecnológica y hasta la generación de empleo. Lo que en un principio resultó conveniente, tanto por el costo de producción como por la cercanía al mercado más pujante del mundo (en las últimas dos décadas China ha mantenido crecimientos anuales de hasta 8 por ciento), se convirtió luego en una seria amenaza que está haciendo tambalear la hegemonía económi-ca, industrial y, aunque no es tema de este espacio, política estadounidense.

Con el concepto “Renacimiento de la Manufactura”, en el país vecino del norte se despertó el interés por generar la llamada “cultura de garage”, que promueve el espíritu emprendedor, de innovación y de fabricación bajo

la premisa de que “los países que generan riqueza en el mundo necesaria-mente son aquellos con una vocación centrada en la transformación”.

Parece muy natural entonces que el T-MEC propicie un énfasis en la proveeduría local y, como está pasando ya, escucharemos más y más sobre el concepto reshoring, para regresar procesos de producción a Estados Unidos y, lo más importante para el caso de México, sobre el concepto nearshoring, para acercar a latitudes próximas las líneas de producción y asegurar procesos competitivos.

México será la opción para Estados Unidos, y será obligación para las empresas en suelo mexicano entender cómo sacar el mayor provecho posi-ble de este fenómeno de “repatriación de la manufactura” que tendrá efecto en los meses y años por venir.

Sin duda, el sector automotriz será de los primeros o de los más evidentes en este proceso. Aunque se dejaron de producir más de 800,000 automóviles durante la pandemia, en México se ensamblaron ya más vehí-culos en julio de 2020 de los que se ensamblaron el mismo mes en 2019.

Durante su presentación con los medios de comunicación, el nuevo presidente de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz (AMIA), José Zozaya, afirmó que no han dejado de mantener conversaciones con el Gobierno Federal para enfrentar las dificultades que enfrenta la industria, incluso desde antes de la crisis económica de 2020 (recordemos que la producción de automóviles en México alcanzó su máximo histórico en 2017 y desde entonces ha venido a la baja).

Zozaya recordó que la automotriz es una industria que da empleo directo a 980,000 personas y de manera indirecta a 3.6 millones; por lo que asegurar flujos de inversión, que en los últimos años (podríamos decir que desde la firma del TLC) alcanzó 36 mil millones de dólares, es vital no solo para este sector, sino para la economía del país. Y también lo es para Estados Unidos, hecho por el cual fue tal vez el de mayor atención y fricción durante la modernización del nuevo acuerdo.

La AMIA está trabajando de la mano con la Secretaría de Economía y con asociaciones afines en Estados Unidos y Canadá para asegurar la arti-culación de las cadenas de proveeduría en la región del TMEC.

En adición, se están estructurando clústeres industriales cuyo enfoque principal es el desarrollo de proveeduría mediante la capacitación técnica, el apoyo para procesos de reconversión tecnológica y la creación de esque-mas de complementariedad. Esto último es muy importante, porque mu-chas veces, por la naturaleza y tamaño de las empresas en México, algunos proyectos pueden no ser concretados en lo individual, pero al generar es-quemas en los que se sumen las capacidades varias empresas, se podrían asegurar esos proyectos para ser mantenidos en este suelo.

Sin duda el desarrollo de proveedores y la articulación de cadenas de suministro serán tema central en la industria, tanto en temas de capacita-ción, como de inversión, financiación, apoyo gubernamental, reconversión tecnológica e incluso cobertura mediática especializada. Con toda segu-ridad, serán las cadenas de proveeduría los ejes centrales del desarrollo industrial en búsqueda del aprovechamiento de oportunidades en una era de reorganización industrial en el mundo. Hoy, mientras tanto, existe mucho qué hacer, especialmente con empresas pequeñas y medianas.

Las oportunidades emergerán conforme las aguas de la economía y la manufactura mundial dejen de agitarse. Son momentos para pensar en re-organización industrial, capacitación, planeación estratégica, complementa-riedad y reconversión tecnológica. Y, en algunos casos, ya está sucediendo. Pero la carrera para perseguir nuevas oportunidades apenas empieza.

David LunaGerente General ATMS

¿MOMENTO ESTRATÉGICO?