ES2910799T9 - Método y sistema de máquina para controlar una operación industrial - Google Patents

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Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema de máquina para controlar una operación industrial
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método, un sistema de máquina industrial, un producto de programa informático y un medio legible por ordenador no transitorio para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para controlar una operación de mecanizado industrial, tal como un proceso de trabajo de metales laminados.
Antecedentes de la técnica
Los sistemas de máquinas industriales de hoy consisten, habitualmente, en una máquina con un sistema de accionador para proporcionar un movimiento relativo entre una parte de la máquina o un dispositivo operativo y una pieza de trabajo. Los sistemas de máquinas industriales de última generación están altamente especializados para realizar operaciones como, por ejemplo, operaciones de corte por haz, fresado, torneado, mandrilado, perforación, troquelado, prensado con troquelado, conformado por presión, doblado, soldadura y montaje. El sistema de máquina es una inversión sustancial para la mayoría de los clientes potenciales, en particular, para los talleres pequeños o medianos, por lo que la versatilidad y productividad que el sistema de máquina va a aportar al negocio es un factor clave a la hora de tomar decisiones de inversión.
Los sistemas de máquinas industriales son controlados por medio de una unidad de CNC (Control Numérico Computarizado), una unidad de NC (Control Numérico), una unidad de PLC (Control Lógico Programable) y/o equipos de detección y procesamiento relacionados que, juntos, sirven para proporcionar instrucciones a un sistema de accionador para realizar los movimientos necesarios con el fin de ejecutar las operaciones industriales previstas. El sistema de máquina comprende, además, un controlador de máquina, que es esencialmente un ordenador que tiene un procesador y un sistema operativo convencional, tal como Windows o Linux, configurado para dar instrucciones a la unidad de c Nc /NC/PLC basadas en unas instrucciones de controlador de máquina, tal como de código G o XML. El controlador de máquina incluye, o está conectado a, una HMI (Interfaz Hombre-Máquina) y está configurado para leer programas y para recopilar parámetros de proceso a fin de proporcionar instrucciones completas a la unidad de CNC/NC/PLC para su ejecución por parte del sistema de accionador comprendido en la máquina. Convencionalmente, tanto la unidad de CNC/NC/PLC como el controlador de máquina están físicamente incluidos en la máquina industrial y la máquina industrial forma un sistema de máquina industrial independiente y autónomo en donde el controlador de máquina forma una parte esencial y físicamente conectada de la máquina.
Un sistema de CNC se puede definir de modo que comprenda una máquina herramienta, denominada, en el presente documento, máquina, un programa de parte, que es un conjunto detallado de comandos seguidos por la máquina, y un controlador de máquina (o unidad de control de máquina), que es un ordenador que almacena el programa y ejecuta sus comandos en acciones por parte de la máquina herramienta.
La gestión, el control y la supervisión de las operaciones realizadas por una máquina industrial necesitan conocimientos y experiencia por parte de un operario de la máquina, así como sistemas de soporte basados en software para funcionar. Para generar un programa para la operación de, por ejemplo, fabricar un producto de metal en particular, el programa necesita basarse en un conjunto de principios predeterminados, tal como el cálculo de secuencias operativas basadas en técnicas de optimización o principios del camino más corto, pero también el saber hacer de un operario sobre cuál será la mejor secuencia desde un punto de vista más práctico. Las variables que se deben tener en cuenta y controlar pueden estar relacionadas con las propiedades de los materiales, la logística y, por supuesto, las geometrías, formas, dimensiones y el orden reales en que se van a producir los productos.
La tecnología de la técnica anterior divulga el establecimiento de programas de mecanizado o corte que se basan en el principio de que las partes individuales se producen como unidades individuales. Para ello, se utiliza una amplia variedad de métodos de producción convencionales, tales como corte, troquelado y/o estampado. En este punto, las métricas de producción que se deben aplicar para la operación de corte, troquelado y/o estampado se definen de antemano. Se hacen definiciones individuales para cada parte y las distancias de seguridad aplicables entre partes adyacentes se definen para cada parte individual.
Más recientemente, la denominada tecnología de corte común ha evolucionado como mejora de las técnicas de corte más convencionales. La técnica subyacente para la tecnología de corte común se basa en dividir una pieza de trabajo cortando dos partes adyacentes, estando las partes separadas por una distancia correspondiente a la anchura de un corte del haz de corte. Por ende, se debe hacer una cuidadosa consideración, al colocar formas que se dividirán entre sí, a la anchura de un corte del haz de corte, teniendo en cuenta los requisitos previos para esa operación de corte en particular.
Los requisitos previos para una operación de corte se deben determinar ya en conexión con la preparación inicial y el posicionamiento de las formas que se van a separar a lo largo de la trayectoria de corte. En particular, para procesos parcial o totalmente automatizados, la planificación cuidadosa de un proceso de mecanizado de corte común es crucial.
Darse cuenta de que no se puede utilizar primero un corte común después de haber colocado las piezas de trabajo para su corte es demasiado tarde, ya que las piezas de trabajo ya no se pueden reorganizar. Darse cuenta de que no se podría utilizar un corte común incluso más tarde, es decir, una vez se ha llevado a cabo la operación de corte, conduce inevitablemente a deformaciones y daños a las partes producidas y, por ende, a la revocación de los artículos producidos.
La técnica de corte común descrita anteriormente también podría ser aplicable, por ejemplo, a operaciones de troquelado o estampado, siempre que la técnica de corte común permita separar las partes entre sí sin provocar daños o deformaciones y no provoque que las dimensiones y la calidad del artículo producido superen las tolerancias aceptables de acuerdo con las especificaciones.
La publicación de patente internacional WO 2011/042058 divulga un método y un sistema para cortar a máquina varias partes de una pieza de material utilizando una tecnología de corte por haz. Se aplica un conjunto de reglas y variables de control para formar una agrupación de partes con formas de forma libre, estando las partes colocadas tan cerca unas de otras que únicamente se encuentra el grosor de un corte del haz de corte entre partes adyacentes siempre que la forma de las partes lo permita. Otro ejemplo de la técnica anterior se puede encontrar en el documento US 2015/205289.
Desde la introducción de formas de forma libre en las operaciones de corte, el mercado se dio cuenta rápidamente de que la tecnología tiene el potencial de aumentar notablemente la productividad en los procesos de trabajo de metales laminados. Una de las primeras ventajas observadas del corte de forma libre es el ahorro de un valioso tiempo de proceso durante las operaciones de corte, que es una de las principales prioridades para la competitividad en la industria de la producción. Otra ventaja que brinda el corte de forma de forma libre es que permite que las formas sometidas a corte se dispongan en un patrón más ceñido, reduciendo, de este modo, significativamente el desperdicio de materiales, lo cual resulta beneficioso tanto desde una perspectiva industrial como ambiental.
Sin embargo, la tecnología de corte común, también cuando se utiliza de una manera que permite una producción altamente eficiente de formas de forma libre, inevitablemente puede provocar defectos menores a las piezas de trabajo cuando está en funcionamiento. Esos defectos son difíciles de evitar por completo y se deben tener en cuenta, en particular para operaciones de mecanizado que involucren tal tecnología de corte común. Los segmentos y/o defectos etiquetados que finalmente aparecerán como resultado de la operación de mecanizado ya se tienen en cuenta durante la planificación inicial de una operación de mecanizado industrial para no dificultar la productividad global de la operación.
Las operaciones de mecanizado de hoy en día se basan en datos por defecto y parámetros teóricos, los cuales se almacenan localmente en una base de datos y se calculan de antemano a la operación. Por lo tanto, diversas etapas en una operación de mecanizado habitual se ajustan individualmente secuencia por secuencia. En vista de esto, un problema relacionado que se debe tener en cuenta, al menos al ajustar y realizar una operación de mecanizado industrial, es la gran cantidad de variables dinámicas que pueden influir en la operación. Algunas de esas variables pueden, de otro modo, afectar adversamente la eficiencia, la precisión, la calidad y la productividad de la operación de mecanizado industrial, ya estén las variables relacionadas con la logística, las propiedades de los materiales, la calidad de la producción, el utillaje utilizado actualmente, el utillaje disponible o las necesidades de los operarios.
Sumario de la invención
La presente invención se define en las reivindicaciones independientes adjuntas. Otras realizaciones preferentes se pueden encontrar en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención divulga un método controlado por ordenador para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales, comprendiendo dicho método las etapas de: recuperar parámetros de proceso a partir de múltiples fuentes relacionadas con el proceso de trabajo de metales, recuperar variables de rendimiento a partir de diferentes fuentes relacionadas con el proceso de trabajo de metales, que comprenden datos de variables de rendimiento a partir de operaciones anteriores y/o datos de variables de rendimiento para operaciones posteriores, almacenar los parámetros de proceso y las variables de rendimiento en una memoria consolidada en asociación con un sistema informático, hacer que los parámetros de proceso y/o las variables de rendimiento estén disponibles para la aplicación de técnicas de optimización para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación, proporcionar un modelo de proceso que relacione los parámetros de proceso para la operación con las variables de rendimiento para dicha operación, seleccionar al menos una técnica de optimización y definir una función, comprendiendo dicha función los parámetros de proceso, generar la función para la optimización con respecto a la productividad utilizando tolerancias aceptables de un producto que se va a mecanizar como base para definir intervalos para las variables de rendimiento junto con intervalos para los parámetros de proceso, y aplicar la al menos una técnica de optimización a dicha función, por lo que se determinan los criterios de rendimiento óptimo de operación para el modelo de proceso, incluidos los parámetros de proceso y las variables de rendimiento, para obtener un conjunto de comandos que se utilizarán para controlar el proceso de trabajo de metales.
Los criterios de rendimiento óptimo calculados para el modelo de proceso, de acuerdo con lo anterior, dan como resultado un conjunto de requisitos que se transforman en instrucciones operativas para el control de una máquina industrial. El control se ejecuta, habitualmente, por medio de un programa de máquina industrial, el cual comprende un conjunto de instrucciones operativas que instruyen a un sistema de accionador para ejecutar operaciones de mecanizado.
Más en detalle, algunas de las condiciones previas que diferencian la presente invención de las soluciones tradicionales, que se han descrito en la técnica anterior, es la integración total de sistemas, máquinas, información relacionada con la cuarta revolución industrial (loT), etc., pero también de proveedores de servicios y clientes. La integración total de diversas fuentes de datos relevantes permite recuperar información relacionada con un proceso de trabajo de metales incluso en tiempo real y, de acuerdo con la presente invención, esta información se puede analizar y utilizar. La naturaleza flexible de los parámetros de proceso y las variables de rendimiento, así como la utilización dinámica de esta información al optimizar el proceso de trabajo de metales, puede conducir a resultados de producción que nunca se podrían obtener utilizando un análisis u optimización secuencial como base para la planificación de la producción. La flexibilidad en los parámetros de proceso puede conducir a una reducción significativa de los materiales desperdiciados y/o el tiempo de producción (como resultado de menos cambios de herramientas, etc.) y la flexibilidad en las variables de rendimiento puede conducir a un menor coste global de producción, lo cual resulta beneficioso tanto para el fabricante como para el cliente.
Por medio de la presente invención, se lograrán ventajas y beneficios significativos en relación con la tecnología de la técnica anterior, algunos de los cuales se mencionarán a continuación. Se puede tener en cuenta la naturaleza dinámica de las variables, que puede influir y afectar la eficiencia y la productividad de la operación de mecanizado industrial, ya estén las variables relacionadas con la logística, las propiedades de los materiales, la disponibilidad de utillaje o las necesidades de los operarios.
La presente invención utiliza información recuperada a partir de múltiples fuentes y almacena tal información de manera que esté disponible para su uso en conexión con operaciones de mecanizado posteriores. Por medio de la información recuperada, la invención hace posible diseñar y poner a disposición herramientas o geometrías de herramientas nuevas o adicionales, según lo requiera la operación de mecanizado específica que se va a ejecutar.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán diversas realizaciones y ejemplos relacionados con la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de flujo que representa una optimización de una secuencia operativa de un sistema de máquina industrial mediante la supervisión, el control y el ajuste de la secuencia.
La figura 2 ilustra gráficamente un sistema de máquina industrial de acuerdo con una realización.
La figura 3 muestra otra realización de un sistema de máquina industrial de acuerdo con la invención.
Descripción detallada
La presente invención se refiere a la identificación de geometrías de partes, la generación de un programa para controlar un sistema de máquina industrial. También se refiere a la configuración de un sistema de máquina industrial, en particular, un sistema de máquina industrial, para trabajar metales, tal como una prensa troqueladora, prensa por presión o máquina de doblado. También son concebibles para su uso combinaciones de prensas troqueladoras y máquinas de corte por haz, dado que tales combinaciones son adecuadas también para operaciones de fresado y torneado, además de corte. Así mismo, la invención se refiere a equipos de automatización y utilización de datos de proceso obtenidos durante operaciones de mecanizado anteriores, cuyos datos se utilizan como entrada al planificar, configurar, ejecutar y gestionar una operación de mecanizado posterior.
Tanto la descripción detallada como los dibujos a los que hace referencia se proporcionan únicamente a modo de ejemplo. Los mismos números de referencia de diferentes figuras se refieren al mismo elemento.
El trabajo de metales laminados es un término genérico aplicable a las operaciones de mecanizado en general. El corte, que es uno de los tipos de operaciones comprendidos, en este contexto, se debe interpretar como una operación de mecanizado ejecutada mediante cualquiera de varias tecnologías aplicables industrialmente, incluido el corte por medio de tecnologías como láser, llamas, plasma, chorro de agua, iones, aire, así como el corte mediante prensado, prensado con troquelado y conformado por presión. Las operaciones de fresado, mandrilado y torneado también pertenecen al trabajo de metales laminados, siempre que las operaciones se refieran al mecanizado de metales laminados.
Varias propiedades de los materiales de metales laminados, las operaciones logísticas anteriores y las operaciones de mecanizado influyen en el comportamiento del material durante su procesamiento. Por ende, los productos fabricados mediante una máquina que utiliza un programa de operación idéntico están influenciados por la manera en que se ha manipulado previamente el material procesado. La mayoría de esas propiedades físicas del material se pueden determinar de antemano al procesamiento y, posteriormente, recuperarse y almacenarse mediante un sistema de planificación de recursos empresariales. Aquí, los datos relacionados con las propiedades físicas del material que se va a procesar están disponibles para su uso al planificar y optimizar las operaciones de mecanizado.
Las propiedades orientadas al material que varían entre operaciones posteriores son la calidad del material, las composiciones de los materiales, el tamaño, la forma y los lotes de producción que claramente influyen cada uno en el resultado y la precisión logrados durante una operación de mecanizado, ya sea doblado, troquelado, corte, fresado, mandrilado, torneado, etc.
Una de las propiedades influyentes mencionadas es la dirección de enrollado de lámina, una variable que depende de las operaciones logísticas previas del material. La dirección de enrollado de lámina puede tener un impacto significativo en el resultado de una operación de doblado. Otra propiedad es la rotación de las partes y la réplica de los metales laminados, por lo que la rotación y la réplica de partes idénticas en diferentes direcciones pueden influir en los ángulos de doblado para partes idénticas de otro modo. Los ángulos de doblado pueden variar tanto como varios grados entre dos operaciones de doblado posteriores. Lo mismo es cierto para otras operaciones de mecanizado, tal como para el corte por haz y el troquelado, por lo que la dirección de enrollado, la rotación y la réplica de las partes pueden provocar tensión o expansión del material. Todas las variables anteriores dependen de la logística previa del material.
El procesamiento también influye en la pieza de trabajo. Durante el mecanizado por medio de prensado con troquelado, la operación de prensado genera marcas que varían entre troqueles de golpes de herramientas posteriores. Otra imperfección es el uso de las denominadas microjuntas al troquelar o prensar para fijar partes con un esqueleto circundante o para fijar varias partes entre sí.
Al aplicar el corte por haz, puede ser necesario definir un punto de partida, una denominada acometida. Las microjuntas se generan cerrando la trayectoria de corte que rodea la geometría de la parte. Como se ha mencionado previamente, las técnicas de corte comunes y la agrupación de formas de forma libre pueden generar diferentes tipos de marcas a partir de puntos tangenciales, diferentes tipos de acometidas y diferentes tipos de microjuntas que se producen entre las partes y el esqueleto circundante o entre partes adyacentes. Todas las marcas, acometidas y microjuntas mencionadas se pueden observar como defectos de la parte o atributos visuales. Todos ellos son desviaciones de los dibujos originales y, siempre que su existencia y posiciones se conozcan de antemano a un proceso de mecanizado, la presente invención proporciona una manera de evitarlos por completo y/o al menos aliviar cualquier influencia negativa de ellos. Una primera operación de máquina puede haber dejado defectos y/o atributos visuales, tales como superficies endurecidas o irregulares, etc., lo cual hace que sea aún más importante que una operación de máquina posterior los evite con el fin de proteger el utillaje aplicable de daños y, por tanto, aumentar su vida útil.
Los segmentos, que no se permite que comprendan ningún defecto de la parte o atributos visuales, se pueden marcar. Esta manera de adaptación, gestión y evasión de las imperfecciones se denomina etiquetado. Como resultado de marcar los segmentos que se desean evitar, el sistema de mecanizado industrial no ubicará ninguna acometida, microjuntas, puntos tangenciales u otros defectos de la parte o atributos visuales en estos segmentos. Esto permite una calidad de las partes y una fiabilidad del proceso mejoradas a lo largo de la cadena de valor, pero también da como resultado mayores volúmenes de chatarra, es decir, desperdicio de materiales. La chatarra no es deseable y limitaría la disponibilidad de técnicas como el corte común o la agrupación de formas de forma libre, que, de otro modo, serían un medio para mejorar la productividad de los procesos industriales.
El utillaje, es decir, un conjunto de herramientas adecuadas para ejecutar un programa de doblado u otro programa de mecanizado, se puede elegir tanto manual como automáticamente. Un método comúnmente utilizado para ubicar la pieza de trabajo en una posición precisa antes de ejecutar, por ejemplo, la operación de doblado, es colocar los ejes de los accionadores, según sea necesario. Un calibrador trasero, mecanismos de sujeción o accesorios se utilizan para colocar y soportar con mayor precisión una pieza de trabajo antes de ejecutar la operación de doblado. Todas las configuraciones de máquina y disposiciones de soporte anteriores generan datos, los cuales se recopilan. También cabezales de corte, boquillas, lentes y equipos ópticos relacionados con las operaciones de mecanizado generan datos que se pueden recopilar, proporcionados como retroalimentación y participando, por tanto, en una optimización de las operaciones de mecanizado.
Los ángulos de doblado y/o resorte trasero se pueden medir tanto manual como automáticamente por medio de, por ejemplo, láser, óptica, mecánica. Las unidades de automatización están configuradas para ayudar a un operario a mover la pieza de trabajo de modo que se puedan ejecutar operaciones de secuenciación y doblado. Las partes procesadas se apilan manual y/o automáticamente después de que se hayan ejecutado las operaciones de mecanizado. El apilamiento se realiza antes de la entrega al cliente de acuerdo con una serie de principios fundamentales, algunos de los cuales están relacionados con la eficiencia operativa, algunos de los cuales están relacionados con la logística y algunos de los cuales están relacionados con las necesidades del cliente.
La presente invención se refiere a la generación de un proceso de mecanizado, tal como un programa para troquelar, combinaciones de láser troquelador, fresado, mandrilado, torneado y/o doblado, y tiene en cuenta la información de la operación anterior en el trabajo de metales laminados. El programa optimiza la configuración de utillaje, minimizando el intercambio de utillaje requerido de una operación anterior, minimizando el número de herramientas requeridas y los movimientos de las herramientas. El programa también minimiza los movimientos necesarios para reducir el tiempo de ciclo, aplicable para un operario y/o proceso automatizado. También se tiene en cuenta el esfuerzo requerido para que un operario mueva una pieza de trabajo, lo cual significa que el camino más corto no siempre requiere el menor esfuerzo. Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, el programa de mecanizado se puede realizar directamente en la máquina o desconectarse de la máquina en función de su configuración.
También se tienen en cuenta las colisiones entre una pieza de trabajo y la máquina y el utillaje aplicado. Es concebible permitir que las colisiones se simulen manual o automáticamente antes de ejecutar el programa en la máquina.
La figura 1 es un diagrama de flujo que representa una optimización de una secuencia operativa en un sistema de máquina industrial o un sistema de soporte de fabricación, posiblemente remoto en un ordenador central que está conectado, o al menos se puede conectar, a múltiples fuentes de datos. El sistema se puede configurar para brindar soporte a las operaciones comerciales relacionadas con los procesos de diseño y construcción (incluida la opción de diseño paramétrico), la selección de los materiales, la compra, la logística, etc., ingresando unos parámetros deseados y luego modificando y presentando los criterios de rendimiento óptimo.
La secuencia comienza (S10) por que un operario o cliente ingresa, ya sea manual o automáticamente (S20), unos parámetros deseados relacionados con un producto que se va a mecanizar o evaluar. Esta entrada de los parámetros de producto deseados se puede realizar en cualquier ubicación. Un ejemplo es que una aplicación (app) desarrollada para un terminal móvil, tal como un denominado teléfono inteligente, se utiliza como herramienta para realizar la entrada de los parámetros deseados. Luego, esta aplicación se puede proporcionar a todas las partes interesadas a lo largo de la cadena de valor, por ejemplo, los diseñadores, los compradores, los profesionales de la logística, los especialistas en fabricación, etc. En una etapa siguiente, el sistema informático de acuerdo con la invención genera (S30) unos datos operativos resultantes en función de los parámetros de proceso deseados.
En una primera etapa (S10), el modelo de proceso se proporciona (se carga previamente) (S20) con unos parámetros de proceso relacionados con una operación de trabajo de metales laminados anterior.
En una segunda etapa, se realiza una identificación (S30) de un mecanismo de sujeción, configuraciones de agarre y utillaje inmovilizado, es decir, los ajustes, las configuraciones y las herramientas aplicadas actualmente en la máquina.
En la siguiente etapa, se realiza un análisis de si la configuración de utillaje actual se puede utilizar para efectuar una operación de mecanizado completa del siguiente lote para su producción (S40), tal como una operación de doblado de las partes para su posterior producción. También se realiza una evaluación de si la configuración de utillaje actual se podría mejorar dada una pieza de trabajo disponible para su producción y sus parámetros de proceso.
En función de una información cargada previamente, también se analiza la geometría del producto a fin de determinar si un ajuste a la geometría dentro de unas tolerancias aceptables sería posible para producir dado el conjunto actual de utillaje. Así mismo, se analiza el utillaje disponible para su intercambio a fin de determinar si las geometrías originales o alternativas del producto, como se mencionó todavía dentro de unas tolerancias aceptables, sería posible para producir dado el utillaje disponible. En función de la información anterior y la optimización del proceso, por ende, se determina si mantener la configuración de utillaje actual, ajustar la geometría del producto dentro de unos límites de tolerancia o intercambiar al menos una herramienta para ejecutar la operación de mecanizado actualmente aplicable (S50, S60, S65). También se realiza un cálculo de la configuración óptima de utillaje en función de la disponibilidad de utillaje.
En función de una información cargada previamente, se determina, además, si intercambiar y/o ajustar el calibre trasero, el mecanismo de sujeción y/o el accesorio (S70), ya sea manual o automáticamente.
En función de una información cargada previamente, calcular si intercambiar y/o ajustar las herramientas de agarre que colocan las partes para su mecanizado (S90) y también para un apilamiento posterior adecuado de las partes producidas. El cálculo de las herramientas óptimas de agarre se utiliza como base para una recomendación de ajustes y/o intercambios manuales, los cuales se presentan a un operario. De manera alternativa, la máquina puede ejecutar ajustes y/o intercambios parcial o totalmente automáticos con una participación activa mínima o nula por parte de un operario.
La determinación de si la configuración de máquina actual permite la producción de un artículo de acuerdo con sus parámetros de proceso (S40) también incluye la determinación de otros requisitos habilitantes además de la configuración de utillaje. Ejemplos de los requisitos pueden ser piezas de repuesto faltantes, utillaje faltante, necesidad de mantenimiento, calidad de los materiales, forma, dimensión y/o material de una parte que se va a fabricar. Los parámetros de proceso y las variables de rendimiento relacionadas con los requisitos se almacenan en el sistema informático, el sistema informático y/o un ordenador central que está conectado, o al menos se puede conectar, a una pluralidad de fuentes de datos y en conexión con la máquina. Los requisitos relacionados con un proceso que se va a ejecutar podrán ser atendidos mediante la emisión de una orden de compra o recomendación del operario. Una orden de compra de este tipo puede ser emitida automáticamente, es decir, sin una participación directa por parte de un operario, o como recomendación presentada a un operario, quien debe ejecutar la orden en consecuencia. En caso de que un proceso de producción dé como resultado productos fuera de las limitaciones de tolerancia, se puede ubicar una orden de producción suplementaria sin una participación directa por parte del operario a fin de satisfacer las demandas del cliente en lo que a calidad y precisión en la entrega respecta.
Las partes se identifican antes de la operación de mecanizado utilizando cualquier método de identificación conocido, tal como la visión informática u otra tecnología de captura de imágenes, para identificar geometrías, defectos y/o grabados, marcados u otros atributos visuales de las partes que se van a mecanizar.
El calibrador trasero, el mecanismo de sujeción y/o el accesorio están configurados para evitar que defectos y/o marcas visuales procedentes de las operaciones anteriores entren en contacto directo con el calibre trasero. Esto permite colocar correctamente la pieza de trabajo y en contacto directo con su soporte al ejecutar las operaciones de doblado. Así mismo, la presión de doblado se adapta a fin de generar unos ángulos de doblado correctos en función de los datos de operaciones anteriores, por medio del uso de un sistema de medición de ángulo de doblado al que se proporciona retroalimentación de operaciones anteriores, por lo que cada doblado producido tiene un ángulo dentro de unas tolerancias aceptables.
Los atributos requeridos descritos anteriormente, es decir, la composición, el lote, la dirección-rotación de enrollado de lámina, la rotación de las partes, la réplica de las partes, la agrupación, el corte común, las acometidas, las microjuntas, etc. son supervisados continuamente. Como resultado de la variación detectada de cualquiera de los atributos, los parámetros de proceso, es decir, la posición de doblado, la presión de doblado, los datos de abombado, los datos de medición de ángulo, los datos de medición de resorte trasero, las posiciones del calibre trasero, los mecanismos de sujeción y el accesorio, la compensación de radio de herramientas, la condición de utillaje, etc., se ajustan correspondientemente para garantizar una posición correcta de la pieza de trabajo y el mecanizado da como resultado partes con unas tolerancias aceptables. Por abombado se entiende aquí una técnica utilizada para compensar las desviaciones a lo largo de una línea de doblado.
Las partes se pueden inspeccionar visualmente después de la operación de doblado para identificar geometrías en combinación con defectos, atributos visuales, tales como líneas de doblado, abultamientos y/o asimetrías creadas por la operación de doblado. Como resultado de los defectos o atributos visuales identificados, se pueden apilar las partes para evitar ubicar defectos entre las partes, lo cual afectaría, por tanto, a la simetría de la pila.
Paralelamente a la generación de datos operativos, el sistema informático (u ordenador central), que está conectado, o al menos se puede conectar, a diferentes fuentes de datos, selecciona (S40) al menos una técnica de optimización para definir una función, función que comprende los parámetros de proceso deseados. A esto le sigue la generación (S50) de una función para una optimización utilizando los parámetros de proceso deseados como base para definir intervalos para variables de rendimiento junto con intervalos para parámetros de proceso.
Se aplica la función generada para la optimización (S60) mediante la cual se pueden determinar los criterios de rendimiento óptimo de operación para el modelo de proceso, incluidos los parámetros de proceso y las variables de rendimiento, para obtener un conjunto de requisitos que se utilizarán para controlar el proceso de trabajo de metales.
Tan pronto como se hayan determinado los criterios de rendimiento óptimo, los datos operativos resultantes se comparan (S70) con los criterios de rendimiento óptimo de operación y, en caso de que exista una diferencia y los criterios de rendimiento óptimo parezcan proporcionar una ventaja de rendimiento al operario o al cliente, el resultado se presenta (S80) a una entidad de toma de decisiones. A esta entidad de toma de decisiones, ya sea un operario humano o un nivel de servicio computarizado o total o semiautomatizado, se le permite modificar (S90) los parámetros de proceso deseados en función de los criterios de rendimiento óptimo de operación presentados para el proceso de trabajo de metales. La entidad de toma de decisiones también se puede realizar en forma de una aplicación (app) para un teléfono inteligente, preferentemente la misma o una aplicación similar a la mencionada en conexión con la etapa de ingresar los parámetros deseados.
Si la entidad de toma de decisiones decide modificar los parámetros de proceso comprendidos en la información presentada (Sí), la secuencia operativa propuesta es adoptada por el sistema de máquina industrial. En caso de que el sistema de toma de decisiones decida no aceptar la propuesta (No), la secuencia continúa por que se aplican los datos operativos generados originalmente (S100). Cualquiera que sea la decisión que se tome, la secuencia continúa hasta el punto de partida (S10) o el punto final (S110). Los datos modificados se pueden utilizar, además, en diferentes aplicaciones, tales como CAD, CAM, ERP, MES, CRM, Sourcing management, etc. La presente invención también es aplicable en áreas tales como la compra y la optimización de los criterios de rendimiento de máquina, criterios que se pueden definir como instrucciones y/o un programa de instrucciones para el control de una máquina industrial, tal como una máquina herramienta de CNC.
La figura 2 ilustra gráficamente una primera realización de la invención. El sistema comprende una máquina 1, que puede ser una máquina para corte por haz (bidimensional o tridimensional), troquelado, prensado con troquelado, conformado por presión, doblado, encolado, costura, ubicación de cintas y fibras, fresado, mandrilado, torneado, encaminamiento, recogida y ubicación y combinaciones de tales máquinas. El corte por haz incluye técnicas tales como láser, soldadura, soldadura por fricción-agitación, soldadura ultrasónica, corte por llama y plasma, clavado y aserrado.
La máquina comprende un sistema de accionador 2 para realizar una operación industrial. El sistema de accionador comprende al menos un accionador, es decir, un motor para un movimiento lineal o giratorio. Habitualmente, el sistema de accionador está configurado para realizar movimientos bidimensionales o tridimensionales de una parte operativa de la máquina y una pieza de trabajo entre sí.
El sistema de accionador está controlado mediante un controlador de accionador 3 en forma de unidad de CNC/NC/PLC y/o equipos de detección y procesamiento relacionados. El controlador de accionador controla el accionador en un nivel bajo, es decir, mediante el envío de comandos de control de bajo nivel para el accionamiento del sistema de accionador. El sistema de accionador está conectado al controlador de accionador a través de una red de comunicación interna de máquina 4, por ejemplo, incluido un bus de comunicación.
La máquina comprende, opcionalmente, otros sistemas, tal como un sistema de sensor 10 para detectar diversos parámetros de procesamiento de la máquina y otros controladores 11 para procesadores, redes, enlaces de comunicación u otros dispositivos informáticos para transmitir datos y tomar decisiones. Estos sistemas también pueden estar conectados a una red de comunicación interna común de máquina 4 y al sistema informático en conexión con la máquina, de tal manera que el controlador de máquina esté conectado al sistema de sensor para recibir los datos de sensor. El controlador de máquina se puede configurar, además, para controlar de manera remota el sistema de accionador de la máquina en respuesta a los datos de sensor.
Como configuración alternativa, la unidad de CNC/NC/PLC y/o equipos de procesamiento y detección relacionados, así como el controlador de máquina mencionado, pueden estar unidos físicamente a, o incluidos de otro modo en, la máquina industrial. La máquina industrial forma, entonces, un sistema de máquina industrial independiente y autónomo, en donde el controlador de máquina forma una parte esencial y físicamente conectada de la máquina. Las dos realizaciones alternativas de los sistemas de máquinas industriales tienen sus ventajas respectivas y, para el fin de la presente invención, las configuraciones integrada o remota del sistema de sensor y del controlador de accionador son ambas igualmente aplicables.
La máquina también puede comprender un cliente de comunicación 5 conectado al controlador de accionador 3 para establecer comunicación con un sistema informático 6 en conexión con la máquina, cuando se configura de acuerdo con la alternativa remota. El cliente de comunicación es entonces una unidad funcional que permite que la máquina o cualquier subcomponente de la máquina se comunique con el controlador de máquina. El sistema informático en conexión con la máquina puede ser un sistema informático basado en la nube conectado a internet. Un ordenador dispuesto centralmente en conexión con, o que se puede conectar a, una pluralidad de fuentes de datos es una realización alternativa. El cliente de comunicación 5 y el sistema informático en conexión con la máquina se pueden configurar para establecer una comunicación segura 7 entre sí a través de internet, por ejemplo, iniciando una comunicación cifrada mediante HTTPS/TSL o estableciendo una VPN (red privada virtual). De manera alternativa, la comunicación se puede establecer a través de un cortafuegos o un servidor proxy 8. Como una alternativa adicional, cualquier subcomponente de la máquina, tal como el controlador de accionador 3, se puede configurar para conectarse al propio sistema informático 6 o, de manera alternativa, al ordenador central mencionado con acceso a múltiples fuentes de datos, pero, como se mencionó, tanto las configuraciones remota como integrada son igualmente aplicables para este fin.
El sistema informático 6 mencionado en conexión con la máquina comprende un controlador de máquina 9, en donde el controlador de máquina se puede conectar de manera remota a la máquina, y en donde el controlador de máquina se puede configurar para controlar el sistema de accionador de la máquina de manera remota a través del controlador de accionador modificando los parámetros operativos del controlador de accionador.
El controlador de máquina 9 está alojado en una máquina virtual en el sistema informático remoto 6. De esa manera, el recurso de controlador de máquina se puede explotar de manera eficiente. El controlador de máquina puede, por ejemplo, estar configurado para leer y ejecutar un código de programa de máquina, controlar los parámetros de máquina, permitir un control manual o los ajustes de los parámetros de máquina y funcionar como interfaz para los sistemas asociados. El controlador de máquina está conectado a una unidad de HMI (interfaz hombre-máquina) 12 que se puede conectar de manera remota al controlador de máquina a través de una conexión a internet 13 y, en otra realización, está integrado con la máquina. De todas formas, un operario de la máquina puede supervisar y controlar la operación de la máquina desde una ubicación remota, por ejemplo, conectado a internet. La unidad de HMI 12 y/o el sistema informático remoto 6 se pueden configurar para requerir identificación de usuario de un operario, por ejemplo, al requerir contraseñas u otros medios de identificación.
Una realización alternativa de la invención, como se ilustra en la figura 2. Localmente en la máquina 1, se incluye un sistema de accionador 2, que comprende accionadores para realizar operaciones de mecanizado. Un controlador de accionador 3 es parte de, o está conectado a, el sistema de accionador 2. El controlador de accionador está configurado para recibir instrucciones del controlador de máquina remoto y ejecutar instrucciones bloque por bloque en un sistema de bucle cerrado. Por ende, cada tarea realizada por un accionador es supervisada y, después de una suboperación completa, el accionador realizará la siguiente suboperación hasta que se complete una operación entera. Esto significa que la operación de los accionadores de la máquina está controlada por el controlador de accionador en un nivel bajo. El controlador de accionador, habitualmente, incluye una memoria y un procesador con el fin de guardar y ejecutar instrucciones y registrar datos. El sistema de accionador no involucra un controlador de máquina convencional o HMI. Por ende, el sistema de accionador de la máquina depende de recibir instrucciones del controlador de máquina remoto. Sin embargo, una vez que se ha recibido y verificado un conjunto completo de instrucciones de trabajo o un subconjunto definido de estas se puede ejecutar sin instrucciones adicionales del controlador de máquina. Un subconjunto de instrucciones de trabajo puede ser parte de una operación de máquina completa, pero al menos involucra suficiente información para que el sistema de accionador realice una parte de una operación completa. La operación se realiza, preferentemente, paso a paso en un sistema de bucle cerrado dentro de la máquina. La máquina únicamente está equipada con funciones simples, tales como un botón de detención de emergencia y un botón de encendido/apagado. Aparte de eso, la máquina depende de los comandos del controlador de máquina remoto para funcionar.
El controlador de máquina está ubicado físicamente remoto de la máquina, habitualmente en la nube. La supervisión de un proceso en curso, la carga de instrucciones, la modificación de instrucciones y la creación de nuevas instrucciones únicamente se pueden realizar en el controlador de máquina remoto. Por ende, el controlador de máquina de la invención corresponde a un controlador de máquina convencional, solo que no es una parte física de la máquina, sino una conexión remota a la máquina. Las instrucciones supervisadas y controladas mediante el controlador de máquina y la HMI interconectada incluyen parámetros operativos tales como la velocidad de corte, la profundidad de corte, la presión y así sucesivamente.
El controlador de máquina no forma parte del sistema de bucle cerrado del controlador de accionador. Por ende, a menos que se envíen nuevas instrucciones desde el controlador de máquina, el sistema de accionador en la máquina concluirá una instrucción de operación totalmente recibida sin esperar instrucciones adicionales, a menos que se reciban, desde el controlador de máquina, instrucciones específicas para concluir o modificar la operación. No obstante, habitualmente, las instrucciones únicamente se proporcionan para una operación completa y, por lo tanto, las nuevas instrucciones únicamente contarán para las operaciones posteriores, no para las operaciones en curso. Esto se puede establecer como una disposición de seguridad, pero depende del operario decidir qué tipo de seguridad operativa se debería implementar.
El controlador de máquina está configurado para enviar instrucciones, instrucción por instrucción, o varias instrucciones en un sistema por lotes. Se puede utilizar cualquier manera convencional de envío de información. El controlador de máquina está configurado, además, para recibir información y tomar decisiones en función de dicha información. Por ejemplo, el controlador de máquina puede actuar sobre los datos de retroalimentación y tomar decisiones y/o enviar nuevas instrucciones en función de dicha retroalimentación.
El sistema de la invención proporciona una posibilidad de control remoto de una máquina industrial, sin correr el riesgo de que los comandos se pierdan como consecuencia de una comunicación deficiente debido, por ejemplo, a la latencia en la conexión a internet. Esto se asegura, por ejemplo, porque una operación es recibida y confirmada en su totalidad en el controlador de accionador.
Con el fin de facilitar la vigilancia, la máquina comprende una unidad de vigilancia 14, tal como una cámara, una cámara de video u otros medios de captura de imágenes, para la supervisión de las operaciones por parte de la máquina. La unidad de vigilancia está conectada al sistema informático remoto 6 a través del cliente de comunicación 5 y configurada para proporcionar información operativa al sistema informático remoto. La información operativa se procesa y transmite a la HMI 12.
El controlador de máquina está configurado para recibir un programa de máquina desde un sistema de CAD/CAM o mediante la entrada manual por parte de un operario, por ejemplo, a través de la unidad de HMI 12.
En una realización, el sistema informático remoto está configurado para supervisar un parámetro operativo de la máquina y deshabilitar el control remoto del sistema de accionador de la máquina por parte del controlador de máquina cuando el parámetro operativo supera un valor umbral. Un parámetro operativo de este tipo puede ser el tiempo de funcionamiento, el número de ciclos operativos realizados por la máquina, etc. Por tanto, los costes operativos y el uso de la máquina se pueden controlar y limitar limitando el acceso al controlador de máquina.
El sistema informático remoto está configurado para recopilar datos de máquina y/o producción y transferir los datos a otro sistema (que no se muestra) para un análisis y/o una optimización de datos. Los datos de máquina se pueden utilizar para, por ejemplo, optimizar la cadena de suministro (compra, fabricación, distribución), la cadena de demanda (comercialización, ventas, servicio), el mantenimiento de la máquina u otras aplicaciones de grandes cantidades de datos.
La unidad de vigilancia también se puede configurar para supervisar artículos producidos y sus diversas propiedades, incluidas sus tolerancias. La visión informática es otro término utilizado en la industria para esta identificación de propiedades relacionadas con la geometría. Por tolerancias se entienden las propiedades de los materiales, tales como la dureza, la robustez, el tamaño, la forma, las geometrías de los productos, tales como los radios, los ángulos y las dimensiones, y los defectos de producción, tales como abultamientos, líneas de doblado, deformaciones por presión y/u otros atributos visuales. La unidad de vigilancia puede estar conectada, además, al sistema informático 6 en conexión con la máquina, a través del cliente de comunicación 5, y configurada para proporcionar información operativa al sistema informático.
En una realización, el sistema informático en conexión con la máquina está configurado para supervisar un parámetro operativo de la máquina y deshabilitar el control remoto del sistema de accionador de la máquina por parte del controlador de máquina cuando el parámetro operativo supera un valor umbral. Un parámetro operativo de este tipo puede ser el tiempo de funcionamiento, el número de ciclos operativos realizados por la máquina, etc.
El sistema informático está configurado para recopilar datos de máquina y/o producción y transferir los datos a otro sistema para un análisis y/o una optimización de datos. Este sistema puede ser un sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) o un sistema de ejecución de fabricación (MES) de cualquier tipo. Los datos de máquina se pueden utilizar, por ejemplo, para optimizar la cadena de suministro, es decir, la compra, la fabricación y la distribución; la cadena de demanda, es decir, la comercialización, las ventas y el servicio; y el mantenimiento de la máquina o de sus partes integradas o remotas. Los datos de máquina también pueden estar disponibles para otros sistemas, tales como aplicaciones de grandes cantidades de datos diseñadas para fusionar datos y sacar conclusiones basadas en cantidades de información muy grandes.
La figura 3 muestra una realización alternativa de un sistema de máquina industrial de acuerdo con la invención. El sistema de máquina industrial difiere de lo que se describe en relación con la figura 1 por que la máquina no comprende un controlador de accionador. El controlador de accionador 3' está físicamente desconectado de la máquina y está comprendido en el sistema informático 6 en conexión con la máquina. El sistema informático está conectado a la máquina a través de una o más líneas de datos 7, por ejemplo, a través de internet, las cuales pueden estar encriptadas. La máquina 1 comprende al menos un cliente de comunicación 15 para establecer una comunicación entre la máquina y el sistema informático 6 en conexión con la máquina. Este cliente de comunicación 15 está conectado con el sistema de accionador 2 de la máquina y, por tanto, se denomina cliente de accionador. El cliente está configurado para enviar y recibir comunicaciones de bajo nivel desde el controlador de accionador al sistema de accionador. De manera similar, la máquina puede comprender, opcionalmente, un cliente de comunicación de sensor 16 para comunicar cualquier dato de sensor desde el sistema de sensor 10 y cualquier cliente de controlador 17 adicional para comunicarse con otros controladores 11 en la máquina. De manera similar a lo que se muestra en relación con la figura 2, la comunicación entre la máquina y el sistema informático en conexión con la máquina se puede establecer a través de un cortafuegos o un servidor proxy.
A continuación, siguen ejemplos de la presente invención, que pretenden dilucidar aún más los principios de función y de trabajo. Como se ha explicado en conexión con los antecedentes de la invención, los procesos tradicionales de planificación de la producción de conformidad con la técnica anterior son secuenciales por su naturaleza. Esto significa que la información para controlar una secuencia se recopila a partir de una base de datos local y la planificación de la producción se realiza en respuesta a las instrucciones que emanan de la información almacenada localmente. Un ejemplo de esto podría ser 1) recuperar un pedido, 2) seleccionar o crear al menos un algoritmo de control, 3) producir una parte de una determinada calidad de materia prima, y 4) formar un determinado componente por medio de doblado, fresado, torneado, etc., 5) entregar el componente a un cliente de acuerdo con las especificaciones del pedido. Como se ha mencionado, este proceso es secuencial y los datos para controlar el proceso se recopilan a partir de una base de datos local.
La presente invención, como se ha descrito anteriormente, utiliza diversas fuentes para recopilar información a través del ordenador central mencionado, tal como un lote de pedidos que incluyen dibujos geométricos, un lote de materiales, un lote de herramientas y una configuración existente de una máquina.
La información relacionada con el proceso de producción de acuerdo con esta especificación generalmente proviene de diferentes fuentes, por ejemplo, un ERP/MES, la máquina, información de IoT, CAD/CAM y una o más unidades de vigilancia. La información se recopila por medio de un ordenador central, que se configura como medio intermedio, que está situado entre diversos puntos finales. Los puntos finales suelen ser fuentes de información que pueden influir o no en un proceso de producción y están comprendidos, por ejemplo, por los ERP/MES mencionados anteriormente, la máquina, información de IoT, c A d /CAM y unidades de vigilancia.
El ordenador central puede ser un ordenador de uso general o el ordenador que está configurada para funcionar como control de máquina. El ordenador central siempre estará conectado, o se puede conectar, a al menos dos puntos finales que comprenden datos, con el fin de obtener información sometida a optimización. Se cree que ese es un requisito mínimo con el fin de llevar a cabo y lograr completamente un proceso de optimización no secuencial en múltiples variables. Se pueden utilizar varios métodos de optimización, basados en combinatoria, variación dinámica, análisis multivariado, etc. Cualquiera de los métodos permite una optimización no secuencial y no lineal y es adecuado para su uso en sistemas complejos con un gran número de variables dinámicas.
La presente invención utiliza optimización no secuencial, que es un proceso o método numérico que no es ni secuencial ni lineal en comparación con los procesos tradicionales. Varias de las etapas en un proceso de producción se pueden someter a optimización. Un ejemplo es la geometría de las partes que se van a producir, una geometría que se puede modificar para reducir los cambios de herramientas, otro ejemplo es que los trabajos de programación se pueden modificar para reducir el tiempo de configuración siempre que la información se recupere a partir de, por ejemplo, una máquina, una unidad de vigilancia y/o a partir de fuentes de información de IoT, el tercer y el cuarto ejemplos son trabajos de programación que se pueden ajustar para reducir los cambios de materiales, siempre que la información se recopile a partir de al menos dos puntos finales, y la información que se puede leer y reutilizar de etapas de proceso anteriores, por ejemplo, atributos visuales a través de una unidad de vigilancia o una modificación de combinaciones de herramientas o la rotación de una parte sobre su superficie.
Otros ejemplos concebibles son reconfigurar las máquinas herramienta, tales como la colocación del calibre trasero, la presión, la posición de prensado, etc. o el orden de las herramientas, los materiales, el mantenimiento, las piezas de repuesto para reducir las interrupciones en la producción.
Uno de los requisitos previos para realizar este tipo de optimización es permitir la recuperación de datos a partir de una gran variedad y pluralidad de fuentes, por ejemplo, e Rp /MES, la máquina y su configuración, información de IoT, CAD/CAM, unidad de vigilancia. Entonces, la información se recopila y se pone a disposición del ordenador central con el fin de permitir la optimización de varias etapas de proceso separadas en relación con su estado actual, incluidas influencias dinámicas que no se pueden controlar, ya que son circunstancias dependientes fuera de alcance, tales como actualizaciones en un sistema de gestión.
La presente invención también puede introducir el control de la denominada modificabilidad y personalización en diversos puntos finales (fuentes de datos), tales como un ERP/MES, la máquina y su configuración, información de IoT, CAD/CAM (tanto con respecto a diseño como a configuración) y al menos una unidad de vigilancia. Por ejemplo, por medio de la presente invención, es posible cambiar la especificación de los materiales como una medida para reducir potencialmente los cambios de materiales y de herramientas, los intervalos de tolerancia obligatorios y los intervalos pertinentes de resistencia y solidez. De conformidad con otra realización de la invención, también es posible cambiar la geometría/forma del producto para minimizar los cambios de herramientas, pero manteniendo al mismo tiempo las tolerancias de los dibujos o, como alternativa, en qué coordenadas existen marcas visuales que se pueden colocar en el calibre trasero para evitarlas por completo. También es posible programar trabajos para reducir la sustitución de materiales/herramientas al mismo tiempo que se mantiene el tiempo de entrega. Esto permite la comunicación con el cliente de modo que, posiblemente, se permita que el tiempo de entrega sea una variable que influya en el precio del artículo producido. Con el fin de lograr esas opciones y nuevas oportunidades, dos o más puntos finales se deben poder controlar de manera no secuencial, por ejemplo, a través de la máquina herramienta, a través de información de loT y una base de datos en ERP/MES para programar pedidos, herramientas, cambios de materiales, cambiar la geometría del producto. Por ejemplo, una modificación a la geometría que puede conducir a una reducción o minimización de los cambios de herramientas se puede verificar con cualquier forma de intervalo de tolerancia en un dibujo que puede estar disponible en ERP/MES o incluso disponible en un cliente o diseñador como una variable que influye en la proporción entre el coste de producción y el precio de mercado.
Como se ha puesto de manifiesto en función de lo anterior, la presente invención se diferencia de la planificación de procesos tradicional de la técnica anterior por medio de sistemas MES de programación de producción que están configurados para recuperar información a partir de una base de datos local. Esos sistemas pueden incluso basarse en la funcionalidad de que un operario ingresa datos sobre pedidos y entregas, lo cual va seguido por una programación secuencial. La presente invención se basa en un nivel de optimización diferente en su totalidad basado en datos reales, incluso en tiempo real, un ordenador central que recupera, un ordenador que también, en algunos casos, puede compartir información. El ordenador central está conectado, o se puede conectar, a dos o más puntos finales, tal como un ERP, MES, CAD, CAM, una máquina, fuentes de información de loT, al menos un sistema de gestión CRM y/o una unidad de vigilancia. Además de eso, el ordenador central también puede estar conectado o se puede conectar a otros proveedores de información relacionada con múltiples variables que influyen en la producción, tales como los materiales, el utillaje, las partes de repuesto, el mantenimiento, el diseño, la especificación o los clientes de piezas, las construcciones y/o los productos.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un método controlado por ordenador para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales, comprendiendo dicho método las etapas de:
recuperar parámetros de proceso a partir de múltiples fuentes relacionadas con el proceso de trabajo de metales, recuperar variables de rendimiento a partir de diferentes fuentes relacionadas con el proceso de trabajo de metales, que comprenden datos de variables de rendimiento a partir de operaciones anteriores y datos de variables de rendimiento para operaciones posteriores,
almacenar los parámetros de proceso y las variables de rendimiento en una memoria consolidada en asociación con un sistema informático,
hacer que los parámetros de proceso y las variables de rendimiento estén disponibles para la aplicación de técnicas de optimización para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación,
proporcionar un modelo de proceso que relacione los parámetros de proceso para la operación con las variables de rendimiento para dicha operación,
seleccionar al menos una técnica de optimización y definir una función, comprendiendo dicha función parámetros de proceso,
generar la función para la optimización con respecto a la productividad utilizando tolerancias aceptables de un producto que se va a mecanizar como base para definir intervalos para las variables de rendimiento junto con intervalos para los parámetros de proceso, y aplicar la al menos una técnica de optimización a dicha función, por lo cual se determinan los criterios de rendimiento óptimo de operación para el modelo de proceso, incluidos los parámetros de proceso y las variables de rendimiento, para obtener un conjunto de comandos que se utilizarán para controlar el proceso de trabajo de metales.
2. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el proceso de trabajo de metales cualquier tecnología de corte aplicable industrialmente basada en láser, llamas, plasma, chorro de agua, iones, aire, doblado, prensado, prensado con troquelado, conformado por presión, fresado, mandrilado y torneado.
3. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el proceso de trabajo de metales se refiere al mecanizado de metales laminados.
4. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el modelo de proceso es supervisado y controlado dinámicamente en tiempo real.
5. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de requisitos que se utilizarán para controlar el proceso de trabajo de metales se pueden proporcionar como recomendaciones a un operario o, de manera alternativa, se pueden aplicar con una participación parcial o nula por parte de un operario.
6. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, las etapas de:
comparar los parámetros de proceso recuperados (S20) relacionados con el proceso de trabajo de metales de operaciones anteriores con una configuración de máquina actual (S30) que comprende parámetros relacionados con el utillaje,
determinar si la configuración de máquina actual permite la producción de un artículo de acuerdo con sus parámetros de proceso (S40),
evaluar la aplicabilidad de la configuración de utillaje (S50), lo cual, cuando sea necesario, en una primera etapa opcional, da como resultado ajustes en la geometría del producto (S60) dentro de unas tolerancias aceptables y, en una segunda etapa, da como resultado ajustes en la configuración de utillaje (S65), y
por lo que cualquier ajuste realizado da como resultado una nueva configuración de máquina actual que se comparará con parámetros de operaciones anteriores (S30).
7. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, las etapas de:
comparar los parámetros de proceso recuperados (S20) relacionados con el proceso de trabajo de metales de operaciones anteriores con una configuración de máquina actual (S30) que comprende parámetros relacionados con el mecanismo de sujeción y/o la configuración de agarre,
determinar si la configuración de máquina actual permite la producción de un artículo de acuerdo con sus parámetros de proceso (S40),
evaluar la aplicabilidad del mecanismo de sujeción (S70), lo cual, cuando sea necesario, da como resultado ajustes en el mecanismo de sujeción (S80), y/o
evaluar la aplicabilidad de la configuración de agarre (S90), lo cual, cuando sea necesario, da como resultado ajustes en la configuración de agarre (S100), y
por lo que cualquier ajuste realizado da como resultado una nueva configuración de máquina actual que se comparará con parámetros de operaciones anteriores (S30).
8. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las herramientas y/o los artículos producidos están integrados con electrónica, software, sensores y/o conectividad de red, lo cual permite a estos objetos intercambiar con el sistema informático datos, tales como parámetros de proceso y/o variables de rendimiento.
9. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde unas tolerancias predefinidas y/o determinadas de los artículos producidos incluyen cualquiera de las siguientes variables de rendimiento:
las propiedades de los materiales, tales como la dureza, la robustez, el tamaño y el grosor,
las geometrías de los productos, tales como los radios, los ángulos y las dimensiones, y
los defectos de producción, tales como abultamientos, líneas de doblado, deformaciones por presión y otros atributos visuales.
10. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las geometrías del producto incluyen datos sobre curvas de doblado, factores de compensación y preferencias de utillaje.
11. Un método para seleccionar criterios de rendimiento óptimo de operación para un proceso de trabajo de metales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la determinación de si la configuración de máquina actual permite la producción de un artículo de acuerdo con sus parámetros de proceso (S40) además de la configuración de utillaje también incluye la determinación de otros requisitos habilitantes, tales como piezas de repuesto, herramientas, mantenimiento, material, forma y/o dimensiones, por lo que se almacenan los parámetros de proceso y/o las variables de rendimiento correspondientes.
12. Un sistema de máquina industrial que comprende:
una máquina (1) que comprende un sistema de accionador (2) para realizar una operación industrial, un sistema informático (6) en conexión con la máquina, que comprende un controlador de máquina (9), y estando el controlador de máquina adaptado para llevar a cabo el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11.
13. Producto de programa informático que comprende un código de programa informático, el cual, cuando se ejecuta, permite que un procesador en un ordenador realice el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11.
14. Un medio o medios legibles por ordenador no transitorios que comprenden datos que representan conjuntos de instrucciones codificadas configurados para su ejecución por parte de un procesador en un ordenador, comprendiendo las instrucciones el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6490125B2 (ja) * 2017-03-10 2019-03-27 ファナック株式会社 数値制御装置及びｃａｄ／ｃａｍ−ｃｎｃ統合システム
JP7012470B2 (ja) * 2017-07-03 2022-01-28 株式会社ジャノメ ミシン操作プログラム、ミシン及び端末装置
US11541622B2 (en) * 2017-07-06 2023-01-03 Bobst Mex Sa Creasing machine, creasing cylinder for the creasing machine and method for creasing sheets
EP3462260A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zur überwachung des zustands einer produktionseinrichtung
JP6495989B1 (ja) * 2017-10-02 2019-04-03 株式会社アマダホールディングス プログラム作成装置、溶接システム、及びプログラム作成方法
JP6856606B2 (ja) * 2018-11-09 2021-04-07 ファナック株式会社 実績情報に基づいて設計の支援を行う設計支援装置
US20220365520A1 (en) * 2019-06-26 2022-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Geometric model-based evaluation method, system, and apparatus for kpi in production procedure
CN112955834A (zh) * 2019-09-27 2021-06-11 法国圣戈班玻璃厂 用于利用集成的数字映像弯曲玻璃板的自动化的生产工艺和生产系统
JP2023506457A (ja) 2019-12-10 2023-02-16 バーンズ グループ インコーポレーテッド 無線センサ、格納媒体及びスマートデバイスアプリ方法
CN111352398B (zh) * 2020-02-28 2023-08-25 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 智能精密加工单元
CN111290334A (zh) * 2020-03-10 2020-06-16 大连光洋科技集团有限公司 一种基于物联网的机械加工测量系统及方法
IT202000011545A1 (it) * 2020-05-19 2021-11-19 Ultrafab S R L Metodo per la gestione di una macchina in un impianto industriale
CN112462688B (zh) * 2020-12-01 2022-03-04 上海维宏电子科技股份有限公司 针对数控六面钻孔开料机实现刀路规划单钻包的方法、系统、装置、处理器及其存储介质
CN112705619A (zh) * 2021-01-21 2021-04-27 重庆市宇红轨道车辆配件有限公司 一种瓦背自动化生产线
CN113203641B (zh) * 2021-03-25 2023-01-17 武汉钢铁有限公司 加工参数确定方法、样品加工方法、装置及设备
DE102021130517B4 (de) 2021-11-22 2024-05-23 Rittal Gmbh & Co. Kg Verfahren für die Herstellung einer elektrischen Schalt- oder Steuerungsanlage
CN117697265B (zh) * 2024-02-06 2024-05-03 厦门锋元机器人有限公司 一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801963A (en) * 1995-11-13 1998-09-01 The University Of Kentucky Research Foundation Method of predicting optimum machining conditions
US5828575A (en) * 1996-05-06 1998-10-27 Amadasoft America, Inc. Apparatus and method for managing and distributing design and manufacturing information throughout a sheet metal production facility
US6847922B1 (en) * 2000-01-06 2005-01-25 General Motors Corporation Method for computer-aided layout of manufacturing cells
JP4398044B2 (ja) * 2000-02-03 2010-01-13 東芝機械株式会社 工作機械の数値制御装置および制御方法
US6947802B2 (en) * 2000-04-10 2005-09-20 Hypertherm, Inc. Centralized control architecture for a laser materials processing system
DE60136355D1 (de) * 2000-05-11 2008-12-11 Autoform Engineering Gmbh Verfahren zum entwickeln von werkzeugen
US7440874B2 (en) * 2000-08-17 2008-10-21 Industrial Origami, Inc. Method of designing fold lines in sheet material
US8204618B2 (en) * 2008-03-24 2012-06-19 Hypertherm, Inc. Method and apparatus for operating an automated high temperature thermal cutting system
DE502004005362D1 (de) 2003-05-15 2007-12-13 Autoform Engineering Gmbh Auslegung von werkzeugen und prozessen für die umformtechnik
US20060041448A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Patterson Robbie L Number of new and unique manufacturing and assembley methods and processes to cost effectively refit and market legacy implements like "The Gilhoolie" presently names "The Wili Grip" TM
US20070193012A1 (en) * 2006-02-22 2007-08-23 Robert Bergman Metal forming process
CN100568129C (zh) * 2006-02-24 2009-12-09 同济大学 一种基于嵌入式平台的数控铣削加工智能优化控制系统
JP5142880B2 (ja) * 2008-08-06 2013-02-13 株式会社豊田中央研究所 加工パラメータ最適化装置、加工パラメータ最適化方法およびプログラム
EP2169491B1 (de) 2008-09-27 2013-04-10 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Unterstützungssystem und Verfahren zur Optimierung von Bearbeitungsparametern und/oder Regelparametern
WO2011042058A1 (en) 2009-10-08 2011-04-14 Tomologic Ab Controlling rules and variables for cutting
IT1397985B1 (it) 2010-02-08 2013-02-04 Prima Ind Spa Procedimento di monitoraggio della qualità di processi di lavorazione laser e relativo sistema
JP5516865B2 (ja) * 2010-02-22 2014-06-11 シンフォニアテクノロジー株式会社 移動装置の軌道情報生成装置
WO2012035547A2 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Manufacturing System Insights (India) Pvt. Ltd. Apparatus that analyses attributes of diverse machine types and technically upgrades performance by applying operational intelligence and the process therefor
CN102609591A (zh) 2012-02-16 2012-07-25 华中科技大学 一种重型机床切削参数的优化方法
US10394195B2 (en) * 2012-10-26 2019-08-27 Board Of Regents, The University Of Texas System Systems and methods for manufacturing optimization
US9348948B2 (en) * 2013-03-14 2016-05-24 Spirit Aerosystems, Inc. Method of part verification
EP2984596B1 (en) * 2013-04-11 2019-10-30 Raytheon Company Inverse-contour machining to eliminate residual stress distortion
US10515157B2 (en) * 2013-10-29 2019-12-24 Hexagon Manufacturing Intelligence Canada Limited Sectionless addendum design
EP2883647B1 (de) * 2013-12-12 2019-05-29 Bystronic Laser AG Verfahren zur Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung
US9720399B2 (en) * 2014-01-22 2017-08-01 Omax Corporation Generating optimized tool paths and machine commands for beam cutting tools
CN107111298B (zh) * 2014-10-31 2020-09-15 制造业大数据有限公司 用于优化计算机数控机器加工进程生产率的方法
CN104647377B (zh) * 2014-12-30 2016-08-24 杭州新松机器人自动化有限公司 一种基于认知系统的工业机器人及其控制方法

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