«En Fakuma 2021, la empresa presentará tres opciones de diagnóstico en tiempo real que pueden implementarse en toda nuestra gama de máquinas», informa el Dr. Thorsten Thümen, director sénior de Tecnología de Sumitomo (SHI) Demag. «La primera opción ayuda a mantener de forma permanente la eficiencia energética y la potencia de nuestras máquinas totalmente eléctricas. La opción hidráulica sirve para analizar los parámetros del aceite y mantener la calidad de los componentes. La tercera supervisa de forma fiable la tensión de control en toda la gama de máquinas de moldeo por inyección», explica.
Inicialmente, la razón para desarrollar estos sistemas de monitorización de estado se centró en los componentes cuyos fallos acarrean los mayores costes y los paros de máquina más prolongados. Sin embargo, ya se están llevando a cabo nuevos desarrollos en la cartera de soluciones. «Actualmente, nuestros esfuerzos se centran en detectar la abrasión y el desgaste del tornillo, el cilindro de plastificación y los husillos de bolas en las máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctricas. Nuestro objetivo final es la monitorización completa de todos los componentes críticos propensos al desgaste», afirma el Dr. Thümen.
Para mantener los costes de monitorización en proporción con los beneficios tangibles, se han diseñado de forma intencionada soluciones innovadoras y igualmente sencillas que facilitan a los operarios de planta una documentación más rápida y fácil del estado de las máquinas. Los visitantes de Fakuma podrán comprobar por sí mismos esta sencillez en el stand 1105 de la empresa, situado en el pabellón B1.
Máquinas totalmente eléctricas, siempre eficientes energéticamente y potentes
Para el circuito intermedio de tensión continua que alimenta los ejes de accionamiento individuales y para la absorción de la potencia del generador en las máquinas IntElect totalmente eléctricas de Sumitomo (SHI) Demag, la empresa ha desarrollado un proceso que detecta cambios de capacitancia en el suministro del convertidor. Esto podría deberse, por ejemplo, al envejecimiento de los condensadores electrolíticos o a defectos eléctricos.
En caso de pérdida de capacidad, la energía realimentada al ciclo ya no puede almacenarse y se disipa a través de resistencias de frenado. Dependiendo de la evolución, el consumo energético de la máquina puede aumentar inicialmente. A partir de cierto punto, la resistencia de frenado se sobrecarga, por lo que la máquina ya no puede utilizarse para el ciclo establecido.
«Esto da lugar a paradas no planificadas o a pérdidas en el tiempo de ciclo, con las correspondientes desviaciones del proceso», advierte el Dr. Thümen. La supervisión del estado de la capacidad del circuito intermedio desarrollada por Sumitomo (SHI) Demag registra continuamente la capacidad de almacenamiento de los condensadores e informa a tiempo de cualquier cambio relevante para la máquina. De este modo, es posible planificar con antelación cualquier medida de mantenimiento necesaria. «Esto garantiza que la producción de piezas y el servicio técnico puedan llevarse a cabo en el momento más oportuno».
Máquinas hidráulicas: interpretación de los parámetros característicos del aceite
En las máquinas hidráulicas, el uso del aceite es la base para un funcionamiento sin problemas, pero también puede ser un indicador de daños inminentes. Sumitomo (SHI) Demag ofrece sensores de medición adicionales para supervisar dos grupos de parámetros relevantes del aceite durante el funcionamiento de la máquina.
Jan Taufer, director de proyectos de monitorización de estado y empleado del centro de pruebas de Sumitomo (SHI) Demag, explica: «Por un lado, un monitor de partículas registra continuamente el número y el tamaño de las partículas contenidas en el fluido. Esta evaluación se realiza según el formato de la norma de calidad ISO 4406, que se muestra como valor real o tendencia a través de la máquina».
Si se produce un incumplimiento del límite de advertencia o alarma parametrizado, se genera el mensaje de error correspondiente. Esto permite detener la máquina para que los operarios puedan buscar las causas antes de que las partículas causen daños en los componentes hidráulicos (reacción en cadena de desgaste) y les impulse a realizar un lavado completo del sistema, explica el experto. Taufer añade: «De este modo, se puede evitar un tiempo de inactividad no planificado de la máquina que dure varios días y reducirlo a una intervención de servicio específica».
Un segundo dispositivo de medición detecta las propiedades físicas del aceite, como el contenido de agua, la permitividad y la conductividad. «A partir de estos valores medidos, se puede determinar la antigüedad del lubricante mediante algoritmos internos, y se puede actuar al respecto antes de que las propiedades químicas cambien hasta tal punto que ya no se pueda garantizar un funcionamiento sin problemas», explica Taufer. «De este modo, los procesos acelerados de oxidación o desgaste, las averías en el refrigerador o la entrada de agua debida a la condensación también pueden detectarse y subsanarse en una fase más temprana con un esfuerzo mínimo».
A diferencia del análisis convencional del aceite, que solo se llevaría a cabo a intervalos regulares con el máximo cuidado durante el muestreo, el análisis hidráulico estacionario del aceite proporciona una lectura continua de todos los parámetros relevantes sin riesgo de contaminación de la muestra, lo que permite mantener informado al responsable del proyecto. Como resultado, el cliente se beneficia de menores costes de mano de obra, una documentación completa y totalmente trazable de la monitorización del estado y una mayor calidad del mantenimiento.
Suministro eléctrico fiable y resolución rápida de averías en toda la gama
En la tercera opción, Sumitomo (SHI) Demag ofrece un sistema para supervisar la tensión de control de 24 V de las máquinas de moldeo por inyección en toda la gama. Gracias a una fuente de alimentación y a disyuntores inteligentes que se comunican permanentemente con el sistema de control de la máquina, esta aplicación permite supervisar en tiempo real la corriente de ciclo real y efectiva. «De este modo, se pueden identificar picos potencialmente críticos o índices de utilización generalmente elevados y se pueden poner en marcha medidas correctivas en la fase más temprana», explica Taufer.
Si se produce un error, por ejemplo debido a un cortocircuito repentino, el controlador lo detecta y genera una alarma. Esto agiliza considerablemente la resolución de problemas, ya que se identifica directamente el circuito defectuoso sin rodeos. Tras un error, la disponibilidad se puede restablecer mucho más rápido, al tiempo que se genera información sobre la causa del error. «Los sistemas convencionales, en caso de fallo, pueden proteger el sistema contra sobrecorrientes o cortocircuitos. Sin embargo, el suministro se interrumpiría y la máquina podría fallar de forma repentina», concluye Taufer.