Flujo de material optimizado en el mecanizado de chapa

La empresa

Heimann GmbH & Co. KG tiene su sede en Olbernhau/Erzgebirge (Alemania), una ubicación ideal, ya que allí hay una gran tradición metalúrgica. El complejo Saigerhütten de la ciudad forma parte del Patrimonio Mundial de la Unesco desde 2019. Heimann GmbH & Co. KG se fundó en 1902 y sigue siendo propiedad de la familia (quinta generación). Se dedica a fabricar estructuras de acero de alta calidad para una amplia gama de aplicaciones. El espectro abarca desde la construcción de instalaciones especiales hasta naves industriales completas, pasando por la ingeniería mecánica y la tecnología municipal.

El reto

Los responsables de Heimann planificaron cuidadosamente el flujo de material en la nueva nave teniendo en cuenta que los componentes se deben manipular con formas, dimensiones y pesos muy diferentes. Se trata principalmente de chapas de acero que se preparan para la instalación en estructuras de acero complejas mediante diferentes pasos de trabajo, como el corte, el esmerilado y la rectificación.

En primer lugar, había que planificar sistemas de grúa lo más flexibles posible, por ejemplo que también pudieran funcionar en tándem y garantizar la carga de chapas de diferentes tamaños en las instalaciones de corte. Y, en segundo lugar, se debían crear posibilidades para manipular los componentes cortados (es decir, mucho más pequeños) en máquinas de mecanizado para una fabricación en cadena eficiente en el tamaño de lote 1. Por lo tanto, el transporte de los componentes se realiza en dos niveles: por un lado, los sistemas de grúa deben alimentar las máquinas de corte y, por otro, las grúas de las estaciones de trabajo deben asistir en los pasos de mecanizado.

La solución

La manipulación de las chapas de acero retiradas del almacén se realiza con tres grúas en una vía para grúas común. Para ello, se utilizan dos grúas de viga individual y una grúa de perfil en V de doble viga con una capacidad de carga de 10 y 12,5 toneladas, respectivamente. El diseño con peso optimizado del perfil en V garantiza, entre otras cosas, una alta capacidad de carga con un peso propio reducido y una baja oscilación de la carga durante el desplazamiento de la grúa. Las tres grúas están equipadas con accionamientos de desplazamiento del carro y de la grúa regulables de forma continua. Los convertidores de frecuencia de los accionamientos son una gran ayuda para el operador de la grúa a la hora de evitar el balanceo durante el desplazamiento de la misma.

Al manipular los recortes y componentes en las estaciones de trabajo, varios sistemas de grúa del sistema modular de grúas Demag KBK facilitan enormemente el trabajo y, al mismo tiempo, crean las condiciones para un flujo de material ordenado.
Dos monorraíles KBK con una longitud de 12 y 29 metros permiten un transporte ordenado de punto a punto. El suministro de corriente se realiza a través del perfil KBK II-R mediante una línea de contacto integrada. De este modo, se suprimen los cables de alimentación de corriente visibles desde el exterior, lo que permite descartar el peligro de colisión con ellos.

Además, las grúas puente de viga individual y de doble viga KBK alimentan las estaciones de trabajo en Heimann. Los procesos de producción se vinculan de forma óptima entre sí y el personal transporta los recortes y componentes dentro de las líneas de producción de forma ergonómica y sin problemas.

La longitud de la vía de la grúa de doble viga KBK es de 20 metros, por la que se desplaza eléctricamente un puente grúa con una anchura de vía de 4,2 metros. El puente es accionado por Demag DRF 200 y un motor de desplazamiento ZBF63 A 8/2 con velocidades de desplazamiento de dos etapas de 5,00/20,00 m/min. Como dispositivo elevador, Heimann apuesta por un potente DC-Pro 10-1250 con velocidades de elevación de dos etapas de 6/1,5 m/min y una capacidad de carga de 1250 kg. Así se realiza el potente transporte de piezas en bruto y placas metálicas pesadas a lo largo de los puestos de trabajo de desbarbado y achaflanado.

Los nueve polipastos de cadena del tipo Demag Manulift de los dos sistemas KBK se accionan de forma ergonómica y con una sola mano usando la empuñadura. Para ello, el operador no necesita una unidad de control independiente, sino que maneja la carga mediante la unidad de control integrada con levas en el ramal de carga, y todo ello suavemente con el pulgar. La unidad de control es apta para usuarios diestros y zurdos, por lo que todos los operadores de la grúa pueden trabajar de forma ergonómica.

El Manulift sirve para colocar con precisión los componentes en la estación de trabajo, por ejemplo a lo largo de diferentes centros de fabricación y como carro para grúas de viga individual KBK con diferentes longitudes y anchuras de vía. En este sentido, llaman la atención dos vigas de grúa especialmente cortas, con un ancho de vía de 1,1 metros. Ayudan a la hora de cargar las piezas metálicas producidas desde un palé hasta la cinta transportadora de un alineador de rodillos y, tras el paso de producción, a cargarlas de nuevo en un palé.

Tres preguntas para Tilo Kupfer, ingeniero de ventas responsable del proyecto de Heimann GmbH & Co. KG en Olbernhau (Alemania)

 

Demag: Sr. Kupfer, ¿qué información recopila en una primera cita con el cliente?

Tilo Kupfer: En primer lugar, el cliente describe qué procesos desea realizar en el futuro en la nueva nave o con los nuevos equipos de elevación y dónde tienen lugar las operaciones de elevación. Las características de los artículos almacenados —especialmente las dimensiones y los pesos— desempeñan un papel importante y, al mismo tiempo, influyen mucho los objetivos que desea cumplir el usuario, por ejemplo, en términos de flexibilidad y rendimiento.

De esto se deriva ya un concepto básico para la selección y el número de grúas o del sistema KBK, que se va perfeccionando a lo largo del proyecto. Entre otros, se perfeccionan aspectos como la seguridad, la ergonomía y el manejo. ¿Se desean accionamientos regulables sin escalonamientos, qué precisión de posicionamiento se requiere y qué eslingas y equipos de suspensión de cargas se utilizan? ¿Deberían trabajar las grúas en tándem? De ser así, ¿dónde? ¿Se giran las cargas? Todas estas preguntas deben aclararse antes de pasar a la elaboración del concepto.

Demag: ¿Qué características de producto son especialmente importantes en las instalaciones de Heimann GmbH & Co. KG?

Tilo Kupfer: En Heimann se fabrican algunas chapas pesadas y de gran formato para su posterior procesamiento, por ejemplo, en la construcción de naves, con pasos de trabajo como el oxicorte y la rectificación. Las condiciones ambientales son bastante duras y se espera que las grúas ofrezcan una alta fiabilidad y disponibilidad.

 

Sin duda, merece la pena mencionar la amplia gama de productos Demag en diferentes áreas de la empresa. Disponemos de grúas de una y dos vigas con perfil cuadrado y en V, así como de varios sistemas del módulo de grúa KBK. Heimann concede una gran importancia a la seguridad y la ergonomía, por lo que también hemos seleccionado un sistema adaptado a cada tarea de elevación y a cada estación de trabajo.

 

Para nuestro cliente, también era importante que el operador se sintiera «como en casa» y seguro al cambiar de estación de trabajo, ya que puede utilizar equipos de elevación similares en cualquier nave. Esto incluye el sistema Manulift, que garantiza un manejo ergonómico y que también se utiliza en el tamaño más grande para manejar con una sola mano piezas de hasta 500 kg con el acreditado Manulift.

Demag: ¿Qué requisito del cliente fue especialmente interesante en este proyecto?

Tilo Kupfer: Desde mi punto de vista, la disposición paralela inmediata de las grúas y el monorraíl fue muy interesante a la hora de planificar el sistema KBK. De este modo, hemos sentado la base para que los operarios puedan transferir piezas de trabajo a las zonas de trabajo sin depositarlas.

Uno de los retos a la hora de diseñar una de las dos grúas de perfil en V fue la capacidad de controlar dos carros tanto de forma independiente como con un funcionamiento en tándem. De este modo se pueden manejar de forma segura y precisa las piezas de chapa plana o los elementos de construcción largos e inestables.

Particularidades

Los diseñadores de Demag y los responsables de la toma de decisiones de Heimann concedieron una gran importancia al diseño de los puntos de transferencia a la hora de proyectar las grúas y los sistemas KBK. Así surgió un sistema de transporte integral que satisface con gran flexibilidad todas las necesidades de la respectiva tarea de elevación y manipulación de materiales muy diversos y a menudo muy voluminosos.

Además, el sistema KBK se integró perfectamente en el entorno de producción, incluso en las zonas de trabajo cerradas de las máquinas, como el dispositivo de rectificación.

Heimann exige un alto nivel de seguridad. Todas las grúas están equipadas con el sistema de control SafeControl desarrollado por Demag, que monitoriza de forma continua y segura todas las funciones y movimientos relevantes de la grúa, incluidos los movimientos superpuestos.

El sistema de control SafeControl también permite que dos carros funcionen en tándem en una de las dos grúas de perfil en V de doble viga, una opción útil especialmente cuando se deben manipular y cortar perfiles y chapas de acero largos.