Producción a prueba de errores - Atlas Copco...cero fallos sea un factor crítico en relación con el apriete de uniones roscadas complejas. Atlas Copco ha definido cinco pasos para

Producción a prueba de erroresCinco pasos para conseguir un apriete con cero fallos

� D I E K U N S T D E R E R G O N O M I E

Producción a prueba de errores

Cuanto más tarde se identifique un defecto de montaje, máscostará corregirlo. Y el resultado final podría ser unos costesincluso más altos y unas llamadas a revisión que tanto tiem-po hacen perder. Esto ha motivado que la producción concero fallos sea un factor crítico en relación con el apriete deuniones roscadas complejas.

Atlas Copco ha definido cinco pasos para el control del pro-ceso de apriete encaminados a la producción con cero fallos.De estos cinco pasos, se ha de decidir a nivel individualcuántos de ellos son suficientes en función de cada situación.

Con esta clasificación de cinco fases hemos intentado ofrecerayuda en forma de orientación. Naturalmente, hay variacionespara cada paso. Pero la transición de un paso al siguiente esdistinta en cada caso. Así pues, todos ellos están concebidospara ayudarle a tomar decisiones sobre el nivel que sea másadecuado para usted de acuerdo con los requisitos de seguridadque deba cumplir.

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Producción a prueba de erroresCinco pasos para conseguir un apriete con cero fallos

Índice

Capítulo ......................................................................................................Página

1. Cinco pasos para un apriete con cero fallos ..................................... 41.1 Funcionalidad........................................................................................ 14

2. Gestión de herramientas y auditoría del proceso.......................... 16

3. La nueva forma de apriete .................................................................. 203.1 Producción con cero fallos / a prueba de errores.................................. 213.2 Mejora continua del proceso................................................................. 233.3 Documentación para trazabilidad ...........................................................233.4 Mantenimiento y monitorización eficientes ...........................................24

4. Capacidad de las herramientas de apriete:exactitud del par ..................................................................................... 26

5. Las tres clases de condición de herramientas de aprietede acuerdo con la directriz VDI 2862............................................... 30

6. Casos de producción a prueba de errores ....................................... 316.1 Sistema de mantenimiento en Onan Cummins Power Generation

(Gestión de herramientas) .................................................................. 32

6.2 Ford Camaçari: calibración rápida y precisa de las herramientas

(Auditoría del proceso) ...................................................................... 33

6.3 Montaje de válvulas en Hoerbiger (paso 2)....................................... 34

6.4 Reducción de costes y mejora de la calidad en

Johnson Controls (paso 3).................................................................. 36

6.5 Montaje de ruedas en las Fuerzas Aéreas Holandesas (paso 3) ........ 37

6.6 La herramienta de apriete prueba la estanqueidad de la junta

al mismo tiempo (paso 3)................................................................... 39

6.7 La nueva forma de apriete - barriles de cerveza (paso 4).................. 40

6.8 Ford usa la nueva forma de apriete en sus líneas de motores (paso 5) 43

6.9 KISSQ: montaje con cero defectos en el Grupo BMW (paso 5) ...... 46

P R O D U C C I Ó N A P R U E B A D E E R R O R E S 3

100% 10%1000%

1. Cinco pasos para una producción con cero fallos

En la actualidad no existe prácticamente ningún debate sobrecuestiones técnicas relacionadas con el apriete que no incluyatambién la calidad del proceso. Sin embargo, cada uno conci-be el control y la calidad del proceso de forma ligeramentedistinta. Por ello, esta división en cinco pasos pretende arro-jar cierta claridad.

Cuando Henry Ford emprendió la producción en cadena, notomó en consideración la calidad del proceso. En aquellostiempos, lo que importaba era incrementar la productividad yreducir los costes de producción. Sin embargo, hoy en díatodos quieren mejorar la calidad además de incrementar laproductividad.

No es casual que la industria del motor (vea el capítulo 5:VDI 2862) tenga sólo tres clases de pernos: uniones críticasde seguridad, uniones críticas de funcionamiento y unionescríticas para el cliente. Todas ellas son críticas y por tantoalgunos fabricantes automovilísticos todavía diferencianentre las uniones roscadas que están documentadas (pormotivos de responsabilidad civil, entre otras cosas) y las queno lo están.

La calidad del proceso también reduce los costes.Generalmente, cualquier defecto resulta diez veces más carode rectificar por cada etapa de producción que pasa antes deser descubierto. Por no mencionar la rentabilidad negativaque se produce si un fallo de montaje se descubre una vezque el producto ya se ha entregado al cliente.

4 P R O D U C C I Ó N A P R U E B A D E E R R O R E S


Paso 1. Asegurar el par de apriete correctoEl primer paso hacia la producción con cero fallos es utili-zar una herramienta de montaje que produzca un par preci-so previamente determinado. Sin embargo, en esta fasesólo se controla el par de apriete; los operarios y las piezasde trabajo todavía no están implicados en este proceso deverificación.

Un buen ejemplo de herramientas que se deben usar enesta primera fase son los destornilladores y aprietatuercascon embrague que desconecta una vez alcanzado el parpreajustado. Otro ejemplo son las herramientas de impulsohidráulicas con desconexión.

En el paso 1, la calidad delproceso todavía depende delas personas y está basadoúnicamente en la precisión depar “integrada” en la herra-mienta de apriete.


Paso 2. Asegurar el apriete de todos los tornillosUna de las causas más habituales de montajes defectuosos esque el operario se olvide de apretar un tornillo o que reaprie-te uno que ya estaba apretado. El remedio para este posibleerror es usar un RE-Controller, que supervisa el ciclo de aprie-te e identifica la desconexión correcta de la herramienta. Los RE-Controllers se emplean principalmente en herramien-tas neumáticas, donde se verifica una combinación de la pre-sión de aire en la herramienta y el tiempo. Esto es posibledebido a que se produce un impulso de presión en la herra-

Estación de montaje

Montaje Reparación

Luz de señal y alarma

Señal de entrada

Reloj Señal dealerta

Señal OK

RE-Controller

Herramienta consalida de señal

En el paso 2, el operario tam-bién es “supervisado” por elRE-Controller. Ningún pernoqueda “olvidado”, porque severifica el ciclo de apriete completo. Sin embargo, loúnico cierto es que en estaetapa la herramienta de aprieteha desconectado correctamente.Todavía no se sabe lo que hasucedido con la unión roscada.


mienta en el momento de la desconexión, cuando se detiene.Pero también es necesario verificar el tiempo. Un reapriete,por ejemplo, también ocasionaría un impulso de presión, apesar de que se produce inmediatamente después de pulsar elgatillo. Durante un apriete correcto, transcurre cierto tiempoentre la pulsación del gatillo y la desconexión.

El RE-Controller también se usa para contar el número detornillos correctamente apretados e incluso da un aviso si lapresión de aire en la red desciende por debajo del nivel quegarantiza la precisión del apriete.

Paso 3. Asegurar que la unión roscada es correctaCon los pasos 1 y 2 en pos de un montaje con cero fallos, sehan tomado en consideración la herramienta y el operario. Sinembargo, la propia unión también puede ser la causa de unapriete incorrecto. Esto puede obedecer a varias razones. Laspiezas faltantes, como juntas o arandelas, cambiarán lascaracterísticas de la unión. La calidad del perno puede ser ina-decuada. Una calidad demasiado baja del perno puede provo-car su deformación en el rango plástico. Esto también cambia-rá las características de la unión. Las roscas dañadas o sucie-dad en la unión también dan lugar a que ésta quede mal apre-tada. Una herramienta alcanzaría su nivel de par de descone-xión mucho antes de que la unión esté correctamente apretada.

La forma de detectar estos tipos de uniones defectuosas esverificar el ángulo de apriete durante el proceso. Este es eltercer paso hacia el montaje con cero fallos. Arandelas faltan-tes, roscas defectuosas, suciedad en la unión, pernos demasia-dos cortos o de una calidad inadecuada, significan que el án-gulo de apriete estará fuera de su rango de tolerancia.

En el paso 3, la herramienta deapriete no es sólo una herra-mienta de montaje, también esun instrumento de prueba. Sila rosca o el orificio estándefectuosos, activa una señal eindica al operario si falta unaarandela o una junta. En estafase se usa la señal OK o NOOK para indicar si la unión ros-cada está en el rango verde.

Para llegar al paso tres es necesario usar herramientas demontaje con funciones de detección del ángulo. La herra-mienta no tiene por qué tener un transductor de par incorpora-do. Un buen ejemplo es la herramienta Tensor DS/DL. Sucontrolador calcula el par con un algoritmo. Esto significaque la herramienta no se puede usar para uniones de seguri-dad que requieran un informe del valor de par calibrado aefectos de trazabilidad. Pero la herramienta tiene una funciónde detección del ángulo. Su controlador se puede programarpara que dé un ancho de tolerancia dentro del cual debe estarcomprendido el ángulo de apriete para obtener una señal OK.Las uniones defectuosas darían lugar a una señal NO OK.

El controlador Tensor DS/DL también tiene una función deconteo de tornillos que cumple los requisitos del paso dosantes descrito.


Ángulo

Velocidad

Par

Final

Ventana deaceptacióndel ángulode amarre

Ventana de aceptacióndel ángulo etapa 1

Verificación del ángulo: el án-gulo de apriete se supervisa enla primera y segunda etapa delapriete para detectar unionesincorrectas.


Paso 4. Asegurar que las uniones de seguridad sehan apretado correctamenteUn apriete de seguridad es aquel que, si no se realiza correc-tamente, puede representar un riesgo para el usuario del pro-ducto final. En el caso de un vehículo, está en peligro laseguridad del conductor y de los pasajeros. Para limitar oevitar las llamadas a revisión es esencial asegurarse de quelas uniones de seguridad se hayan apretado correctamente.

Esta evidencia requiere herramientas industriales controladas,como la serie Tensor S/ST y QMX, así como sistemas decontrol de apriete como el Power Focus 3000/3100 yPowerMacs. Combinados, estos sistemas proporcionan:

1. Control de par usando un transductor que esté calibradopara futura trazabilidad.

2. Posibilidad de guardar los resultados de par en el propiocontrolador a nivel local.

3. Posibilidad de enviar los resultados de par a sistemas demayor nivel, como ToolsNet, para su almacenamiento alargo plazo.

4. Verificación continua de todo el proceso de apriete usandono sólo transductores de par y codificadores de ángulosino también otros parámetros, como límites de intensi-dad.

5. Posibilidad de usar el Control Estadístico del Proceso paradetectar y corregir desviaciones del resultado incluso antesde que se produzca un apriete fuera de los límites.

En el paso 4 también se docu-mentan y/o envían todos losdatos de apriete para la docu-mentación final. Estos datos sepueden invocar en la estaciónde trabajo en cualquiermomento para realizar análisisde errores, etc.

La fijación de cinturones deseguridad es una aplicacióntípica de seguridad.


Si hay indicaciones de que una llamada a revisión está relacio-nada con el proceso de apriete, es fácil buscar en la base dedatos, ver los datos de apriete/gráficos y determinar claramen-te los vehículos que puedan tener problemas.

Es vital que los husillos sean calibrados antes de la entrega, y sedeben recalibrar a intervalos regulares. Los resultados de la cali-bración se deben guardar para futura trazabilidad. Este serviciopuede ser prestado por la organización de servicio Atlas Copco.

Los controladores Power Focus 3000/3100 y PowerMacs estándiseñados para comunicación vía Ethernet, serie o bus decampo. Si se usa Ethernet es posible configurar una célulapara una comunicación entre controladores, hasta 20 unidades,de forma económica y sencilla.

Una célula de montaje consta de uno o varios componentescon varias uniones que pueden ser apretadas por una sola he-rramienta usando las alternativas de programación de los con-troladores. Para ayudar al operario a apretar los pernos en elorden correcto y que ninguno de ellos quede olvidado, las uni-dades Power Focus se pueden programar para que se envíeuna señal Todo OK cuando todas las uniones de la célula sehayan apretado correctamente.

Los controladores Power Focuspueden enlazar hasta 20 herra-mientas de apriete mutuamen-te sincronizadas en una célulade montaje. Un controladoractúa entonces como maestroy emite una señal a la líneacuando todos los ciclos deapriete se han procesado co-rrectamente.

En esta estación se aprietan, en cuatro pasos, dieciséis bielas en un motorFord de 8 cilindros utilizando está múltiple totalmente automática con losvalores objetivos de par/ángulo controlados como 40 Nm y 90°.Las herramientas de montaje de la generación PowerMacs destacan por susmódulos de control independientes que ahorran espacio. Estos controladorestienen asignadas sus propias direcciones IP Ethernet, lo cual permite opcionesde sincronización y comunicación en tiempo real para garantizar el proceso.

La producción con cero fallosno significa que no se puedancometer errores durante elmontaje. Significa que ningúnfallo puede salir de la planta. Y,a la larga, esto sólo se puedeconseguir en el paso 5.


En el paso 5, la herramienta deapriete no es sólo un dispositi-vo de montaje, sino tambiénun medio de información y uncomponente integral del siste-ma de la planta: realiza prue-bas e informa al sistema degestión central cuando se hainstalado el componente co-rrecto. Además, indica al opera-rio dónde se debe apretar elperno, selecciona automática-mente los parámetros de aprie-te previamente programados ydetermina la boca que se debeusar, etc.

Paso 5. Asegurar un apriete con cero fallosDespués de alcanzar el paso cuatro en la búsqueda de la pro-ducción con cero fallos, todavía pueden existir errores. Con elpaso cinco se introducen otros dos elementos para una produc-ción exenta de fallos. Uno consiste en introducir la identifica-ción de las piezas y el otro, la gestión de los rechazos. Con elpaso 5, los controladores de herramientas no sólo están conec-tados en red, sino que también están enlazados con la red defábrica. La información sobre los componentes se envía a tra-vés de esta última la red. Identificando los componentes que sedeben montar, se transfiere información pertinente al controla-dor a través de la red. Esto garantiza el montaje del componen-te correcto y la elección adecuada de los parámetros de apriete.


La planta de lunas deVolkswagen en Dresden,Alemania, está diseñada para800 operarios y 150 vehículosal día. Casi la mitad de lasuperficie de producción de55.000 m2 en tres nivelestiene el piso de madera desicómoro canadiense y deroble ahumado. Debajo delpiso están los cables eléctri-cos que alimentan inductiva-mente a todas las herramien-tas de apriete eléctricas(exclusivamente modelosBTV de batería y herramien-tas Tensor de Atlas CopcoTools and AssemblySystems).

La producción del Phaeton esun trabajo casi puramentemanual: la automatizaciónrepresenta el 5%. Sólo haytres robots en la planta: mon-taje de la rueda de repuesto,apriete de las ruedas (con laayuda del sistema automáti-co PowerMacs) así comoinserción y unión de los para-brisas.

La planta de lunas de Dresden fue el lugar de nacimiento de la nueva formaapriete, con la primera solución de red estándar para montaje de pernos deacuerdo con el paso 5.Los transportadores, con herramientas de batería y herramientas Tensor S, sonalimentados inductivamente a través de cables debajo del suelo de madera.


A pesar de toda la funcionalidad descrita, todavía puedenexistir roscas pasadas, errores del operario, etc. Cuando seenvía una señal NO OK, no significa siempre que el error deapriete se pueda corregir en la propia estación de montaje.Esto se puede remediar con la denominada gestión de losrechazos. A través de la red de fábrica se envía informaciónde la unión defectuosa a la zona de correcciones de la líneade montaje. Cuando el componente (motor, caja de cambios,vehículo completo, etc.) se aproxima a la estación de correc-ciones de la línea de montaje se desvía automáticamentehacia ella. Allí se identifica la unión defectuosa, se estable-cen los correspondientes parámetros de apriete y se guardanlos resultados, de modo que se pueda elaborar un documentode aprobación que muestre que todos los pernos se han apre-tado de acuerdo con la especificación y que se han utilizadolos componentes correctos.

Factory OverviewToolsTalkWinTCInternetExplorer

ToolsNetServidor DBPaso 6

TCP/IPEthernet

Paso 4aDatos de apriete

Paso 3Sistema deapriete

Paso 1Identificación

Maestro

EsclavoPaso 3Sistema deapriete

Paso 4bOK/NOK

Sistema decontrol de laproduccióny sistemade calidad

Paso 5OK/NOK

PLCControl de línea

NOKRectificaciones


1.1 Funcionalidad

Control de par Ajuste de par a través Ajuste de par a travésde mecanismo de de mecanismo dedesconexión desconexión

Verificación/control del parRedundancia de transductoresVerificación/control del ánguloVerificación de la unión Verificación de la desconexión sobre el tiempoPasos de apriete 1 1Control del límite elásticoVerificación del tiempo de proceso �Juegos de parámetros múltiplesGrupo de apriete �Verificación de la estaciónAlarmas en la herramientaRecogida de datos de aprieteGestión de los rechazosInformación para el operario �Guiar al operarioAlarmas estadísticasInformes estadísticosRecogida redundante de datos de aprieteIndicador de servicio f (tiempo, ciclo)Indicador de servicio f (uso)Capacidad de red/InternetA: Crítico para la seguridad *)B: Crítico para el funcionamiento *)C: Crítico para el cliente *) � �Nivel de inversión 100 % 200%

Atornillador neumático o atornillador de impulsocon desconexión automática

Como para el paso 1,pero con desconexióncontrolada por presión y por tiempo

Paso 1 Paso 2

* Clases de uniones de acuerdo con la directriz VDI 2862 para la industria del motor.


Algoritmo “DigiTork”, Medición directa del Medición directa delconsistente en intensidad, par mediante par mediantefrecuencia, voltaje y transductor transductortemperatura del motor� � �

Verificación de la intensidad Transductores múltiples� �

En pasos de 36° � �2 8 Ilimitado

�� 10 hasta 250 Ilimitado� � �

� ��

� �En la estación En la estación

� � �� Tensor ST� ��

� � �� 250–400% 600–1000% 600-1000 % por canal

Atornillador eléctricoTensor DS/DL

Atornillador eléc-trico Tensor S/STcon Power Focus3000/31000

La etapa másalta de la pro-ducción a pruebade errores utilizala tecnología delpaso 4. Integra elproceso de aprie-te en la red parael sistema degestión de pro-ducción y el sis-tema de garantíade calidad.

Apriete con cerofallos, conectadoen red

Paso 3 Paso 4 Paso 5

Husillo QMX consistema de aprietemulticanalPowerMacs

Paso 4

2. Gestión de herramientas y auditoría del proceso

La frecuencia de auditoria del par de una herramienta dependede muchos factores, por ejemplo, la frecuencia de uso y el tipode unión. Algunas empresas realizan auditorías del par una vezal año, otras lo hacen cada hora. La frecuencia depende de lapolítica y de la actividad de la empresa. Lo importante es quela compañía tenga una rutina para comprobar sus herramientasde modo que éstas puedan controlar el proceso de apriete.

Sin auditoría del proceso ni gestión de herramientas, ymucho menos sin una herramienta correctamente ajustada y/ocalibrada, no puede existir protección alguna del proceso.Esto se refleja en las auditorías ISO y debe ser cumplido porcualquier empresa que tenga la acreditación ISO 9000.

Los requisitos se pueden encontrar en la norma de calidadISO 9000, párrafo 4.11.2, que especifica lo siguiente:

• Debe haber un sistema de aseguramiento de la calidad quegarantice de forma fiable que todas las herramientas deapriete se atienen a los pares prescritos.

• Debe haber un sistema de calibración de las herramientas deapriete y de los transductores con el fin de verificar el par.

• Debe haber un sistema que asegure que los procesos deapriete permanecen dentro de los límites verificados.

• Debe haber un sistema de auditoría del proceso y de gestión deherramientas que verifique el estado de las herramientas de apriete.

Para cumplir los requisitos de ISO 9000, cada planta de mon-taje debe estar equipada con lo siguiente:

• Transductores de par (para medir el par en la herramienta de apriete).• Instrumentos de medición del par con la opción de evalua-

ción estadística (para analizar la información adquiridacon los transductores).

• Juntas de prueba (para permitir la simulación de unionesroscadas).

• Un sistema de auditoría del proceso y de gestión de herra-mientas (para permitir el seguimiento de detalles significa-tivos de las herramientas en funcionamiento).

Sin embargo, la auditoría del proceso y la gestión de herra-mientas se realizan como norma de forma manual, incluso enla era de la informática, con los certificados de prueba cum-plimentados a mano. Dado que los sistemas de montaje estánhoy en día conectados en red, con detalles para cada herra-mienta de apriete, como la capacidad de la máquina (vea el

El ACTA 3000, del tamaño deun ordenador portátil, forma lacolumna vertebral del sistemade gestión de calidad para lasherramientas de montaje.



capítulo 4), este proceso no debería implicar el uso de bolí-grafos y cuadernos.

Además, la introducción manual en la base de datos de losdatos de medición y de los datos de las herramientas no sólolleva mucho tiempo sino que, por encima de todo, es propen-sa a errores. Además, este tipo de gestión del aseguramientode la calidad de todas las herramientas de apriete en unaplanta de montaje acreditada con una norma ISO, apenas esasequible. Por tanto, son necesarias soluciones informáticaspara la auditoría del proceso, la gestión de herramientas ypara garantizar los intervalos de calibración.

Prueba de par con ACTA paramedir el par aplicado.

Transductor en línea con elACTA 3000 para medir el pardinámico sin interrumpir eltrabajo.

Una base de datos que ofrece funciones de medi-ción y análisisEl ACTA 3000 es un sistema de aseguramiento de la calidadpara una auditoría del proceso y gestión de herramientas sinpapeles, que cumple todos los requisitos de ISO 9000. Constade un cuaderno, una base de datos y un instrumento de medida,todo en uno, diversos sensores y juntas de prueba para medir,registrar y analizar el proceso de apriete, y un software AtlasCopco para auditoría del proceso y gestión de herramientas.Sin embargo, el sistema ACTA no sólo se puede usar para ges-tionar la calibración de herramientas de montaje; también sepuede utilizar para gestionar la garantía de calidad en el apriete.

Esta solución ofrece auditoría del proceso y gestión de herra-mientas basadas en PC que son compatibles con otros sistemasde aseguramiento de la calidad, e incluso más: el ACTA 3000es más o menos una base de datos que también se puede usarpara medición y análisis. De esta forma se pueden determinarlos parámetros objetivo de una unión, por ejemplo, y se puedeprogramar un controlador de herramienta.

ToolsTalk ACTA (para sistemas operativos Windows) es unsoftware que se ocupa de la documentación y evaluación de losdatos suministrados por el ACTA. Es compatible con otros sis-temas de garantía de calidad, proporciona análisis de tendenciasy estadísticas, y permite el Control Estadístico del Proceso(SPC).

La base de datos de ToolsTalk ACTA contiene todos los datosde la herramienta de apriete y de su proveedor. Conoce la vidade la herramienta (precio de compra, todo el mantenimiento,reparaciones, los costes acumulados, etc.) desde la puesta enmarcha hasta su retirada de servicio. Naturalmente, la base dedatos también incluye información sobre el emplazamiento dela herramienta, el lugar donde se utiliza y su condición.

Usando el ACTA también se pueden verificar los límites de par.Sin embargo, la base de datos contiene, por encima de todo,todos los datos de medición registrados para cada herramienta,pudiendo así proporcionar la documentación necesaria. Aseguraque se cumplan los programas de mantenimiento preventivo ycalibración, y recuerda automáticamente al usuario cuando sedebe realizar la próxima calibración. Al mismo tiempo, elACTA 3000 también es un instrumento de medida y controlalas más diversas funciones. Así, reconoce automáticamente eltransductor utilizado en cada caso y se ajusta a ese transductor(datos de filtro de calibración, etc.).

El ACTA 3000 se comunicaautomáticamente con el controlador para una calibración rápida y segura dela herramienta.



Transductor en línea ACTA parala posterior comprobación delpar.

En particular, hace que el proceso de medición sea muy simpley cómodo. Incluso se pueden registrar las curvas de aprietepara analizar la condición de éste.

El sistema ACTA se puede usar no sólo para probar y ajustarlas herramientas antes de que sean implantadas en la produc-ción, sino también para verificar dinámicamente el proceso deapriete durante el montaje. Asimismo se usan límites de parespeciales para comprobar que las uniones se han asentadocorrectamente.

Las soluciones de red estándar“instalar y usar” y la nuevageneración de sistemas de aprie-te permiten controlar el procesoa distancia. Los usuarios super-visan el proceso en tiempo realen un ordenador portátil o desobremesa a través de Internety realizan diagnósticos de falloso reprograman las herramientascomo si estuviesen realmenteen la línea.

3. La nueva forma de apriete

La información es clave para tomar las decisiones correctasen el momento adecuado. Por consiguiente, es extremada-mente importante un acceso simple a información fiable,especialmente en plantas de producción que deban fabricargrandes volúmenes de productos de alta calidad a un ritmoelevado. La nueva forma de apriete significa la utilización deuna moderna tecnología de red para recoger y distribuirinformación de los aprietes de una forma estructurada, conun trabajo manual mínimo.

En las fábricas que persiguen una producción con cero fallosse emplean muchos productos con el correspondiente softwa-re. Si los controladores de apriete están conectados en red eintegrados con el sistema de control general de la produc-ción, se pueden coordinar con otros productos y procesospara optimizar el flujo de producción. La información reco-gida se puede depurar y filtrar con aplicaciones informáticaspara adaptarla a diferentes propósitos y usuarios. Se puedenconseguir mejoras significativas visualizando el proceso yponiendo la información a disposición de todas las personasinvolucradas.



Dadas las grandes diferencias que existen en la forma en quese fabrican los productos, no es necesario que todos los pro-cesos tengan el mismo nivel de complejidad. Sin embargo,como en el caso de BMW-KISSQ (Capítulo 6.9) y muchosotros casos de producción de alto volumen, pueden resultarbeneficiosas las características que se describen en este capí-tulo.

Atlas Copco ha definido los cuatro factores de éxito hacia losque se debe dirigir la atención para integrar la calidad en elproceso de apriete y beneficiarse de las posibilidades queofrece la nueva forma de apriete:

3.1 Producción con cero fallos / a prueba de erro-resLa mejor forma de satisfacer a los clientes es suministrarproductos exentos de fallos. Los clientes esperan productosque funcionen y en algunos casos podría ser incluso peligro-so, si la calidad del producto no está garantizada. Lo queengloban los pasos 1, 2 y 3 en el capítulo 1, herramientasprecisas conectadas a sistemas que controlan el número co-rrecto de aprietes en los componentes apropiados, es la basepara una producción con cero fallos a largo plazo. Usando lanueva tecnología, ahora es posible implantar las medidas delos pasos 4 y 5 con un coste razonable.

La mayoría de los procesos de apriete son más o menos fle-xibles, es decir, en una estación se llevan a cabo varias opera-ciones distintas. Los operarios pueden necesitar cierta orien-tación para tener la seguridad de que las operaciones se eje-cuten en el orden correcto y en el producto adecuado.Usando sistemas como el Power Focus 3000/3100 yPowerMacs, que sirven de guía y eligen automáticamente losajustes correctos en base al número de identificación del pro-ducto, se puede reducir al mínimo el número de fallos.


Cuando algo marcha mal en el proceso de apriete, es impor-tante que sea rectificado antes de que el producto salga de laplanta. Cuanto antes se arregle el fallo, menor será el coste.Esto significa que, siempre que sea posible, el fallo se debesolucionar en la estación. Si no es posible, el sistema de aprie-te debe comunicarse con el sistema general. El sistema gene-ral se asegura de que el fallo se arregle enviando el productoa una estación de rectificación que obtiene automáticamentelos ajustes correctos de acuerdo con el número de identifica-ción del producto. Una vez solucionado el fallo se guardanlos resultados, incluidos los resultados defectuosos, de modoque se pueda hacer un informe de aprobación que muestreque el producto es 100% correcto.

La figura de arriba describe brevemente los pasos básicos enun proceso de producción con cero fallos.

Sistema decontrol de laproducción

Informaciónde apriete

ID

ResultadosVerificaciónNavegaciónMejora del procesoMantenimiento

No OK

1. Un producto entra en unaestación. Se lee el número deidentificación y se envía al sis-tema de control de produc-ción. Se devuelve la informa-ción de apriete de los contro-ladores y se establecen auto-máticamente los ajustes quecorresponden al producto.

2. Se realizan los aprietes y seenvían los resultados a labase de datos de aprietes paradocumentación y posteriordistribución a los PC de la redy del sistema de control de laproducción.

3. El producto avanza en lalínea. Los resultados NO OKque se no hayan corregido enla estación, son tratados enlas estaciones de rectificación.Los resultados de las rectifica-ciones se guardan en la basede datos de aprietes.

4. El producto abandona lalínea. Un informe de aproba-ción muestra que no existeningún fallo y que los datosestán documentados a efectosde trazabilidad.

1.

3.

2.

4.

Base de datosde aprietes

OK

Informaciónde apriete

ID

Resultados

OK2.


3.2 Mejora continua del proce-soNo hay proceso que sea tan buenoque no necesite mejora. Es esencialun trabajo estructurado con mejorascontinuas para el éxito de lasempresas industriales.

El análisis estadístico de los datosde apriete dice mucho sobre un pro-ceso. Estudiando los datos de todoslos controladores de apriete es posi-ble ver hacia dónde se deben dirigirlos recursos de mejora de modo quese obtenga de ellos el mayor apro-vechamiento para la productividaddel proceso. La calidad de los com-ponentes y el ajuste fino de las nue-vas estrategias de apriete también se pueden determinarusando informes estadísticos y trazados.

La visualización de la totalidad del proceso en una posicióncentral ayuda a evitar la suboptimización. El acceso a toda lainformación desde cualquier PC conectado a la red permiteusar la información de su área de responsabilidad a todo tipode personal. Añadiendo la funcionalidad de portal que posibi-lita el acceso a aplicaciones de configuración y monitoriza-ción, la sencillez de uso es incluso mayor.

3.3 Documentación para trazabilidadEn el caso de aplicaciones críticas para la seguridad es vitalla trazabilidad y cada vez es mayor el número de empresasque son conscientes de sus beneficios también cuando setrata de aplicaciones críticas para la calidad. La trazabilidadpermite recuperar datos antiguos y mostrar que un apriete serealizó correctamente o buscar aprietes incorrectos para evi-tar llamadas a revisión de más productos que los necesarios.Usando herramientas con transductores y codificadores deángulo se pueden guardar los valores de cada apriete parafutura referencia. Si están conectadas a la base de datos he-rramientas para aprietes críticos para la calidad, sin transduc-tores, se pueden guardar los resultados OK o NO OK.

Factory Overview es un progra-ma para visualización, navega-ción y verificación en tiemporeal de todos los procesos deapriete en una o más líneas demontaje.


Para conseguir una trazabilidad completa, se debe guardar elnúmero de identificación del producto/componente y elnúmero de serie de la herramienta junto con los resultados.Las herramientas se deben calibrar con regularidad y las cali-braciones se deben documentar de modo que sea posibleverificar que las herramientas utilizadas dieron los valorescorrectos en cada apriete. Otro factor importante para conse-guir la trazabilidad es asegurarse de que no se pierdan losdatos. Esto se puede hacer usando sistemas que almacenenlos resultados localmente y tengan números individualessobre cada resultado. Si falla la conexión de la red, la aplica-ción de recogida de datos, como ToolsNet 3000, puede in-cluir en la base de datos la información que faltaba una vezrestablecida la conexión.

3.4 Mantenimiento y monitorización eficacesUn mantenimiento correcto realizado en el momento oportu-no reduce el coste total del ciclo de vida y mejora la preci-sión del equipo. El mantenimiento se puede planificar enbase al tiempo o al número de aprietes que ha realizado unaherramienta. Las aplicaciones informáticas pueden ayudar alpersonal de mantenimiento a estructurar su trabajo y emitirseñales cuando sea hora de realizar el servicio de una herra-mienta. Estas señales se pueden enviar a través de la reddirectamente desde el controlador de apriete o desde el soft-ware de mantenimiento. Las más recientes herramientas eléc-tricas Atlas Copco tienen un indicador de servicio inteligenteque calcula el desgaste en base a diferentes parámetros yemite una señal cuando es hora de realizar el servicio.

Las señales de servicio y otros tipos de eventos se puedenmonitorizar de forma centralizada o descentralizada en tiem-po real. El software Event Monitor de Atlas Copco ofreceesta funcionalidad. Se pueden usar filtros para que las perso-nas apropiadas reciban la información de interés presentadavisualmente en la pantalla de su PC. Teniendo acceso a todoslos controladores y a todas las funciones del software esposible reaccionar rápidamente a problemas potenciales ytrabajar de una forma estructurada con el mantenimiento.

La nueva forma de apriete: yaimplantada en estos vehículos.


Algunos ejemplos de vehículos que se montan de acuerdo con “La nueva forma de apriete”.


Par

Al calcular el Cp, el intervalo detolerancia se relaciona con el 6σ.

4. Capacidad

Este capítulo contiene información resumida sobre estadísticas ycómo se utilizan para comprobar las herramientas y la producción.

La precisión de una herramienta indica algo acerca del rendi-miento, pero esto no es suficiente. El aspecto importante es laforma en que la herramienta se comporta en una aplicación dela línea de producción. Así pues, estamos obligados a relacio-nar de algún modo la precisión de la herramienta con la aplica-ción. Todas las uniones tienen un valor objetivo, pero tambiénalguna tolerancia que sea aceptable. Relacionando la media yla desviación estándar con el valor objetivo y los límites detolerancia de una aplicación, podemos decir cómo se comportauna herramienta donde realmente importa: en la aplicación.Esto es posible gracias a los diferentes Índices de Capacidad.

Cp El primer índice de capacidad, y el más utilizado, se llamaCp. La fórmula del Cp es:

Cp = Intervalo de tolerancia = HI – LO6σ 6σ

Si observa la fórmula puede ver que relaciona simplemente elintervalo de tolerancia (ALTO-BAJO), con la variación natu-ral del proceso. Si tenemos una herramienta con una disper-sión grande y una aplicación con unos requisitos rigurosos(límites de tolerancia estrechos), obtenemos un valor Cpbajo. Por el contrario, si tenemos una herramienta con unadispersión muy pequeña (σ pequeña), pero con unos límitesde tolerancia muy amplios, obtenemos un Cp alto.Naturalmente esto es lo que queremos ya que, cuanto menorsea la variación, con respecto a los límites de tolerancia,menor será el riesgo de aprietes fuera de tolerancias. Losrequisitos de Cp varían. Lo más común es que Cp tenga queser mayor que 1,33. Esto indica que 6 veces la desviaciónestándar no cubre más del 75% del intervalo de tolerancia.


Par

Al calcular el Cpk también seconsidera el valor objetivo.

Pero, ¿es esto suficiente para que podamos decir si la herra-mienta es adecuada o inadecuada para una aplicación específica?¿Necesitamos algo más? Sí. El Cp no considera si la media dela distribución está cerca del valor objetivo o no. Este índiceno garantiza que la distribución esté situada en el centro delintervalo de tolerancia. En el gráfico siguiente puede ver lamisma herramienta en la misma aplicación, pero antes y des-pués del ajuste de par. En ambos casos tendríamos el mismoCp. Si estamos alejados del objetivo, es posible que los aprie-tes estén fuera de uno de los límites de tolerancia, aún en elcaso de que la dispersión sea pequeña con respecto al intervalode tolerancia (Cp alto). Así pues, necesitamos algo más querelacione también la distribución con el valor objetivo.

CpkEl Cpk también relaciona la media de la distribución con elvalor objetivo de la aplicación. La forma de hacerlo consisteen dividir la distribución y la aplicación en dos partes dife-rentes, y hacer un cálculo para cada una. La fórmula es lasiguiente:

Cpk = min [(HI – AVE) / 3σ , (AVE – LO) / 3σ]

Primero relacionamos la diferencia entre el límite de toleran-cia superior y el promedio, para reducir a la mitad la varia-ción natural (3σ). Después hacemos otro cálculo, relacionandola diferencia entre el promedio y el límite de tolerancia infe-rior con 3σ. Ahora tenemos dos valores potencialmente dife-rentes, y el MAS BAJO de ambos es el Cpk. Si piensa queesto es difícil, tómese unos minutos para analizarlo. Si el pro-medio es más alto que el valor objetivo, entonces la diferen-cia entre el límite de tolerancia superior y el promedio esmenor que la diferencia entre el promedio y el límite de tole-

Un Cp alto no garantiza que estemos cerca del valor objetivo.


Proceso no capazCambiar la herrami-enta o ajustarla parauna buena precisión.

Proceso capaz,pero es necesarioajustar el promedio.

No es posible. Proceso capaz ybien ajustado.

Malo Cp Bueno

Malo

Cpk

Bueno

rancia inferior. Si es éste el caso, el “cálculo superior” nosdará el Cpk, ya que nos encontramos más cerca del límite detolerancia superior.

¿Qué sucede con el Cpk si nos encontramos justamente en elobjetivo? En este caso estaremos igual de cerca del límite detolerancia superior que del inferior, y ambos cálculos nosdarán el mismo resultado.

En este caso, también podemos ver que el Cpk tiene elmismo valor que el Cp.

Ya hemos presentado el Cp y el Cpk. Estudiando las fór-mulas resulta fácil ver que Cp sólo relaciona el intervalode tolerancia con 6σ del proceso. Cpk también considerael valor objetivo. Queremos que tanto Cp como Cpk seanmayores que 1,33. Si nuestro promedio está justamente

en el objetivo, Cp y Cpk son iguales. Cuanto más lejosestemos del objetivo, mayor será la diferencia entre Cp y

Cpk. Lógicamente, Cpk no puede ser nunca mayor que Cp.

¿Cuándo es capaz un proceso?Todavía no se ha encontrado una respuesta definitiva a la pre-gunta “¿qué se considera capaz?”. Desde que se empezó ausar el Cp, el valor de 1,33 se ha convertido en el criterio másaceptable como límite inferior. Los requisitos de Cpk varían.Lo más común es que Cpk sea mayor que 1,33. Un procesoque tenga un Cpk menor que 1,00 no será nunca capaz.

Es muy importante comprender por qué usamos tanto el Cpcomo el Cpk. Si utilizamos sólo el Cp, no sabremos si nosencontramos en el objetivo o no. Si usamos solamente elCpk, no podremos saber si el valor es bueno o malo debidoal centrado del proceso o a la dispersión. Así pues, tenemosque usar los dos. Juntos nos pueden dar una indicación muybuena del comportamiento de una herramienta específica enuna aplicación específica. También es perfecto para compararherramientas distintas.

Observe las siguientes dianas:

Diana 1:Cp alto y Cpk bajo.Diana 2:Cp bajo y Cpk bajo.Diana 3:Cp alto y Cpk alto

La relación entre Cp y CpK.


La primera muestra un proceso mal centrado, pero con unabaja dispersión (alta precisión). En este caso, el Cp es alto yel Cpk bajo. En la segunda diana, los dardos están situadosaleatoriamente alrededor del centro, pero la dispersión esbastante grande con relación a las tolerancias. El Cp proba-blemente no sea tan bueno, pero si el “valor medio” se en-cuentra en el objetivo, el Cpk tiene el mismo valor que el Cp.La tercera diana muestra un proceso bien centrado, con unaalta precisión. Esto significa que tanto el Cp como el Cpkson altos. El proceso es capaz.

Un ejemplo:Debemos apretar una junta a 70 Nm ± 10 %. Probamos una herra-mienta y obtenemos un promedio de 71 Nm y una σ de 1.2 Nm.

Cp = (77-63) / 6*1.2 = 1.95Cpk = min [ (77-71) / (3*1.2) , (71-63) / (3*1.2) ] =

min [ 1.67, 2.22 ] = 1.67

Tanto el valor Cp como Cpk son mayores de 1,33 por lo queel proceso es capaz y no precisa ningún ajuste.

Índices de capacidad de las máquinasComo ya sabe, Cp y Cpk son índices de capacidad del proce-so. Todo lo que afecta al proceso, afecta a estos índices. Perosi eliminamos toda la variación que afecta al proceso demontaje, excepto la variación en la propia herramienta, obte-nemos lo que denominamos índices de capacidad de lasmáquinas. Esto índices se deben medir en unas condicionesmuy controladas, preferiblemente en el departamento demantenimiento de herramientas. Las pruebas deben realizarseen la misma junta y por el mismo operario (o incluso mejor,poniendo la herramienta en un soporte para suprimir cual-quier influencia del operario). Los cálculos son los mismospara Cm que para Cp, e iguales para Cmk que para Cpk.

Así pues, recuerde que Cp y Cpk determinan si el proceso escapaz. Cm y Cmk determinan si la máquina (herramienta)es capaz

¿Qué otras cosas se deben considerar?Al analizar la capacidad de una herramienta, es muy impor-tante el tamaño de la muestra para obtener unos cálculos fia-bles de la media y de la desviación estándar. Se recomiendaun tamaño de muestra mínimo de 25 aprietes.


5. Las tres clases de condiciónde las herramientas de apriete deacuerdo con la directriz VDI2862

Existen muchas normas sobre uniones roscadas definidas pordiferentes compañías y organizaciones. La mayoría de estasnormas son muy similares. Un ejemplo es la directriz VDI2862, “Uso de sistemas de apriete en la industria del motor”.Se trata de una norma alemana que lleva en vigor desde el 1de julio de 1999. Fue redactada por el grupo de estudio“Reglas técnicas para el uso de sistemas de apriete en laindustria del motor” de la sección “Tecnología de produc-ción” de VDI.Esta directriz divide las uniones roscadas efectuadas en lafabricación de vehículos en tres clases de riesgo:

Clase de riesgo A(“Peligro directo o indirecto de muerte o lesiones en losmiembros”) surte efecto “cuando es muy probable que larotura de este perno dé lugar a un fallo de seguridad y/o a ladestrucción del vehículo completo, y por tanto se indica elpeligro directo o indirecto de muerte o lesiones en los miem-bros.” Estos tipos de uniones también se denominan “Unionescríticas de seguridad”.

Clase de riesgo B(“Defecto accidental”) se indica “cuando la rotura del pernodará lugar a una avería del vehículo.”

Clase de riesgo C(“Molestia para el cliente”), aplicable “cuando el fallo delperno provoca molestia entre los clientes.”

Los requisitos mínimos de cada clase de riesgo se puedencumplir mediante las soluciones de los 5 pasos orientados a laproducción con cero fallos (Capítulo 1) de acuerdo con latabla siguiente.

Clase de riesgo Soluciones según se describe en el capítulo 1

A Paso 4 o superior

B Paso 3 o superior

C Paso 2 o superior


6. Casos de producción a prueba de errores

6.1 Onan Cummins PowerGeneration, Minneapolis, EE.UU.

6.2 Ford Camaçari, Brasil.

6.6 Daimler-Chrysler, Alemania.6.5 Fuerzas Aéreas, Holanda.

6.7 InterBrew, Bélgica.

6.3 Hoerbiger, Austria.

6.9 Grupo BMW, Alemania.

6.4 Johnson Controls, EE.UU.

6.8 Krause Maschinenfabrik,Alemania.


6.1 Sistema de mantenimiento preventivo en OnanCummins Power GenerationOnan Cummins Power Generation, de Minneapolis, EstadosUnidos, fabrica grupos electrógenos. En un esfuerzo por con-trolar sus herramientas y el apriete, Onan decidió implantarun sistema de mantenimiento preventivo compuesto por unACTA 3000, el software ToolsTalk ACTA y transductores enlínea. Bruce LaMirande, responsable de control de apriete,nos manifiesta los resultados de su nuevo sistema QAT deAtlas Copco.

“Llevamos usando este sistema dos años. Una importanteventaja es que ahora podemos predecir el tiempo que puedefuncionar una herramienta hasta que deba ser revisada.Asimismo, podemos comprobar cómo se utilizan las herra-mientas y saber exactamente cuándo se debe realizar su man-tenimiento. Antes, desechábamos las herramientas cuando seaveriaban, lo cual resultaba muy costoso. Ahora, las herra-mientas duran más y estamos consiguiendo unos tremendosahorros.

“Ahora tenemos pleno control de nuestras herramientas y delapriete. Antes, enviábamos las herramientas para su manteni-miento y recalibración y las recibíamos 3 ó 4 días después.Ahora, necesitamos como máximo 45 minutos para llevar laherramienta al taller, repararla, realizar el mantenimiento ycalibrarla, dejándola lista para funcionar. Esto significa quetenemos un sistema más eficiente y más rápido.

“Además, usando el ToolsTalk ACTA ahora tenemos un sis-tema informático único para la calibración, mantenimiento,etc. Y el sistema ACTA completo nos ayuda activamente adetectar problemas de las herramientas antes de que se pro-duzcan. Podemos ver en cualquier momento cómo funcionauna herramienta y cómo se comporta en la línea de montaje”.

Comprobación estática del parcon ACTA 3000 y MRTT enOnan Cummins PowerGeneration.


6.2 Calibración de herramientas rápida y precisaen Ford CamaçariRicardo Samori es Ingeniero Industrial de Ford Camaçari enBrasil. Es responsable de la implantación de un Proceso deAseguramiento de la Calidad de acuerdo con los estrictosprocedimientos de Ford. Ricardo comenta, “Buscábamos unnivel de aseguramiento de la calidad que garantizase la satis-facción de nuestros clientes y un nivel de calidad que rebasesus requisitos y expectativas”.

Esta planta optó por una solución total de Atlas Copco, queincluye: Tensor DS, ACTA 3000, transductores de par IRTT,la llave dinamométrica MRTT y finalmente el softwareToolsTalk ACTA. Una de las principales funciones de estenuevo sistema era calibrar y actualizar los sistemas TensorDS de una forma rápida y precisa usando el ACTA 3000.

El ACTA 3000 conectado a la unidad Tensor compara el parde calibración del DS con los valores recibidos del transduc-tor conectado al ACTA 3000. Una vez efectuado el apriete, elACTA 3000 calcula el nuevo valor de ajuste de par para elTensor DS y lo envía a la unidad. También guarda el valor enla base de datos de herramientas del ACTA 3000. El TensorDS ya está actualizado y listo para volver a utilizar.

“La solución del ACTA 3000 ha reforzado nuestros Análisisdel Proceso y ha creado un canal de comunicación para me-jorar nuestros resultados globales. Además, el ACTA 3000nos permite garantizar los resultados del proceso, especial-mente en aplicaciones DS mediante la sincronización entre elACTA 3000 y el Tensor DS.

El ACTA 3000 se usa para cali-brar herramientas directamenteen la línea de montaje.


“Lo que más nos gusta es la sencillez que ofrece el ACTA yel programa ToolsTalk. Ahorramos tiempo, tenemos plenocontrol de los criterios de rendimiento y mantenimiento delas herramientas, y evitamos la manipulación de datos.Gracias a las funciones especiales, por ejemplo los filtros debúsqueda y la lista de herramientas, así como la completainformación que se genera a través de los gráficos, informes,etc., no necesitamos ningún otro software adicional paracompletar la auditoría de la documentación. Con las herra-mientas y el sistema de auditoría de calidad de Atlas Copco,estamos convencidos de que tenemos las mejores herramien-tas y el mejor sistema de control de calidad”, concluye el Sr.Samori.

6.3 Montaje de válvulas en Hoerbiger¿Cómo se consigue el control del proceso de dos herramien-tas neumáticas dentro de los límites del presupuesto cuandotienen que apretar una junta rígida y otra elástica de formafiable y con una precisión de ±5 % y ±12 %?

Hoerbiger, en Wiener Neustadt, se enfrentó a este dilema,pero no estaban dispuestos a pagar 7.000 euros, incluida laherramienta, para la solución. La mitad del presupuesto ya sehabía destinado a la estación de trabajo. Además, las unionesno precisaban documentación, para lo cual se habría necesi-tado una herramienta eléctrica controlada. La garantía decalidad exigía solamente un control fiable del proceso y elreconocimiento de los aprietes incorrectos. En este caso, lasolución fue un “RE-Controller” desarrollado por AtlasCopco Tools and Assembly Systems: en Hoerbiger se utilizópor primera vez un pequeño dispositivo electrónico, que enrealidad estaba diseñado para verificar una herramienta, paracontrolar dos herramientas más el operario.

Este dispositivo era necesario para el montaje de una válvulade control. Había que instalar el primer perno y la tapa.Primero se aprieta un perno con una junta sintética en lamontura usando un destornillador LUM. Se gira la pieza y seaprieta la tapa. Después, el operario pone las válvulas decontrol, montadas en un ciclo de cuatro etapas, en una esta-ción de prueba y carga las cuatro piezas siguientes para elmontaje.

Si el operario utiliza por error la herramienta incorrecta, lonotará porque el adaptador no encajará en el perno que sedebe instalar primero. Así se descarta la posible confusión deherramientas. Además, entre los ciclos de montaje, es decir,

Calidad delprocesoPaso 2

El RE-Controller observa elnúmero de aprietes.


al cambiar de las monturas a las tapas y viceversa, el opera-rio tiene que accionar un selector de programa para conmutarel RE-Controller a la herramienta o programa de aprieteapropiados. Al mismo tiempo, el selector también controla ladirección del suministro de aire de modo que éste se dirija ala herramienta seleccionada y que la utilizada anteriormenteesté cortada o sin presión.

Este interruptor fue el artífice que permitió monitorizar lasherramientas con el controlador de apriete. Para ello se utili-zó un simple circuito de relés, fabricado por el propioHoerbiger, que da al controlador el tiempo necesario paraajustar los parámetros apropiados al conmutar.

De lo contrario, el RE-Controller funciona en su modo nor-mal: para doblar la seguridad, el proceso de apriete se com-prueba con mediciones simultáneas de presión y tiempo, ycon dos ventanas separadas de presión/tiempo (ver diagra-ma). De esta forma se asigna un valor de presión específico(programable) al tiempo de montaje y al tiempo de parada enel punto de desconexión.

Como resultado, se detectan los errores del operario (dedoretirado del gatillo demasiado pronto), así como cualquierdefecto que pueda tener el componente o el perno, ya que sellega demasiado pronto al soporte de cabeza o el perno no sepuede apretar en su totalidad. De este modo, el controladorde Hoerbiger también descubre, por ejemplo, si se ha olvida-do la junta debajo del perno de montaje principal.

Por encima de todo, se comprueba la presión principal y encarga ya que el funcionamiento sin problemas del acopla-miento de desconexión depende de éstas. Si la presión de tra-bajo es insuficiente o se produce un apriete incorrecto (NOOK), el controlador emite una alarma visual y acústica ydesconecta la herramienta.

Además de las comprobaciones oculares y acústicas OK yNO OK en conexiones individuales, también es posible elprocesamiento “Total OK” por ciclo individual y ciclo glo-bal. Además, usando Total-OK y entradas y salidas de señallibres de potencial, también se pueden controlar perfecta-mente los ciclos de montaje.Como el RE-Controller reconoce cuando no se ha hecho elnúmero programado de conexiones por ciclo (control deciclo), la señal dada en los casos NO OK se usa para impedirque la pieza de trabajo pase a la etapa siguiente hasta que el

Par

Presión 2

Presión 1Tiempo de aproximación Tiempo

ciclo

Control de presión y tiempo

Tiempo

Con el RE-Controller, este pro-ceso de apriete se verifica conmediciones simultáneas depresión y tiempo, y dos venta-nas separadas de presión/tiem-po. Esto permite detectar loserrores del operario.


ciclo haya finalizado y sea correcto. A la inversa, el controla-dor no conmutará a un nuevo ciclo del proceso si todavíafalta la pieza de trabajo. El controlador se puede programarfácilmente en cuestión de minutos con un dispositivo inde-pendiente no mayor que un mando de televisión. Separandoel controlador y el dispositivo de programación se descartanlos cambios no autorizados para los parámetros de control.El único requisito para usar este control del proceso de “bajocoste” es tener una herramienta desconectable con una salidade señal. Pueden ser tanto herramientas neumáticas comoeléctricas de la gama Eliza.

6.4 Reducción de costes y mejora de la calidad enJohnson ControlsJohnson Controls es un importante proveedor de asientos ysistemas interiores para la industria del motor. En Lake-Wood, Michigan, Estados Unidos, la empresa fabrica fronta-les para grandes fabricantes de automóviles. Par de rozamien-to, diferentes longitudes de tornillo y variación de los tiposde unión son dificultades típicas a las que se deben enfrentarlos ingenieros de producción al planificar el montaje depaneles, retrovisores y otros componentes del interior delcoche. “Antes, esto daba lugar a problemas como roscaspasadas, componentes faltantes y piezas dañadas”, manifiestael ingeniero de producción Phil Green.

Se introdujeron varios sistemas de atornillador Tensor DL,permitiendo su integración en la cadena vía un PLC. JohnsonControls tiene ahora pleno control de línea y recogida dedatos. Seis herramientas convencionales fueron sustituidaspor sólo tres sistemas Tensor DL en cada estación. Estos sis-temas están ajustados para apretar 16 tornillos Torx a 1,6 Nmcon una tolerancia de ± 10% del par objetivo.

Phil Green explica que las nuevas herramientas han mejora-do el control de calidad y eliminado la necesidad de inspec-ciones finales. La inversión se amortizó en menos de ochosemanas gracias a la supresión de los problemas de montaje,una reducción de los costes de mantenimiento preventivo del70% y la disminución del tiempo de parada. “La capacidadde cambiar la velocidad de aproximación y los ajustes de parcon la herramienta nos ha otorgado una flexibilidad descono-cida para nosotros”, afirma. “Nuestra experiencia hasta elmomento ha sido excelente con Tensor DL, estoy asombradodel rendimiento y de la ausencia de tiempo improductivo”.

El Tensor DL ha mejorado lacalidad y eliminado la necesi-dad de inspecciones finales enJohnson Controls.



6.5 Montaje de ruedas en las Fuerzas AéreasHolandesasEl “aterrizaje y despegue” como dicen los pilotos, formaparte del plan de entrenamiento del 334 Escuadrón deTransporte de las Reales Fuerzas Armadas Holandesas enEindhoven, Holanda. “Durante los entrenamientos, nuestrosaviones de transporte aterrizan hasta diez veces por hora yvuelven a elevarse inmediatamente”, comenta Jake Verhoef.Oficial de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos, es respon-sable del mantenimiento y servicio en la base aérea deEindhoven. Sobre todo, esto implica muchos cambios deneumáticos ya que tantos despegues y aterrizajes por horason una tortura para el tren de aterrizaje y para las ruedas.Los trabajadores del “taller de neumáticos” (una combina-ción de almacén de neumáticos, taller y cabina de pruebas)están muy ocupados manteniendo en perfecto estado losonce aviones de transporte del escuadrón.

Sin embargo, su trabajo era incluso más duro. Antes, seapretaban todos los pernos de las ruedas con diferentes he-rramientas de impulso y después se realizaba el apriete finalcon una llave dinamométrica. Con unos pares de entre 10 y200 Nm, esto producía un gran cansancio en los brazos.Además, se tardaba mucho más. Ahora, dos herramientas“Tensor DS” son suficientes para hacer el mismo trabajo, sinque sea necesario el apriete final.

En la base aérea descubrieron el Tensor DS mientras se pla-nificaba el equipamiento para un nuevo tipo de taller de neu-máticos. Después de que casi hubiesen decidido invertir enun sistema de apriete de los utilizados por la industria delmotor para uniones particularmente críticas que requierendocumentación, “Atlas Copco nos hizo una demostración deun nuevo tipo de herramienta de apriete que parecía casihecha a la medida de nuestras necesidades”, recuerdaWillem Roelofsen, Ayudante de la Oficina deMantenimiento e Ingeniería”.

El sistema era menos caro, pero ofrecía la misma seguridadde cero fallos y versatilidad para programar los diferentestipos de trabajos de apriete. Es cierto que no se podían regis-trar los resultados con esta solución, pero tampoco era cru-cial. Lo más importante era que se podía cubrir un rango depar muy amplio con una herramienta de apriete, sin defectosy sin tener que realizar el apriete final. También influyó queno fuese una solución especial sino un producto estándar.

Para mejorar la calidad delproceso de instalación de neu-máticos en los aviones del 334Escuadrón de Transporte, lasFuerzas Aéreas Holandesasahora utilizan sólo dos herra-mientas para todos los tiposde trabajo de apriete. Un aprie-tatuercas angular y otro conempuñadura de pistola de laserie Tensor DS. El sistema decontrol de apriete sólo da laaprobación cuando todos lospernos se han apretado co-rrectamente en tres etapas(reglamento militar).

Calidad delprocesoEtapa 3


Dos herramientas para todoActualmente, son suficientes dos herramientas para montarlas ruedas de los cinco tipos de aviones que hay enEindhoven - un aprietatuercas con empuñadura de pistolaTensor DS9 (para 80 a 200 Nm) y otro angular DS7 (10 a 80Nm) comparten los trabajos de apriete en las ruedas princi-pales y del morro. Como cada uno puede almacenar ochoparámetros de par de libre programación, también reemplazaa 8 herramientas convencionales. Esto ahorra espacio ydinero. Usando estas dos herramientas, las ruedas de todoslos aviones de transporte se montan actualmente con unaprecisión de par que no se podía conseguir con las herra-mientas neumáticas anteriores. Por encima de todo, las herra-mientas DS ofrecen una gran seguridad del proceso, ya quesupervisan simultáneamente al operario y a la pieza de tra-bajo. De este modo, el sistema de control sólo da la aproba-ción de una rueda cuando todos los pernos se han apretadocon precisión y en la secuencia establecida. Si no se consi-gue el par ajustado, quizás porque la rosca está dañada, seilumina un LED rojo en la herramienta. Si todo es correcto,se ilumina el LED verde.

Si un perno de la rueda se aprieta por descuido dos veces, elsistema de control de la herramienta lo detecta exactamentede la misma forma que un perno olvidado.

Compuestos por dos medias llantas y un neumático (sincámara) e inflados a 7,5 bar, los neumáticos se deben apretarpor igual y de forma fiable, ya que se calientan mucho en lasmaniobras de “aterrizaje y despegue”.

Apriete en tres etapasComo resultado, los doce pernos de la rueda del morro delos Hércules C-130 no se aprietan solamente siguiendo unorden diagonal. Las instrucciones de mantenimiento tambiénexigen que todas las uniones sean apretadas en tres etapas.Esto nivela los esfuerzos residuales y evita la distorsión delas llantas. El par de apriete necesario para cada etapa seajusta por adelantado en la herramienta electrónica en elmodo de programación y se recupera caso por caso a travésdel selector en la herramienta Tensor DS.

Montaje de neumáticos en eltren de aterrizaje de un avióncisterna KDC-10: el aprietatuer-cas de pistola Tensor DS con-firma cada operación de aprie-te OK con la señal de un LEDverde (en el extremo superiorde la herramienta). Si se ilumi-na el LED rojo, el operariodebe cambiar la dirección dela herramienta y volver a apre-tar el perno. Si se vuelve a ilu-minar el LED rojo, se cambiael perno.


El oficial Jake Verhoef está encantado:“En comparación con las herramientas neumáticas anteriores,el montaje de los pernos es ahora más silencioso, con menosvibración y, en particular, sin presencia de aceite. Por encimade todo, esta herramienta Tensor cumple todos los requisitosde las Normas de las Autoridades Aeronáuticas ConjuntasEuropeas, que están basados en las normas de la Administra-ción Federal de Aviación (FAA). Además, resultaron más bara-tas que el sistema de apriete que habíamos presupuestado, aun-que obviamente mucho más caras que las bocas tradicionales.Pero la precisión ha mejorado tan espectacularmente y lostiempos de montaje han descendido tanto que nuestra inver-sión se amortizará rápidamente”, comenta Willem Roelofsen

6.6 La herramienta de apriete prueba la estan-queidad de la junta al mismo tiempoNormalmente, las herramientas de apriete controlado sólotienen en cuenta si los parámetros y los ciclos de apriete sehan cumplido correctamente. Sin embargo, en la fábrica decamiones de Daimler-Chrysler en Wörth am Rhein, las he-rramientas de apriete eléctricas también comprueban si lasjuntas tóricas y las presillas se han instalado correctamenteen los pernos de unión de los bloques de válvulas. Si no, laherramienta da la alarma y deja sencillamente de funcionar.

Esta comprobación automática del proceso de montaje com-pleto se implantó usando herramientas eléctricas de la gamaDS, dotadas simplemente de un diferente software para laelectrónica de control (DigiTork) y de adaptadores especialespara el motor desplazado respecto del eje, conocidos comodistribuidores de rotación con conexiones neumáticas. Estosdistribuidores tienen una rueda dentada que encaja en lospernos, de los cuales sobresale una espiga. Antes de cadaoperación de apriete, tiene lugar una interrogación neumáticaque dura sólo 600 milisegundos para ver si la junta tórica ylas presillas están presentes en el perno, a través de conduc-tos de aire (Ø 2 y 3 mm) en el barril.

El indicador es una diferencia entre las presiones de impactoy de caudal de sólo 0,15 bar. De acuerdo con esto, el sistemade control comprueba primero si el aire de prueba se sumi-nistra realmente al distribuidor de rotación y si los conductosde aire están despejados. La comprobación de si el pernotiene todos sus componentes se realiza automáticamentecada vez que se pulsa el botón de arranque situado en laempuñadura de la herramienta. El sistema de control sólolibera la herramienta cuando se ha medido el diferencial depresión y se ha desactivado la prueba de aire.

El secreto del aprietatuercasTensor DS, utilizado aquí parael apriete sin fuerzas de reac-ción de las bombonas, es su ser-voelectrónica conocida como“DigiTork”. No precisa sensoresexternos de par o ángulo, aun-que controla estas variablesusando como valores la inten-sidad, voltaje, frecuencia ytemperatura del servomotor.

Calidad delprocesoEtapa 3


Si la conexión del perno es correcta, se inicia de nuevo elciclo completo desde el principio. Por otra parte, si laconexión del perno no es correcta, el sistema de control deapriete se lo comunica al operario visualmente. Entonces, laverificación de la presión del caudal permanece desactivada.Sólo puede comenzar un nuevo ciclo cuando el operario hadesmontado las piezas y ha realizado la confirmación.

No obstante, si no hay presión de impacto o si la junta tóricay/o las presillas no se han instalado correctamente, se da unaseñal de aviso visual de que la herramienta no ha realizadosu trabajo correctamente. El operario debe rectificar el falloy confirmar al sistema de control que se ha realizado. Sóloentonces puede continuar el apriete.

6.7 La nueva forma de apriete - barriles de cervezaAunque no lo parezca, las válvulas roscadas de los barrilesde cerveza presentan un trabajo de apriete difícil. Al apretarlas válvulas se crean esfuerzos residuales a través de las jun-tas de goma, y las herramientas de apriete tradicionales nopueden realizar un cierre correcto. Esto es lo que descubrióel grupo belga InterBrew y su fábrica de cerveza StellaArtois cuando se vieron obligados a convertir 1,1 millonesde barriles con un sistema de cierre estándar. Antes, cadauno de los tres centros belgas de Interbrew tenía su propiosistema. Esto entrañaba muchos viajes de vacío entre lasfábricas de cerveza del grupo en Bruselas, Lieja y Lovaina,ya que cada una sólo podía rellenar sus propios barriles.Después de instalar un cierre estándar, que Interbrew deno-mina “MicroMatic”, los barriles podrían circular libremente.

Si las juntas tóricas y las presi-llas no están montadas correc-tamente, la herramienta da laalarma y no arranca. Para ello,la empresa adquirió el aprieta-tuercas Tensor DS con su uni-dad de control DigiTork y adap-tadores especiales para el aprie-tatuercas angular.

En Bélgica había que reconver-tir 1,1 millones de barriles decerveza con un sistema de cie-rre estándar. Con el fin dereducir los severos esfuerzosresiduales que se producen enel proceso, se eligieron herra-mientas controladas por eloperario de la gama Tensor S.



Aunque la operación de apriete no era crítica para la seguri-dad y por tanto no era necesario que estuviese documentada,Interbrew eligió la misma herramienta de alta tecnologíaTensor S que la industria del motor prescribe para pernos deseguridad en los anclajes de airbags, dirección y cinturonesde seguridad. Estas herramientas eléctricas controladas tienenincluso asignada su propia dirección Ethernet TCP/IP.

Se compensan los esfuerzos residuales del apriete¿No había adquirido Interbrew un Lamborghini sólo para irde compras? Jan Van de Bergh lo rechaza con firmeza:“Nuestras normas de calidad autoimpuestas exigen un cienpor cien de seguridad para cada barril”. Es el jefe de equipodel departamento de energía y fluidos de la fábrica de cerve-za Stella Artois en Lovaina. “En todo caso, era la únicaforma de controlar los extremos esfuerzos residuales”. Lasválvulas MicroMatic debían ser apretadas en la parte supe-rior de los barriles, con un par mínimo de 70 Nm pero nosuperior a 80 Nm. Y el trabajo de apriete no es precisamentesencillo, ya que la unión es extremadamente elástica debido ala junta.

El jefe de equipo Jan Van deBergh con el nuevo cierre debarril MicroMatic. A la izquier-da de la fotografía, la unidadPower Focus. Tiene asignadasu propia dirección EthernetTCP/IP y se puede invocardesde cualquier parte, porejemplo, para efectuar un aná-lisis remoto del trabajo de aprie-te, para actualizar un programao simplemente para consultarlos resultados de apriete de lajornada.


Para mantenerse dentro de las tolerancias en todo momento,las herramientas están programadas para un par objetivo de75 Nm. “Incluso con variaciones de ±4 Nm, de este modo seobtienen siempre uniones sin fallos”, declara Van de Bergh.La válvula se preaprieta primero y la herramienta se detienedespués 50 milisegundos a un par definido. El objetivo escompensar los esfuerzos residuales en las juntas. Después deesto, conmuta al apriete final de 75 Nm. Si la unidad de con-trol de la herramienta indica “OK”, todo está bien.

Como la unidad de control de apriete también verifica elángulo de rotación en esta operación, las juntas defectuosasy las roscas dañadas se detectan antes del llenado. Con loscierres antiguos de los barriles y sin las herramientas eléctri-cas actuales, estos fallos sólo se podían detectar en un bañode agua después del llenado: si salían burbujas de aire por laconexión roscada, se debía reapretar y volver a sumergir. Siel barril no esta hermético todavía se tenía que cambiar elcierre completo.

Programación con ordenador portátilHuelga decir que antes de realizar la inversión se probaronotras alternativas. Sin embargo, la diferencia de coste conotros sistemas neumáticos o eléctricos no era excesiva.

“Nos sorprendió la sencillez de programación y de funciona-miento, por lo que nos decidimos por la solución que ofrecíamayor funcionalidad. Desde mi ordenador portátil puedoajustar los parámetros de par y ángulo en cualquier momentoy ver los gráficos y estadísticas de apriete”, afirma Van deBergh. Es consciente de que todavía dista mucho de utilizar-se toda la funcionalidad que el sistema ofrece: “Las seisestaciones de apriete Tensor S funcionan independientemen-te una de otra, pero podríamos conectarlas en red en cual-quier momento a través de sus direcciones TCP/IP asignadas,de modo que puedan comunicarse entre ellas mediante unaEthernet.”

Así que, de momento, el Lamborghini marcha sólo en pri-mera velocidad, pero esto podría cambiar. Para el futuro, eljefe de equipo tiene pensado dotar a cada barril de un chippara guardar todos los datos. “Cuando un barril retorna a lafábrica, podríamos llevar a cabo una inspección de llegadacon el sistema de apriete. Así podríamos saber la fecha delúltimo llenado y la última prueba de presión, los pares de

Jan Van de Bergh carga losdatos de apriete actuales en suordenador portátil, con loscuales también programó lasherramientas.


apriete, ángulos de rotación, etc., y distribuir en consonancialos barriles dentro de la fábrica”, por ejemplo si hubiese quecambiar las juntas o si se detectasen roscas dañadas. “Sóloentonces podríamos aprovechar al máximo las capacidadesde comunicación de estas herramientas”, subraya Van deBergh.

6.8 Ford usa la nueva forma de apriete en sus lí-neas de motoresFord ha optado por la “nueva forma de apriete” (capítulo 3)para sus motores de 6 y 8 cilindros. Esto significa sistemasde apriete de la nueva generación Power: Power Focus yherramientas Tensor para estaciones de montaje manual yherramientas PowerMacs para estaciones automatizadas.

Johann A. Krause Maschinenfabrik de Bremen fabrica todaslas líneas de montaje europeas de Ford como instalacionescompletas y actúa como “proveedor continuo” para sus nue-vas líneas de motores previstas para todo el mundo.

El ingeniero Detlev Kalter es responsable de la tecnología deapriete en Krause. Al inclinarse por Atlas Copco y la nuevaforma de apriete, tuvo que convencer a los responsables enla sede central de Ford en Dearborn, EE.UU. Ford ya habíadescartado a los proveedores japoneses de herramientas deapriete, y aunque Atlas Copco tenía mejor cobertura delmercado en Europa y los Estados Unidos, en Ford todavíapreocupaba que el cambio de herramientas neumáticas a

Montaje de la culata de cilin-dros: aquí hay dos máquinascon diez aprietatuercas quemontan la culata de cilindrosde un motor V8. El apriete secontrola mediante el par/ángu-lo de rotación (40 Nm, 180°)con una precisión de ±2,5 %sobre 6 Sigma (es decir, la cla-sificación Ford A10).



eléctricas pudiese implicar riesgos relacionados con la nuevatecnología. Dada su larga experiencia en Krause, Kalter pusoobjeciones: “Hoy, cualquiera puede apretar un perno deforma segura, pero la voluntad y capacidad de prestar unacolaboración integral en todo el mundo es algo que pocospueden ofrecer”. Además, comprobó que los sistemas deapriete de la nueva generación Power cumplían muchos delos deseos que Krause llevaba años expresando.

Por otra parte, Ford necesitaba “uniformidad”, la estandari-zación de todos los equipos para el mismo trabajo, y unaplanta de Ford en los Estados Unidos ya había optado por lanueva generación Atlas Copco de herramientas de aprietepara una nueva línea de cajas de cambios. Esto reforzó laopinión de Kalter en favor de la nueva generación PowerFocus y PowerMACS de herramientas de apriete.

“Al final, los factores decisivos fueron la tecnología, el pre-cio y el hecho de que Atlas Copco está presente con servicioy formación en todas partes donde hay plantas Ford”, así escomo resume Kalter la decisión final de apostar por PowerFocus y las herramientas de apriete PowerMACS como“solución global”.

Ahorro de espacioEn un recorrido por las estaciones de montaje de una líneaV8, Kalter hace observar el ahorro de espacio con el mon-taje mural de los módulos independientes PowerMACS y elhecho de que pueden arreglarse con un único cable para elaprietatuercas, “mientras que las herramientas de apriete delantiguo modelo tenían tres”. Al no ser necesario tener encuenta los armarios de equipamiento de las herramientas enel diseño de las estaciones de apriete, se consiguió que éstasfuesen más pequeñas de lo que parecía práctico en los dibu-jos acotados de la oferta. Los sistemas de control están situa-dos donde no necesitan demasiado volumen adicional. Sólofue necesario alojar en el armario de equipamiento de laestación los hubs de la red, los dispositivos de seguridad delsuministro eléctrico y los filtros de red adicionales. Todoesto minimiza una superficie cara de contenedores.

El ingeniero Detfel Kalter,responsable de la tecnologíade apriete en Krause.


En la estación de montaje del cárter V8 (vea la fotografía dearriba), la conversación giró en torno a la interfaz del opera-rio del nuevo sistema de apriete. Tiene una función gráficamejorada para programación y para guiar al operario a travésdel Anunciador HMI del PowerMACS (imágenes en mapade bits de calidad fotográfica para supervisar las secuenciasde apriete en tiempo real). Todas las estaciones de esta líneaestán equipadas con un PC de control y visualización. El PCno es necesario para el sistema habitual, dice Kalter. La pro-gramación de la herramienta se puede hacer igual de biencon un ordenador portátil. “Pero si el cliente lo desea, sepuede conectar un PC al sistema PowerMacs sin proble-mas”.

Con su sexta generación de sistemas de apriete automatiza-dos MACS (PowerMacs) en diez años, Atlas Copco estádejando de lado por primera vez la costumbre de integrarsiempre el sistema de control en el armario de equipamiento.Los nuevos sistemas harán frente a todos los métodos deapriete y verificación que se han desarrollado a lo largo deltiempo. Las opciones de software también incluyen la ges-tión de fallos (gestión de los rechazos), que Ford utiliza parareducir las rectificaciones en la estación de apriete.

Apriete del cárter: los docepernos M8 del cárter se aprie-tan simultáneamente a 20 Nmcon control del par/ángulo derotación (60°) usando las doceherramientas especiales. Fordinstaló el PC de la derecha dela fotografía para realizar lainterconexión con el sistemade apriete en la propia esta-ción y poder usar simultánea-mente las capacidades gráfi-cas del sistema de control, enlugar de en un solo PC perte-neciente al sistema de controlde línea.


El acceso a Internet es cada vez más importantePara Ford era importante poder hacer la programación yseleccionar los husillos de la estación en cualquier momento,ver los valores y curvas de apriete actuales, y conservar lasestadísticas. “La visualización a través de Windows es unargumento importante para nosotros”, subraya Kalter. Loque todavía no está disponible en la línea de montaje encuestión es la utilización de las direcciones TCP/IP de cadaherramienta para comunicarse con los sistemas a través deInternet. Pero un proyecto de otro cliente ya está mostrandoque este tipo de comunicación, que forma parte estándar dela nueva forma de apriete, “se convertirá pronto en el factordecisivo”, como dice Kalter.

Las nuevas líneas de Ford mantendrán a Kalter ocupadodurante algún tiempo. En el otoño de 2001 calculó que elprograma proseguiría durante seis u ocho años.

6.9 KISSQ: Montaje con cero defectos en el GrupoBMWAunque en el Grupo BMW no se habla de un objetivo decero fallos, en el apriete practican la producción con cerofallos de acuerdo con el paso 5 (capítulo 1). Cada elementode trabajo y cada perno instalado son controlados, compro-bados y registrados por un sistema de gestión de la calidadde la compañía. La base es el sistema central KISSQ, cuyoobjetivo es optimizar los procedimientos de trabajo e incre-mentar así la productividad y la rentabilidad. Desde 1997,KISSQ está siendo introducido paso a paso en las plantas delGrupo BMW.

El sistema KISSQ permite recoger en el ordenador todos losdatos relativos a la calidad de todas las fases de producción.Desde el armazón hasta el montaje final y las pruebas diná-micas de conducción, junto con el control de las rectificacio-nes. Para ello utilizan el software estándar de la industria delmotor QSYS. Se trata de un sistema de gestión de la calidaddesarrollado por IBS AG. Permite la recogida, inspección,análisis y documentación de toda la información referente ala calidad de la producción en una base de datos central.Esta información se conserva para cada vehículo montado,incluidos los datos del proceso de apriete.



Aquí también es aplicable, en principio, el proceso de comu-nicación de datos entre herramientas de apriete y sus unida-des de control (maestras y esclavas) y el sistema de controlde las herramientas y el sistema de gestión (en este casoKISSQ) descritos en la página 49. El proceso de apriete sólocomienza cuando el vehículo ha sido identificado. El opera-rio es guiado mediante señales visuales de OK y NOK, laorganización de la secuencia de apriete y los ajustes de losparámetros a través de selectores de bocas.

Todo está basado en la tecnología “instalar y usar” de lanueva forma de apriete con servidor ToolsNet basado enEthernet y los sistemas de apriete Power Focus 3000 parapuntos de montaje manual y herramientas PowerMacs.

El Grupo BMW también tiene dos programas de AtlasCopco (basados en una solución de IBS) que son específicospara KISSQ y conocidos como ToolsIdent y ToolsControl.


ToolsIdent es la interfaz con identificación automática de losvehículos. El código de barras del número de chasis no selee en serie con un escáner de mano, sino que se transmiteinalámbricamente (estación A en el diagrama de la página49).

ToolsControl asume una función de interfaz estandarizada anivel de gestión de la producción. También se utiliza comobúfer intermedio para distribuir los datos objetivos y actua-les en comunicación con KISSQ. El software ToolsControlpuede almacenar y procesar hasta 400 números de chasis yjuegos de datos del vehículo, que son comunicados por anti-cipado por KISSQ a través del sistema de gestión de líneaSPC de acuerdo con el plan de producción.

El sistema de control de apriete localiza a través deToolsControl los trabajos del programa (juegos de paráme-tros y número de pernos) que se deben realizar y en quésecuencia. ToolsControl también gestiona el reenvío de laevaluación del estado (OK o NO OK) de todos los aprietes ytrabajos. Con el fin de registrar los datos, el sistema de con-trol de las herramientas de apriete reporta directamente alServidor ToolsNet.

Montaje en la planta BMW deDingolfing, Alemania.


Los pernos defectuosos aparecen automáticamente en laestación de rectificación central o en terminales inalámbricosjusto en la línea de montaje, donde se procesan inmediata-mente. Está incorporada una instalación inalámbrica a nivelde KISSQ para rectificaciones móviles en la línea.

Los terminales móviles también están equipados con unescáner de código de barras para identificar al operario de larectificación y al vehículo. Se indica la parte donde se harealizado la rectificación. Los resultados se confirman y aña-den al historial de trabajo realizado en el vehículo. Sólocuando se han efectuado todas las rectificaciones exigidaspor el sistema KISSQ, se genera un OK final y se da la apro-bación del vehículo.

Las herramientas de apriete se comunican con el sistema de gestión de lacalidad KISSQ a través de un servidor NT normal.Ejemplo de la planta BMW en Oxford, Inglaterra.

Servidor KISSQ

Sistema Adicional deComunicación de Datos

Sistema de controlde la producción

ToolsNet/Costa

TCP/IP Ethernet

Datalogic

Ident M

Moby E

Sistema decontrol de laproducción

Selectorde bocas

PF3000 Colorcon ToolsControlcomo Maestro

PF 3000 Compacto como esclavosIdenti-ficación

Selectorde bocas

PF 3000 Compactos

Estación de tra-bajo NT conToolsControl yToolsIdent


Título Designación

Distribución del Aire Comprimido 9833 1266 01

Motores Neumáticos 9833 9067 01

Taladrado con máquinas manuales 9833 8554 01

Amolado 9833 8641 01

Herramientas de Percusión 9833 1003 01

Herramientas de Impulso 9833 1225 01

Técnicas de Remachado 9833 1124 01

Atornillado 9833 1007 01

Técnicas de Análisis Estadístico 9833 8637 01

El Arte de la Ergonomía 9833 8587 01

Técnica de Apriete 9833 8648 01

Vibraciones en las amoladoras 9833 9017 01

Producción a Prueba de Errores 9833 1437 05

Evaluación de la Exposición a las Vibraciones

de las Herramientas Manuales 9833 1508 05

Verificación y Calibración 9833 1720 01

Guías de bolsillo Atlas Copco

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Producción a prueba de errores - Atlas Copco...cero fallos sea un factor crítico en relación con el apriete de uniones roscadas complejas. Atlas Copco ha definido cinco pasos para