Knorr-Bremse es el fabricante líder en el mundo de sistemas de freno para vehículos comerciales y ferroviarios y un productor líder de subsistemas críticos de seguridad para vehículos ferroviarios y de transporte. Cuenta con más de 100 plantas en más de 30 países. Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH suministra, por ejemplo, equipos de freno para el metro de Londres, el metro de Berlín y el de Washington D.C. así como para trenes de alta velocidad como el ICE, el Eurostar 320 o el nuevo TGV de Francia.


Con el objetivo de ofrecer una mayor seguridad y cumplir con los requisitos de calidad para sus clientes, los datos acerca de la fabricación y del control de calidad deben estar totalmente conectados. Esto ahora es posible gracias a lo que se conoce con el nombre de Sistema de Ejecución de Fabricación (MES), que monitoriza distintos parámetros del proceso de fabricación.

ASTI Mobile Robotics ha desarrollado un Sistema de Ejecución de Fabricación (MES) en sus oficinas centrales de Knorr-Bremse situadas en Berlin-Marzahn, donde también fabricarán discos de freno para vehículos ferroviarios. La cooperación entre ASTI y Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH empezó en el año 2012. Desde entonces, las aplicaciones han mejorado constantemente en base a las necesidades de la instalación.

Tarea

La fabricación de discos de freno es un proceso complejo. Consiste en una serie de pasos concretos entre los que se incluyen la recepción de las mercancías y el trabajo mecánico, el montaje, la preparación de pedidos y el envío. Antes de introducir la nueva base de datos MES, el seguimiento, la documentación y el análisis de todos estos pasos para cada pieza era muy complejo. Además, la detección de errores consumía mucho tiempo. El nuevo MES debía garantizar la coherencia del seguimiento y la documentación del proceso de fabricación.

Descripción del proyecto

El primer paso consistió en desarrollar una base de datos central, que  recoge todos los datos del proceso, así como un portal Web con informes y páginas de configuración. Después de esto, los discos de freno se marcaron con un doble código de etiquetas para cada disco. Para ello se programó un cliente de etiquetado y una aplicación para PC. Esto proporciona la estructura básica para que cada pieza muestre todos los datos del proveedor antes de llegar al área de fabricación. Además, ya en esta fase debe quedar claro para cada pieza, lo que es y en lo que llegará a transformarse. ASTI ha programado un software de cliente para cada paso del proceso, que en la mayoría de los casos está equipado en la con interfaces para las máquinas de fabricación y permite ver el estado del montaje, incluyendo el conjunto de tornillos, el sistema de calibración y el software SPC para su control durante el proceso productivo. Si un operario quiere trabajar en un disco de freno, escanea la orden de fabricación a través del Software de Cliente. Los discos de freno están todos etiquetados con códigos. Las máquinas conectadas trabajan automáticamente según las instrucciones que están escritas en la base de datos, lo que aumenta la seguridad del proceso.

Los distintos programas de cliente envían los datos procesados a la base de datos, donde se comparan con los valores objetivo. De este modo, el operario puede verificar el proceso de calidad online, y por ejemplo revisar si se ha aplicado una fuerza de torsión adecuada en el proceso de atornillado. Si la prueba de calidad arroja resultados negativos, el cliente bloquea el disco de freno en la base de datos si es necesario y evita que se envíe el producto defectuoso.

El etiquetado de los discos de freno se realiza en una zona exterior a la del proveedor logístico. Los discos recibidos y etiquetados se almacenan allí temporalmente. Con el objetivo de ofrecer una logística personalizada entre el proveedor logístico y el centro de producción de Berlin-Marzahn, se realiza un control en el envío (ANS) y su extensión, un control de envío para materiales semiacabados (HANS) y se integra en el MES. Estos componentes permiten una producción del suministro optimizada según el sistema de producción Pull.

Con ANS, se instalaron terminales en las máquinas de procesamiento, donde los operarios pueden pedir discos de freno para su próximo pedido de fabricación. Los pedidos se envían al socio logístico, para que estén en la lista de carga para la siguiente entrega de camiones a Knorr Bremse. ANS genera una etiqueta de pedido de transporte para los pallets transportados, de forma que los operarios de las terminales pueden ver la disponibilidad de los discos de freno en la sala exterior. Cuando un camión se descarga, el conductor de la carretilla elevadora puede escanear la etiqueta y sabe dónde debe entregar la carga sin perder tiempo.

Las etiquetas de la carga también ayudan a la logística a gestionar las entregas en los espacios de aprovisionamiento del almacén. Esto es importante, debido a que no es posible que haya más pallets que espacios de almacenamiento disponibles. Con el fin de optimizar el uso de espacios de almacenamiento limitados, el proveedor logístico solo transporta las mercancías que son necesarias durante las siguientes horas.

El solicitante puede ver en cualquier momento el estado de sus pedidos y puede realizar una estimación sobre cuándo llegará su mercancía. El conductor de la carretilla elevadora, puede conocer la posición de almacenamiento en un dispositivo portátil cuando los transporta a la zona de almacenamiento. El contenido exacto de los pallets además del destino, están accesibles durante todo el proceso. Esto permite monitorizar a posteriori todo el itinerario que ha seguido una pieza durante todo el proceso de producción.

Beneficios para el consumidor:

  • La posibilidad de mezclar componentes es menor y la tasa de error disminuye.
  • La calidad aumenta gracias al seguimiento de los componentes. Por ejemplo, los discos de freno que esperan una inspección no pueden saltarse ningún paso.
  • El sistema proporciona una mayor transparencia en el procesamiento de pedidos con informes, ya que los dashboards muestran el tiempo de producción de los productos.
  • La base de datos MES se implementa con un contrato de sistema y servicio.
  • El procedimiento de ensamblaje se monitoriza en los espacios de montaje con los sensores Pick-2-Light y otros dispositivos de asistencia técnica.
  • Una cámara posicionada en el sistema de torsión comprueba la regulación de los tornillos.
  • Los sistemas emiten calibraciones periódicas internas y externas. Si no se ejecutan y los requisitos no se cumplen, la planta se cierra automáticamente.
  • El módulo ANS en el MES reduce los materiales en el centro de Knorr-Bremse situada en Berlin-Marzahn. La entrega, limpieza y seguridad del proceso aumentan.
  • La aplicación permite la integración de un robot transportador autónomo que se mueve para transportar los pallets en el área de producción a través de un módulo ANS.