Alexander Trost fundó la empresa en Rahden en 2006 con un centro de mecanizado vertical. Hoy en día, la empresa cuenta con siete modernos centros de mecanizado CNC y diez empleados cualificados, y ocupa una superficie de 1.300 m².

Automatiza más fácilmente con el SherpaLoader®

Llevar a cabo las tareas de fabricación de la forma más sencilla posible es uno de los grandes retos del mecanizado. La automatización puede ser de gran ayuda en este sentido, sobre todo cuando se basa en la simplicidad. MAFU-SHERPA CNC Automation GmbH muestra cómo la automatización CNC guiada por cámara aumenta la productividad, mejora la rentabilidad y hace que los puestos de trabajo de fabricación sean más atractivos.

Fabricación eficiente de series pequeñas y medianas

«Nuestro reto diario es seguir siendo competitivos. Porque cada vez es más difícil», destaca Alexander Trost, director general de TROST Zerspanungstechnik GmbH & Co. KG, de Rahden. «Nuestro objetivo principal es que las máquinas funcionen sin fallos, al tiempo que se alivia la carga de trabajo de los operarios». TROST fabrica componentes de precisión para la construcción de maquinaria y máquinas especiales, normalmente en series pequeñas y medianas. La empresa lleva muchos años confiando en los fiables centros de mecanizado de 3 y 5 ejes de HURCO. Para reducir los tiempos de preparación y aliviar la carga de trabajo del personal, se ha implementado la automatización de una HURCO VMX 30Ui con el SherpaLoader®.

Mecanizado automatizado de 5 ejes en TROST

En TROST, desde 2021, un SherpaLoader® se encarga de la manipulación de las piezas, desde la preparación de material hasta la pieza terminada. Dos carros de mesa sirven como almacén de material. Un sistema de cámaras 3D en el robot detecta las piezas en bruto preparadas independientemente de su posición, por lo que no se necesitan matrices ni topes fijos. El robot alinea la pieza en bruto con precisión, la sujeta automáticamente en el tornillo de banco de la HURCO VMX 30Ui y comienza el mecanizado. Tras el mecanizado, el SherpaLoader® M20 limpia la pieza con aire comprimido, la retira y coloca directamente la siguiente pieza en bruto. De este modo, los procesos de carga y descarga se realizan de forma sincronizada, lo que garantiza el máximo tiempo de funcionamiento del husillo y la seguridad del proceso. «Durante el día hemos reducido la plantilla y por la noche podemos seguir produciendo sin personal», explica Trost. «La combinación de la máquina HURCO y la automatización Sherpa ha demostrado su eficacia; desde 2024, otro SherpaLoader® alimenta una VMX42 SRti en la producción: nuestra clave para una productividad estable».

Máxima flexibilidad gracias al control de la cámara

Ya sea para fresado o torneado, los sistemas SherpaLoader® tienen un diseño modular y son compatibles con robots de 6 ejes de entre 7 y 225 kg. Su sistema de cámara y láser reconoce automáticamente los componentes, se adapta a nuevas geometrías y permite cambios de configuración en menos de cinco minutos. Las piezas se pueden colocar de forma flexible y ahorrando espacio mediante carros de mesa, palés o el sistema extraíble SpaceBox. Esta inteligencia basada en cámaras garantiza una manipulación robusta, menos intervenciones manuales y una disponibilidad continua de la máquina, lo que resulta perfecto para series pequeñas y medianas.

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August Mink GmbH & Co. KG lleva décadas marcando la pauta en la fabricación de soluciones innovadoras en el ámbito de los cepillos y, desde su fundación en 1845, se ha convertido en líder mundial en tecnología moderna de fibras y cepillos. Con una gama de más de 250 000 variantes, en las cinco plantas de producción de Göppingen se fabrican cada año más de un millón de cepillos. La continua ampliación de estas instalaciones y el parque de maquinaria más moderno del sector permiten fabricar cepillos de la máxima calidad y garantizar una entrega rápida, incluso de productos a medida.

Antes de la automatización

Al diseñar una nueva línea de producción de termoplásticos, desde el principio quedó claro que se necesitaba una automatización eficiente. MINK buscaba una solución que permitiera una producción continua con la máxima autonomía, a pesar de los múltiples cambios de producto diarios. Por eso era esencial crear un almacén de material grande, pero flexible. Ahí es donde entró en juego la probada solución robótica de MAFU-SHERPA.

La solución

MAFU-SHERPA ofreció la solución perfecta a este reto con su módulo de programa «Apilado». En este proceso, las piezas en bruto se preparan apiladas en palés. El robot las retira de un palé, las coloca en una máquina de procesamiento y, a continuación, descarga las piezas terminadas en un segundo palé, de nuevo en pilas. Gracias a la estrecha colaboración entre MINK y MAFU-SHERPA, se logró ampliar la altura de apilado a un total de diez niveles mediante ajustes en el diseño y los programas del robot. La capacidad de almacenamiento de un palé puede superar ahora los 1000 componentes, un avance decisivo que aumenta considerablemente la eficiencia de los procesos de fabricación.

Manuel Fischer, jefe de proyecto de MINK:

«Este proyecto me ha encantado. MAFU-SHERPA ha sabido adaptar muy bien su sistema estándar a las necesidades específicas de MINK con pequeños pero decisivos ajustes».

Florian Andre, director general de MAFU-SHERPA, también destaca la filosofía de la empresa:

«MAFU-SHERPA ofrece estándares consolidados para la carga y descarga de máquinas herramientas controladas por CNC. En cierta medida, podemos adaptarnos a los deseos de los clientes, siempre y cuando se siga respetando el principio básico de ‘encajar lo redondo en lo cuadrado’».

Más eficiencia,

menos gastos de personal

Gracias a la celda robótica de MAFU-SHERPA, MINK ha podido optimizar considerablemente la gestión del personal en la producción. Ahora, los trabajadores cualificados se centran más en los procesos de control de calidad y de valor añadido, mientras que la automatización garantiza un flujo de material fluido. La producción funciona ahora con la máxima eficiencia, las 24 horas del día.

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El mecanizado de piezas individuales, prototipos y series pequeñas en centros de mecanizado de última generación en un entorno con clima controlado. Geometrías complejas, un exigente mecanizado multifacial de 5 ejes y una documentación exhaustiva de tolerancias mínimas caracterizan nuestro día a día, especialmente en la fabricación de piezas de precisión para su uso en tecnología satelital.

Cuando un cliente de IPT aumentó considerablemente el volumen de pedidos, la empresa se enfrentó a un reto decisivo: ¿cómo automatizar de forma rentable la máquina de 5 ejes DECKEL MAHO DMU 60 eVo que ya tenían?

Antes de la automatización

Como fabricante por encargo, IPT debe planificar sus inversiones de forma específica y encontrar soluciones con capacidad de carga económica. Tras consultar al fabricante de la máquina, se constató que los reequipamientos necesarios para la automatización —entre ellos, pasos rotativos en el 4.º y 5.º , un sistema de sujeción hidráulico, un accionamiento automatizado para la puerta de protección de la máquina y una interfaz de automatización Profibus —habrían supuesto un gasto de cinco cifras. Para una máquina que ya llevaba diez años en funcionamiento, esa no era una opción razonable. Por eso, IPT buscó una alternativa que se ajustara a sus necesidades, y la encontró en MAFU-MAFU-SHERPA CNC Automation.

La solución

En lugar de realizar costosas modificaciones en la maquinaria, IPT se decantó por la solución de automatización a medidaSherpaLoader® M25 :

• En las máquinas de procesamiento que no cuentan con un paso rotativo, MAFU-SHERPA instala el atornillador dinamométrico RoboBuddy de ALLMATIC para automatizar de forma eficiente los tornillos de sujeción mecánicos. De este modo, se evita el reequipamiento con un sistema hidráulico de sujeción a posteriori.
• MAFU-SHERPA suministró una interfaz E/S a medida, que se realizó como reequipamiento por menos de la mitad del precio de una interfaz Profibus del fabricante de la máquina. De este modo, se pudo implementar la conexión de automatización de forma rentable y flexible.
• MAFU-SHERPA ha equipado la puerta redonda existente de la máquina con un sistema de accionamiento de puerta seguro para las personas, que se integra a la perfección en el proceso de producción.
• Con la SpaceBox de MAFU-SHERPA se pueden almacenar más de 500 componentes en el espacio que ocupa un europalet. De este modo, la instalación funciona de forma autónoma durante más de 8 horas sin necesidad de intervención manual.

Holger Gräbeldinger, director general:

«Pusimos en marcha la automatización de MAFU-SHERPA hace unos nueve meses. Hoy en día, ya no me imagino cómo podríamos haber gestionado el volumen de trabajo de la instalación automatizada si tuviéramos que cargarla a mano».

Gracias a MAFU-SHERPA, IPT ha podido automatizar su producción de forma rentable sin tener que invertir en costosas modificaciones de la maquinaria. Un paso decisivo para aumentar la eficiencia y la competitividad.

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ROLEC tiene sus orígenes en la década de 1960. Su fundador, Friedhelm Rose, revolucionó el sector al desarrollar las primeras carcasas de aluminio estancas del mundo. Desde entonces, esta empresa familiar no ha dejado de crecer y hoy es uno de los principales fabricantes de carcasas, carcasas HMI y sistemas de brazos de soporte. El espíritu innovador de Friedhelm Rose sigue vivo hoy en día y ha dado lugar a productos pioneros como el sistema de brazos de soporte profiPLUS y la serie de carcasas aluDOOR, galardonada con el German Innovation Award 2023.

Todas las cajas ROLEC se fabrican con maquinaria de última generación. Gracias a la precisa tecnología CNC, se taladran o realizan operaciones de fresado para obtener ajustes milimétricos y huecos personalizados según sea necesario. Incluso los requisitos más complejos en el mecanizado de los productos se cumplen sin dificultad.

Antes de la automatización

La fabricación de carcasas de aluminio a medida para el montaje de componentes eléctricos y electrónicos suponía un reto en cuanto a mano de obra.

Parte de estas carcasas de aluminio se mecanizaron en una sola sujeción en máquinas HAAS del modelo VF-3SS. El centro de mecanizado de 4 ejes se había ampliado a una máquina de 5 ejes y se utilizaba con un mandril de cuatro mordazas de la empresa HWR. Esto era necesario para evitar marcas de sujeción en la geometría de paredes delgadas y garantizar la promesa de calidad superior de ROLEC. Las máquinas de procesamiento no contaban con un paso de medios en el cuarto eje para accionar un dispositivo de sujeción.

Aunque los procesos de fabricación funcionaban sin problemas, los operarios solían ocuparse de otras tareas dentro de la planta debido a los largos tiempos de funcionamiento. Por eso, una vez finalizado el programa de mecanizado, el husillo del centro de mecanizado solía quedarse parado hasta que el personal registraba el final del proceso, limpiaba la pieza terminada y volvía a cargar la máquina. Por eso, la dirección de producción buscaba una asignación más eficiente del personal y maximizar el tiempo de husillo.

El reto tecnológico consistía en automatizar la técnica de sujeción ya probada sin alterar el proceso de sujeción establecido.

La solución

consta de un SherpaLoader® M25 con accionamiento eléctrico del husillo. En primer lugar, se redistribuyeron las tareas: ahora, la separación y el suministro continuo de material corren a cargo de personal semicualificado, mientras que los operadores CNC cualificados se centran en la calidad de producción y la automatización.

En el nuevo proceso, la SpaceBox se carga con materia prima. Una vez finalizado el trabajo actual, el operario de la celda robótica puede sustituir la SpaceBox vacía por una nueva con piezas en bruto —utilizando una carretilla elevadora— y continuar inmediatamente con la producción. Como alternativa, la SpaceBox puede permanecer en su sitio mientras se sustituyen las piezas mecanizadas por piezas en bruto. Se selecciona el nuevo encargo en el control por diálogo y el robot empieza a trabajar: recoge las piezas, las coloca en la estación de estampado y, a continuación, en el tornillo de banco. La pieza se sujeta con un atornillador dinamométrico acoplado al robot. Las piezas terminadas se limpian automáticamente con aire comprimido y el robot las vuelve a colocar en la SpaceBox.

Un reto especial en la automatización fue evitar las marcas de sujeción. La transmisión de fuerza a la pinza se realizó mediante cuatro insertos de sujeción con superficie de poliuretano, cuyas propiedades se adaptaron específicamente a esta aplicación durante la fase de proyecto. De este modo, se garantizó la automatización sin renunciar a la calidad superior de ROLEC.

Las aproximadamente 70 carcasas de la SpaceBox garantizan que la instalación nunca se detenga a la espera del operario. La mano de obra necesaria en las instalaciones automatizadas se ha reducido en más de un 50 %, lo que ha supuesto una ventaja competitiva significativa y ha permitido a los empleados dedicar más tiempo a otras tareas. El hecho de que la celda robótica también funcione en turnos nocturnos sin personal y genere producción es un efecto secundario muy positivo que ha reducido el retorno de la inversión a menos de dos años.

Matthias Rose, director general:

«Nuestros gastos de funcionamiento dependen en gran medida del personal. Por eso, nuestro objetivo era aumentar la productividad de nuestros trabajadores cualificados y con experiencia. Hoy en día, nuestros empleados se encargan de dos máquinas de producción más. Como la amortización fue tan rápida, compramos enseguida la segunda automatización CNC de MAFU-SHERPA. Y tenemos pensado automatizar más máquinas en el futuro».

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es la opción preferida de muchas empresas de renombre en el sector del mecanizado, sobre todo para prototipos y series de entre 1 y 10 000 piezas. Esto es aún más cierto desde que Johannes Seilbeck y Martin Herzog se hicieron cargo de la empresa tras su fundador. Con esta adquisición, ambos se dieron cuenta del potencial que tenía convertir una pequeña joya en algo aún más grande gracias a la automatización digitalizada.

Antes de la automatización

En la planta de producción solo trabajaban 5 empleados. A pesar de sus muchos años de experiencia y su competencia técnica en los sectores de la tecnología médica, la ingeniería mecánica y la industria de consumo, se veían limitados por la falta de personal. El husillo del centro de mecanizado de 5 ejes MIKRON HEM 500 U solo se utilizaba al 25 % de su capacidad y permanecía parado 18 horas al día. El reto consistía en duplicar las horas de funcionamiento del husillo sin contratar personal adicional.

La solución

Con motivo de la adquisición, se puso en marcha el primer robot: el primer paso hacia una tecnología que el anterior propietario aún no había considerado conveniente o no se había atrevido a adoptar.

La máquina existente, del modelo MIKRON HEM 500 U, no estaba preparada en absoluto para la automatización. No contaba ni con una interfaz de automatización ni con un accionamiento para la puerta. Además, faltaban canales libres en el paso de medios de los ejes 4 y 5, algo que habría sido necesario para accionar un dispositivo de sujeción neumático o hidráulico. Un reequipamiento por parte del fabricante no era una opción debido al plazo de entrega y a los costes. MAFU-SHERPA convenció con una solución completa de un solo proveedor, compuesta por un SherpaLoader® M20, equipado con un atornillador dinamométrico, y, para la máquina de procesamiento, un accionamiento eléctrico de la puerta y una interfaz para el robot. De este modo, se pudo integrar a la perfección la técnica de sujeción existente en la automatización y mantener los parámetros de mecanizado probados, lo que facilitó la incorporación a la automatización. La automatización es viable a partir de un tamaño del lote de 10 piezas. Gracias al funcionamiento robusto del sistema de automatización, hoy en día se pueden ofrecer series de hasta 50 000 piezas al año.

En el plazo de un año, se logró aumentar el tiempo de husillo efectivo de 6 a más de 20 horas al día. La automatización funcionó, por ejemplo, sin necesidad de personal durante muchos fines de semana. La empresa Schöbel es un ejemplo perfecto de que incluso las pequeñas empresas pueden implantar la robotización y convertirse así en una competencia seria.

Johannes Seilbeck, director general:

«La automatización ha más que duplicado nuestra facturación en la planta. Es un éxito y un estímulo a la vez. Por eso acabamos de invertir en una nueva máquina de procesamiento de HERMLE. Y en un segundo SherpaLoader. Ahora somos diez: ocho personas y dos robots».

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fabrica piezas de precisión para la construcción de maquinaria especial. La empresa está en Gebesee, un pueblo de 2.000 habitantes en la cuenca de Turingia, donde la escasez de mano de obra cualificada se nota especialmente: En 2023, el 49,5 % de todas las vacantes carecía de mano de obra cualificada, y las previsiones hasta 2035 no pintan mucho mejor.

El objetivo del propietario, Rene Liebl: garantizar la producción regional en Gebesee, separando la gestión de los pedidos del personal y permitiendo que los pedidos a corto plazo se puedan realizar independientemente de la disponibilidad de personal.

Antes de la automatización

y, también hoy, la fuerte fluctuación de la demanda sigue siendo el centro de nuestra actividad diaria. A menudo, la entrada de pedidos prevista no se corresponde con la realidad. Los clientes esperan —sobre todo en los pedidos urgentes— una entrega en pocos días o incluso justo después del fin de semana. Para los pedidos con plazos de entrega cortos, simplemente no había operarios disponibles para el turno de tarde o de noche.

La solución

consistía en un sistema de automatización CNC que funciona incluso cuando los operarios ya han terminado su jornada. Había que alimentar un centro de mecanizado vertical MAZAK del modelo VCN-530C. La máquina de procesamiento se equipó posteriormente con una interfaz para robots y dos dispositivos de sujeción neumáticos. El control del dispositivo de sujeción lo realiza el controlador del robot, lo que minimizó los costes de la reconversión. Para aumentar aún más el tiempo de funcionamiento autónomo, el SherpaLoader® se equipó además con una estación de reaprensión, lo que permite mecanizar la parte delantera y trasera en una sola pasada.

Como almacén de material se utiliza una SpaceBox, que puede albergar más de 400 piezas en bruto de 60 x 100 x 35 mm, lo que permite alcanzar un tiempo de funcionamiento autónomo de más de 60 horas.

Ahora, sin necesidad de pagas extras por turnos, un robot se encarga de los pedidos urgentes por la noche o de las producciones en serie durante el fin de semana, de modo que las piezas estén listas para su entrega al siguiente día laborable.

La reducción de la carga de trabajo de los operarios no solo se debe a la eliminación de los turnos de noche, sino también a que ahora es más fácil preparar los pedidos. Hoy en día, la preparación de las piezas en bruto ya no la hacen los operarios de las máquinas, sino los trabajadores del almacén. Al separar la logística de la fabricación, la preparación del material se hace ahora en el almacén, en lugar de delante de la máquina herramienta como antes.

El secreto de la productividad no está tanto en la velocidad como en la estabilidad y la continuidad de los procesos. Mientras que un operario solo puede trabajar un turno, un robot puede trabajar hasta tres turnos, sin descansos y a una velocidad constante. Si los encargos lo permiten, el robot puede trabajar más de 100 horas a la semana.

Rene Liebl, propietario:

«En la planta de Gebesee escasean los operarios cualificados. Por eso, solo se puede mejorar la fiabilidad en las entregas con la ayuda de un robot. ¡Simplemente no nos podemos permitir no automatizar las máquinas CNC!»

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