Uno de los tres fabricantes de automóviles más grandes aumenta la producción del taller de pintura en un 53%.

Un sistema de monorraíl aéreo transporta los soportes de las carrocerías alrededor de un bucle que recorre el edificio del taller de pintura de 100 metros de largo.

En la estación de carga del taller de pintura, situada en un extremo de la línea de proceso, las carrocerías se cargan en estos carros móviles, que se elevan 8 metros del suelo y se fijan a un sistema de monorraíl aéreo. Los carros circulan por encima de una línea de proceso con 14 estaciones secuenciales. En cada estación, los carros se detienen para permitir que dos polipastos a bordo bajen las carrocerías a un baño de inmersión química. Una vez finalizado el proceso en una estación, los polipastos levantan la carrocería y el carro se desplaza por el monorraíl hasta la siguiente estación de la cadena, tan pronto como esté vacía. Después de la última estación del proceso, las carrocerías se descargan de los portadores en el otro lado del edificio, a 120 metros de donde empezaron. 

El problema - Conectividad móvil obsoleta

Cada portaequipaje móvil contiene un controlador de a bordo para manejar los polipastos. Un único controlador principal fijo, situado cerca de la estación de carga, gestiona los controladores de las grúas. El maestro emite las órdenes a través de un protocolo de serie heredado a través de un sistema de rieles conductores que lo conecta con los controladores de las grúas.

Este protocolo es más lento que los nuevos protocolos industriales y es difícil de transmitir de forma inalámbrica. La dirección de la instalación reconoció que para aumentar la velocidad y el ancho de banda de las comunicaciones tendría que utilizar un nuevo protocolo. Además, el diseño original de la red no requería ni incluía la comunicación de igual a igual entre los controladores de las portadoras.

El sistema de rieles conductores de contacto deslizante que transportaba los mensajes tenía sus propios problemas. El sistema de contacto deslizante requería un mantenimiento importante para funcionar con la máxima eficiencia. Pero incluso en el momento de máxima eficiencia, cuando la utilización del ancho de banda de la red se acercaba a la capacidad máxima, las altas tasas de error de transmisión plagaban este sistema de conectores de roce basado en hardware. La baja capacidad y las altas tasas de error crearon otro problema. Aunque la línea de proceso del taller de pintura tenía 14 estaciones, el sistema de rieles conductores tenía suficiente ancho de banda para los datos de sólo 13 portadores a la vez, lo que restringía el rendimiento del taller de pintura. 

La solución - Combinar las tecnologías antiguas con las nuevas

Trabajando estrechamente con un servicio de ingeniería y un distribuidor local, la empresa optó por migrar a la red de comunicación Ethernet, más rápida y robusta, para aumentar sus capacidades de ancho de banda. Pero los procesadores montados en los armarios de transporte móvil no tenían puertos Ethernet. El fabricante no quería sustituir todos los PLC móviles por procesadores con capacidad Ethernet, así que instaló un gateway de serie a Ethernet en cada armario de control. Esto permitió que el procesador maestro fijo recibiera los datos de proceso de los procesadores móviles a través de Ethernet. El PLC maestro existente se sustituyó por una versión más reciente, lo que proporcionó al controlador maestro un ancho de banda de conectividad Ethernet suficiente para manejar el gran volumen de datos de los controladores móviles.

El sistema de red de contactos deslizantes no era adecuado para la comunicación Ethernet y era demasiado poco fiable y costoso de mantener. Eliminar el anticuado sistema de contactos deslizantes y sustituirlo por un moderno sistema inalámbrico parecía una opción obvia y necesaria. Los portadores móviles y el controlador maestro estacionario podrían entonces comunicarse por Ethernet a través de una solución de red inalámbrica de alta velocidad y gran volumen.

Los ingenieros dudaban de que el sistema inalámbrico fuera fiable para la industria pesada, en un entorno rodeado de metal en movimiento. El taller de pintura tiene paredes y techo metálicos. Los transportadores son enormes objetos de acero, al igual que las carrocerías que transportan. Estas masas metálicas en constante movimiento dan lugar a un entorno de radiofrecuencia en constante cambio, lo que aumenta las posibilidades de que las interferencias de radio interrumpan o corrompan el flujo de datos. Pero las radios industriales de ProSoft utilizan algoritmos de filtrado muy eficaces y permiten ajustar la potencia emitida. Ambas características ayudan a superar los problemas de interferencias por trayectos múltiples.

"Nos ahorramos al menos 2 ó 3 días de trabajo de ingeniería al diseñar la red", recuerda el integrador de sistemas que trabajó en el proyecto. "Y, por supuesto, nos ahorramos el tiempo de instalación, al tener menos hardware que manejar, manipular e instalar sobre el terreno". De hecho, la instalación y la validación de la red fueron muy rápidas. Cuando se adopta una nueva tecnología, la curva de aprendizaje suele ser de uno o dos proyectos. Pero, con [las radios] y con el apoyo de ProSoft Technology, nuestro proceso de aprendizaje fue muy corto". 

Los resultados 

La capacidad de producción aumentó un 53%. Las radios inalámbricas proporcionaron toda la velocidad y el ancho de banda que los ingenieros necesitaban para alcanzar sus objetivos de diseño. La red inalámbrica aportó la velocidad de transmisión y la fiabilidad que faltaban con el antiguo sistema de carril conductor y contacto deslizante. La solución inalámbrica era fácil de implementar y mucho más fácil de mantener, ya que requería menos tiempo de inactividad. Además, el número de portadoras que podían utilizarse simultáneamente en el bucle del taller de pintura aumentó de 13 con la antigua red a 20 con la nueva.