Volvo Construction Equipment mantiene operativas las células robotizadas con Visual Components OLP

Mediante la programación offline, la planta de Konz evita los tiempos de inactividad de la producción, logra una mayor precisión de soldadura y reduce el tiempo de programación hasta en un 50%, impulsando el rendimiento y la eficiencia.

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Área de aplicación: Programación offline de robots (OLP), Simulación de fabricación en 3D, Optimización del soldeo robotizado automatizado
Sector industrial: Fabricación de maquinaria pesada, Equipos de automoción y construcción

Volvo Construction Equipment ha implementado el software de programación offline (OLP) de Visual Components en sus instalaciones de fabricación de maquinaria pesada para realizar la transición del aprendizaje manual de robots online a un modelo de simulación virtual avanzado. El despliegue digital integra múltiples plataformas de proveedores de robots en un único espacio de trabajo 3D unificado. Al trasladar la ingeniería de planificación de trayectorias y orientación del soplete al entorno offline, la planta mantiene operaciones continuas de tres turnos, garantiza la precisión de las trayectorias durante secuencias de soldadura complejas y reduce significativamente los tiempos de programación de trayectorias de herramientas.

Superar los cuellos de botella de la programación online y las ineficiencias cinemáticas de múltiples proveedores
Las plantas de fabricación pesada de gran volumen que operan en producción continua de turnos múltiples se enfrentan a sanciones financieras masivas cada vez que las líneas de robots se detienen para su configuración. En la planta de Volvo Construction Equipment en Konz (Alemania), siete células de fabricación que operan en tres turnos deben entregar una producción diaria fija de ocho excavadoras de ruedas y diez cargadoras de ruedas compactas. Debido a que la fábrica depende de una variedad de células automatizadas más antiguas y más nuevas de diversos fabricantes (específicamente Yaskawa, IGM y ABB), la actualización de los programas para las iteraciones de diseño presentaba históricamente graves obstáculos operativos.

Anteriormente, el desarrollo o ajuste de las trayectorias de soldadura requería que los técnicos acudieran a la planta de producción, detuvieran la célula activa y guiaran manualmente el brazo físico del robot punto por punto a través de una consola de aprendizaje (teach pendant). Este modelo manual de programación online canibalizaba directamente la capacidad de fabricación en tiempo real, lo que se traducía en pérdidas inmediatas de rendimiento. Además, el ajuste a ojo de las trayectorias precisas del punto central de la herramienta (TCP) y de las trayectorias de orientación para geometrías complejas de bastidores y chasis provocaba una calidad de soldadura inconsistente, dificultades para alcanzar uniones restringidas y largas fases de resolución de problemas tras el despliegue. Para mitigar estas interrupciones y proteger sus objetivos de producción diaria, la instalación implementó una arquitectura de simulación offline definida por software.




Despliegue de un espacio de trabajo virtual unificado para una simulación rápida de trayectorias de herramientas multieje
La integración de la plataforma de programación offline estableció una transición fluida desde el diseño de ingeniería hasta la ejecución automatizada en la planta mediante varias capacidades técnicas clave:

• Producción continua online mediante células de trabajo virtuales: Los programadores de robots crean, modelan y prueban trayectorias multieje completas dentro de un duplicado digital 3D exacto de cada célula automatizada mientras la maquinaria física permanece activa en la línea de producción.

• Orientación precisa y optimización de la trayectoria del soplete: La plataforma permite la colocación virtual precisa de plantillas y piezas. Los programadores determinan eficazmente las orientaciones óptimas del soplete y de las articulaciones del robot necesarias para sortear soldaduras complejas, lo que permite un movimiento fluido y libre de colisiones desde el primer ciclo real.

• Revisión diagnóstica rápida y colaboración interdepartamental: La visualización 3D en movimiento funciona como una herramienta analítica para identificar de forma temprana problemas de alcance geométrico o anomalías de diseño. Cuando ciertas restricciones de trayectoria o límites estrechos de holgura parecen dudosos, los desarrolladores comparten la simulación exacta con el equipo de diseño estructural para resolver los problemas de fabricabilidad antes de que los componentes físicos lleguen a la célula.

• Preparación de la flota prevalidada: Al crear y probar los programas por completo en la capa virtual, los códigos de control finalizados se despliegan en la flota de robots multimarca listos para su uso. La alta fidelidad de la simulación de trayectorias minimiza la calibración en planta a pequeños retoques finales, reduciendo los costes de implementación y manteniendo las células automatizadas enfocadas en la soldadura de alta precisión.

• Reducción del tiempo de programación: La implementación de la generación gráfica de trayectorias offline reduce el tiempo de programación estándar hasta en un 50% para piezas típicas, lo que permite la rápida transición de ensamblajes complejos a las colas de producción activa.

• Optimización de la precisión de la trayectoria: El software OLP optimiza matemáticamente los perfiles de velocidad del soplete y limita la aceleración de la velocidad de las articulaciones a lo largo de estructuras multieje, lo que da como resultado un seguimiento preciso de la trayectoria en comparación con los métodos de diseño de trayectoria punto a punto.

• Integración previa al hardware: El uso de librerías cinemáticas localizadas permite a los equipos de ingeniería programar, simular y configurar futuras líneas automatizadas antes de que el nuevo hardware robótico o la maquinaria colaborativa lleguen físicamente a las instalaciones.

• Disponibilidad de la célula de producción: Bajo un marco de programación online, la disponibilidad de la célula es baja debido a que la maquinaria real debe detenerse por completo para enseñar y calibrar los puntos de la trayectoria. Por el contrario, un entorno de programación offline (OLP) proporciona una alta disponibilidad de la célula, permitiendo que los procesos de fabricación se ejecuten sin interrupción mientras las trayectorias de herramientas de software se escriben simultáneamente.

• Compatibilidad con múltiples proveedores: El método tradicional en línea es limitado, ya que los programadores deben mantener una experiencia específica en los controladores de cada marca y en los distintos entornos de consolas de aprendizaje (como las células Yaskawa, IGM y ABB). Una arquitectura OLP ofrece una solución estandarizada, logrando una unificación multimarca que integra las distintas cinemáticas de los robots y la generación de código bajo una interfaz visual única e independiente del fabricante.

• Gestión de defectos y colisiones: En la programación tradicional en planta, la gestión es reactiva, descubriendo con frecuencia interferencias estructurales, límites de alcance de las articulaciones o defectos de soldadura durante costosas pruebas en condiciones reales. Por su parte, el modelo de simulación integrado OLP funciona como una mitigación proactiva del riesgo, aislando y resolviendo colisiones cinemáticas, límites de articulaciones y errores de posicionamiento del soplete dentro de la plataforma digital mucho antes del despliegue.

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