Basta pensar en la bordeadora de césped a batería allá por 1973 o en el ordenador de riego de la década de 1980 para darse cuenta de que GARDENA siempre ha demostrado ser un innovador especialmente sostenible. Sin embargo, la era de la Industria 4.0 y los límites ecológicos y económicos cada vez más claros de la resiliencia también plantean a la filial mundialmente activa del grupo sueco Husqvarna el reto de producir de una forma más interconectada, más rápida y, sobre todo, más respetuosa con el medio ambiente. Los requisitos fundamentales para una producción orientada al futuro y sostenible ya se han cumplido gracias a un socio: Con la más moderna tecnología de elevación rotativa y lineal del especialista en accionamientos LinMot, GARDENA ha conseguido redefinir la precisión, la velocidad y la sostenibilidad de sus instalaciones de producción.
GARDENA nos ofreció una fascinante visión de la producción de su mayor éxito de ventas. Descubra en nuestro vídeo cómo la filial sueca de Husqvarna ha conseguido redefinir la precisión, la velocidad y la sostenibilidad de sus instalaciones de producción con nuestra tecnología.
De vuelta a las raíces
130 litros per cápita. Esta es la cantidad de agua que cada habitante de Alemania utiliza cada día para beber, lavarse, limpiar y cocinar. Una cantidad considerable, pero sólo una fracción del consumo total real. Y es que un indicador a menudo invisible, el llamado agua virtual, contribuye mucho más a la sobreexplotación de los recursos hídricos. Si se incluye esta agua incorporada, necesaria para la producción de alimentos, bebidas, ropa y otros bienes de consumo, la huella hídrica asciende a unos 7.200 litros diarios per cápita, o 219.000 millones de metros cúbicos al año para toda Alemania, según los resultados del proyecto de investigación de la Universidad Técnica de Berlín. No cabe duda de que los fabricantes industriales de muchos sectores, con sus instalaciones de producción, algunas del tamaño de pabellones, tienen una parte importante en la explosión de las cifras de consumo de agua inducido. Sin embargo, GARDENA es consciente de esta responsabilidad y de las consecuencias que conlleva y lleva décadas diseñando sus procesos de producción con una visión ecológica del futuro del agua. «Tanto nuestros productos como su producción deben ser más respetuosos con el medio ambiente, más eficientes y más económicos», así resume brevemente la filosofía de la empresa Heribert Wettels, Director de Comunicación de Relaciones Públicas de GARDENA.
La mejor prueba de que esta filosofía siempre se ha llevado a la práctica es el sistema modular de riego por goteo de la filial de Husqvarna, líder absoluto del mercado en el sector de consumo desde hace décadas. El sistema de microgoteo (MDS) es una solución de riego eficiente en el uso de los recursos que suministra agua gota a gota allí donde las plantas la necesitan: las raíces. «La primera versión del MDS se lanzó en 1985. Eso fue mucho antes de los grandes debates sobre sostenibilidad y de las sequías en Europa», afirma Heribert Wettels, responsable de comunicación, al explicar la historia de los orígenes del sistema de riego, subrayando el enfoque respetuoso con el medio ambiente de la empresa, que también ha repercutido en la tecnología de automatización de las instalaciones de producción a lo largo de los años. «Dado que la nueva generación del sistema Micro-Drip se renovó desde cero, también fue necesario seguir desarrollando el sistema de producción que lo sustenta y su tecnología de accionamiento», afirma Reinhold Steck, jefe de diseño de construcción de máquinas especiales de GARDENA, al explicar los aspectos técnicos del cambio. Dado que el sistema MDS ya se encuentra en su cuarta fase de ampliación, este avance en los procesos de fabricación también tuvo que producirse en casi todos los niveles de la tecnología de accionamiento. «En las tres primeras fases de ampliación del MDS se utilizaron soluciones convencionales», explica Steck, jefe de diseño. Dado que la nueva generación de sistemas debía ofrecer más fiabilidad básica y de proceso, mayor precisión en el control de la fuerza y los parámetros de proceso, así como una sostenibilidad y eficiencia energética optimizadas, el camino del departamento de construcción de máquinas especiales condujo inevitablemente a un fabricante, según Steck, «en el que por fin encontramos la solución para nuestras exigentes tareas de pick-and-place». Porque es precisamente en estos procesos donde los sistemas de accionamiento LinMot son imbatibles por su dinámica y precisión.»
PR02 – Precisión con sólo pulsar un botón
La implantación de sistemas industriales para el cierre, atornillado o ensamblaje precisos y dinámicos es un reto extremadamente complejo con las soluciones servo convencionales. Los distintos componentes, como los dos tipos de servomotores, pinzas, mangueras, sensores, etc., deben coordinarse entre sí e incluirse en la ingeniería. Esto hace que la realización de máquinas industriales eficientes requiera mucha planificación, material, costes y tiempo y, sin embargo, no promete la plena precisión y versatilidad en el procesamiento -como es el caso, por ejemplo, del sistema Micro-Drip de GARDENA- de componentes de pequeñas dimensiones. Por ejemplo, el gotero de hilera para cultivos en hilera y el gotero final, ideal para regar selectivamente y ahorrar agua incluso con diferencias de altura, son muy pequeños y, por tanto, requieren un nuevo nivel de precisión de montaje. «Con dos servomotores, es posible accionar de forma controlada por la fuerza, pero con la gran masa que hay que mover, se pierde la precisión necesaria con los sistemas MDS», afirma el jefe de diseño Steck, explicando el problema básico del montaje de piezas pequeñas con los servoaccionamientos clásicos. Aquí es donde se pone de manifiesto la primera ventaja decisiva de los motores PR02: gracias al servomotor rotativo desacoplado de los módulos de elevación-rotación LinMot, sólo es necesario acelerar o frenar el eje del motor, lo que significa que la masa que hay que mover es mucho menor, tanto rotacional como linealmente, y que la fuerza de avance puede definirse con gran precisión, incluso en procesos alineados verticalmente.
Al motores rotativos lineales PR02
Pero no sólo los procesos de las plantas de GARDENA se benefician de las propiedades de los motores PR02. LinMot, como líder del mercado en el campo de los servomotores tubulares, reconoce todas las necesidades de los clientes: Ya sea para atornillar, montar o tapar, los motores rotativos de elevación de la serie PR02 se caracterizan también por su gran flexibilidad, dinámica, así como seguridad e interconexión. Las secuencias de movimiento exactamente reproducibles y registrables se garantizan mediante sensores de fuerza y par calibrables que, además de los valores de consigna proporcionados desde el servocontrolador, ofrecen la posibilidad de supervisar y evaluar parámetros de proceso como la fuerza de prensado, el par, el ángulo o la posición lineal disponibles en tiempo real para cada proceso con una precisión mejor o igual al 1 % del valor nominal. «Gracias a la precisión de los motores LinMot PR02, nuestros sistemas son más estables y los tiempos de reacción y de ciclo se han reducido considerablemente», afirma el jefe de diseño. Mientras que hace 15 años un tiempo de ciclo de 6 a 7 segundos era totalmente suficiente para las condiciones y cantidades de producción de entonces, los sistemas MDS y los motores LinMot de elevación-rotación utilizados en ellos están diseñados ahora como máquinas de alta velocidad y funcionan con un tiempo de salida de 1 a 2 segundos, e incluso en dos vías. «Estos tiempos de ciclo ya no son factibles neumáticamente», afirma el jefe de diseño Steck, señalando el descensor de hileras ya mencionado. Gracias a la LinMot PR02, ésta puede atornillarse a la pieza en T en sólo 0,3 segundos.
Además, los componentes LinMot pueden satisfacer otros requisitos especiales que se derivan de la posición especial del departamento de diseño de GARDENA: «Un alto grado de flexibilidad de los accionamientos es particularmente importante para nosotros, ya que siempre estamos desarrollando nuevos sistemas especiales personalizados para los respectivos nuevos productos», informa el responsable de diseño. En el proceso, los parámetros y contornos pueden cambiar fundamental y rápidamente tanto en el producto como en la máquina, por lo que el reajuste de las posiciones individuales debe ser rápido, sencillo y preciso. «Gracias a su flexibilidad, los componentes LinMot se adaptan a todos los ajustes de las máquinas de producción a la velocidad del rayo y todos los cambios pueden realizarse en un abrir y cerrar de ojos», afirma Reinhold Steck.
Procesos totalmente automatizados gracias a los componentes LinMot: Independientemente del tamaño, el material, el contorno o la complejidad de las piezas a procesar, los procesos completos de pick-and-place se implementan de forma rápida, rentable y sostenible con módulos lineales y motores rotativos de elevación LinMot.
Módulos lineales LinMot: paquete completo en lugar de complejidad
Los módulos LinMot DM01, SM01 y SM02 altamente dinámicos, son unidades premontadas listas para su instalación. Representan un perfeccionamiento de las guías B y H de LinMot, que ya se utilizan desde hace más de 20 años, y presentan todas las ventajas de diseño de un accionamiento moderno. Heribert Wettels: «Un sistema GARDENA no es una solución estándar. Esto significa también que los componentes que se instalan en él deben tener un alto grado de flexibilidad. Además, como fabricantes de máquinas especiales, nuestros colegas tienen que lidiar con muchas tecnologías diferentes. Ahí es donde los LinMot tienen que encajar a la perfección». Un reto que los módulos lineales LinMot superan con nota: Porque los módulos DM01 son capaces de implementar un número infinito de secuencias de movimiento para cada aplicación del cliente. Con numerosas clases de resistencia, tamaños y longitudes de carrera, así como accesorios opcionales específicos del sector, como un interior de motor completamente lavable para procesos de limpieza in situ y esterilización in situ, versiones de acero inoxidable, estator totalmente encapsulado y longitudes de carrera de hasta 2 metros, las guías lineales y los módulos LinMot son imbatibles en cualquier entorno de producción y máquina.
La modularidad de los módulos lineales LinMot también convenció a los ingenieros de GARDENA. Por un lado, los módulos lineales tienen el mismo control que los motores rotativos de elevación ya en uso, lo que hace que la configuración eléctrica de los sistemas GARDENA sea mucho más rápida y eficiente. Por otro lado, los numerosos orificios de centrado en las placas frontales y en el bloque guía permiten una fijación mecánica rápida, versátil y precisa de la carga o de otros módulos LinMot. «Durante la fase de desarrollo, LinMot nos prestó un apoyo muy intensivo», afirma Felix Kaifel, responsable de planificación de proyectos de software para los sistemas MDS. Esto ya permitió a GARDENA investigar los distintos procesos y determinar las secuencias de programa óptimas mediante una configuración de prueba. Y así, gracias a la función cinemática de los dos módulos lineales LinMot montados, tanto el eje X como el Y de la secuencia de movimiento pudieron realizarse con puntos de esquina rectificados. «Estas ventajas de los módulos lineales LinMot nos permiten un movimiento mucho más suave del accionamiento y de la máquina y, al mismo tiempo, más rápido, sin movimientos bruscos», informa el jefe de proyecto Kaifel.
Seguro y eficaz con accionamientos de seguridad
IEn Alemania, se sabe que en la producción industrial se aplican elevados estándares de seguridad. Por ello, para los ingenieros de GARDENA, la seguridad funcional que ofrece LinMot es de especial importancia. Los LinMot Drives con la opción -2S contienen un módulo de seguridad integrado y certificado en la misma carcasa. Junto con los motores -2S, esto permite la implementación de funciones de seguridad como la velocidad reducida segura (SLS) y la parada reducida segura (SOS). «Con la opción de seguridad -2S de LinMot, no sólo hemos ganado en seguridad, sino también en comodidad, tanto en la localización de averías como en la puesta en marcha de los sistemas de producción», explica el jefe de proyecto Kaifel. Por ejemplo, gracias a la elevada seguridad básica de los componentes LinMot -2S, las puertas protectoras de los sistemas pueden abrirse cuando el motor está bajo tensión para enseñar posiciones o subsanar fallos. «Esta eliminación de averías no sólo es más segura, rápida y eficaz, sino que también aumenta la disponibilidad del sistema. Esto ha demostrado ser una ventaja esencial para un rápido inicio de la producción y las ventas de todos nuestros productos de jardinería de temporada de GARDENA», afirma el jefe de planificación de proyectos de software.
El todoterreno absoluto para aplicaciones pick-and-place: La extraordinaria modularidad y combinabilidad con sistemas de dos ejes, así como aceleraciones de hasta 50 m/s y velocidades de hasta 5 m/s hacen que las soluciones convencionales parezcan anticuadas y que los módulos LinMot DM01 no tengan rival en ninguna aplicación del cliente.
¿Sostenibilidad o eficiencia?
Hace unos 15 años, se trataba de una cuestión de decisión en la que la sostenibilidad excluía la eficiencia o la eficiencia excluía la sostenibilidad. Hoy en día, sin embargo, la cooperación entre GARDENA y LinMot demuestra que la producción industrial respetuosa con el clima y el aumento de la eficiencia no tienen por qué excluirse mutuamente, sino que incluso pueden generar más beneficios con la tecnología de accionamiento adecuada. Y es que la colaboración entre GARDENA y LinMot supone una doble contribución: por un lado, se crean productos que tratan los recursos naturales de forma respetuosa con la huella ecológica y, por otro, se desarrollan nuevos procesos de fabricación que ayudan a reducir de forma eficiente el consumo de agua inducido por la producción industrial. «Para GARDENA es lógico invertir en tecnologías de automatización sostenibles. Por ello, la colaboración con LinMot se desarrollará con fuerza», resume Heribert Wettels. «Los sistemas ya se están suministrando a las plantas de la República Checa, China, EE.UU. y Australia. Esto significa que las máquinas especiales con componentes LinMot están tan globalmente posicionadas y son tan populares como la propia empresa GARDENA.»
