Proyecto de automatización del proceso de atornillado del tape trasero de lavadora mediante PLC Siemens S7-1500

Abstract

[ES] El trabajo desarrollado durante los siguientes capítulos corresponde a la Trabajo Fin de Máster (TFM) de la titulación de Máster Universitario en Ingeniería Industrial (MUII) y se ha desarrollado en colaboración con la empresa Autis Ingenieros de Gandía (Valencia). El proyecto consiste en la automatización del proceso de atornillado del tape trasero de la lavadora mediante PLC Siemens S7-1500. Dicho proyecto se ha llevado a cabo en la empresa B/S/H, en su fábrica de La Cartuja Baja (Zaragoza). Se ha desarrollado una solución innovadora haciendo uso de la robótica colaborativa. Para la empresa se considera un proyecto piloto que se podría implementar en el resto de las líneas de producción de lavadoras que tiene esta empresa alrededor del mundo (Alemania, Polonia, Turquía, China, etc.). El desarrollo de este TFM se centra en la programación del proceso de la celda en el autómata haciendo uso del software TIA Portal. Además, también se ha llevado a cabo la intercomunicación entre el PLC y los demás elementos que integran la celda automática (el robot colaborativo, el PC Industrial encargado de ejecutar la HMI y controlar el sistema de visión artificial, la línea principal de producción y el sistema MES). Por otro lado, también se incluye la configuración y programación del sistema de alimentación de tornillos y del atornillador estacionario, así como del escáner de suelo. Como resultado final, hay que destacar que se ha mejorado la productividad en esta zona de la línea de producción, así como la ergonomía y calidad de trabajo para el operario. Además, se ha producido la transformación digital con la obtención de los datos de atornillado de todas las lavadoras, lo que permite mejorar los procesos de final de línea.

[EN] The work developed during the following chapters corresponds to the Master's Final Project (TFM) of the Master's Degree in Industrial Engineering (MUII) and has been developed in collaboration with the company Autis Ingenieros from Gandía (Valencia). The project consists in the automation of the screwing process of the back cover of the washing machine using a Siemens S7-1500 PLC. This project has been carried out in the company B/S/H, in its factory in La Cartuja Baja (Zaragoza). An innovative solution has been developed using collaborative robotics. For the company, it is considered a pilot project that could be implemented in the rest of the washing machine production lines that the company has around the world (Germany, Poland, Turkey, China, etc.). The development of this TFM focuses on the programming of the cell process in the PLC using the TIA Portal software. In addition, the intercommunication between the PLC and the other elements that make up the automatic cell (the collaborative robot, the Industrial PC in charge of running the HMI and controlling the artificial vision system, the main production line and the MES system) has also been carried out. On the other hand, it also includes the configuration and programming of the screw feeding system and the stationary screwdriver, as well as the floor scanner. As a final result, it is worth highlighting that productivity has improved in this area of the production line, as well as the ergonomics and quality of work for the operator. In addition, the digital transformation has taken place with the collection of the loading data from all the washing machines, which has improved the end-of-line processes.

[CAT] El treball desenvolupat durant els següents capítols correspon a la Treball Fi de Màster (TFM) de la titulació de Màster Universitari en Enginyeria Industrial (MUII) i s'ha desenvolupat en col·laboració amb l'empresa Autis Ingenieros de Gandia (València). El projecte consisteix en l'automatització del procés de caragolat de la tapa posterior de la llavadora mitjançant PLC Siemens S7-1500. Aquest projecte s'ha dut a terme en l'empresa B/S/H, a la seua fàbrica de La Cartuja Baja (Saragossa). S'ha desenvolupat una solució innovadora fent ús de la robòtica col·laborativa. Per a l'empresa es considera un projecte pilot que es podria implementar en la resta de les línies de producció de llavadores que té aquesta empresa al voltant del món (Alemanya, Polònia, Turquia, la Xina, etc.). El desenvolupament d'aquest TFM es centra en la programació del procés de la cel·la en l'autòmata fent ús del software TIA Portal. A més, també s'ha dut a terme la intercomunicació entre el PLC i els altres elements que integren la cel·la automàtica (el robot col·laboratiu, el PC Industrial encarregat d'executar la HMI i controlar el sistema de visió artificial, la línia principal de producció i el sistema MES). D'altra banda, també s'inclou la configuració i programació del sistema d'alimentació de caragols i del tornavís estacionari, així com de l'escàner de sòl. Com a resultat final, cal destacar que s'ha millorat la productivitat en aquesta zona de la línia de producció, així com l'ergonomia i qualitat de treball per a l'operari. A més, s'ha produït la transformació digital amb l'obtenció de les dades de caragolat de totes les llavadores, la qual cosa permet millorar els processos de final de línia.