Las líneas de producción introdujeron diversas técnicas de medición, lo anterior, debido a las exigencias de sectores específicos como la aeronáutica y la automotriz-eléctrica, en donde se realizan procesos de fabricación de componentes cada vez más grandes y sofisticados.

Con la llegada de la industria 4.0, la digitalización en la producción industrial se aceleró a tal grado que la metrología pasó del laboratorio a las líneas de la planta, pues se requiere de una producción más eficiente mediante el uso de mediciones avanzadas a fin de optimizar materiales, tiempo, calidad y costes derivados.

La interacción sensor-proceso trae consigo una generación de datos en automático para su procesamiento mediante la programación paramétrica, la interpretación del resultado y una conversión del mismo para poderse comunicar con el sistema de control del proceso inicial y actual sobre este.

De acuerdo con el Centro Nacional de Metrología (Cenam), la metrología en la transformación digital impacta en la industria, por ello es necesario especializarse y capacitarse en temas de automatización de procesos de laboratorios, digitalización, certificado digital de calibración, metrología para la industria 4.0 y sobre estrategias de transformación digital de los institutos nacionales de metrología.

Desde el Cenam ofrecen las mejores capacidades de medición para la industria, así como diversos equipos de medición que pueden arrojar datos en tiempo real

La propuesta actual está en que la industria pueda añadir diversos parámetros adecuados a sus procesos y que con ello puedan obtener una mejor representación de la información asociada  a sus máquinas, es decir, aterrizarlo a las necesidades de la industria local, pues muchos de los equipos que son de importación contienen calibraciones distintas a lo que requiere el sector industrial en México.

CERTIFICADOS DE CALIBRACIÓN DIGITAL

Carlos Luis Vargas, analista de aseguramiento de la calidad, Empresas Polar y asesor de laboratorio especializado en calibración de equipos aeronáuticos en Venezuela,  dio a conocer que como parte de lo que marca el Sistema Interamericano de Metrología (SIM) se han realizado diversos acercamientos hacia la metrología 4.0, pues consideró que se está en medio de la cuarta revolución industrial que tuvo su inicio en la pandemia, cuando muchas empresas se vieron comprometidas con sus procesos y el paro de actividades.

Dijo que lo anterior creó la necesidad de las empresas por medir sus procesos y cuidar sus mermas, tiempos de producción y, sobre todo, calidad, apostándole a la medición en tiempo real, como una de las innovaciones más recientes en metrología 4.0.

Refirió que muchas empresas han colocado sensores a sus líneas de producción, para generar un mapeo de sus procesos y una recolección de datos en tiempo real para tomar decisiones.

Lo anterior da pie a la búsqueda de certificados de calibración digital, lo cual rompe con la manera en la que las empresas lo solían hacer, calibrando sus propios equipos para cumplir con un requisito a través de terceros, lo cual se traducía en largos tiempos de espera y aumento en los costes de producción. No obstante, el contar con un certificado de calibración digital les permitirá que estos puedan ser legibles por las máquinas, hecho que está impulsando el desarrollo de software para revisar esta información, leerla y sacar el máximo provecho.

“Los certificados convencionales forman parte del pasado, hoy en día existe este nuevo instrumento de medida que ha sido calibrado con base en las mismas mediciones que los institutos metrológicos de todo el mundo. El hecho de que sean legibles por la máquina, apoyará de manera significativa los procesos de producción y de control de la calidad en los que la digitalización es cada vez más importante. El objetivo consiste en desarrollar formatos de intercambio universales de los certificados de calibración digital válidos para todas las áreas de la metrología”, explicó.

El experto advirtió que hoy en día, en lo que se refiere a la producción industrial, la calidad de los productos puede garantizarse si el equipo 

de medición utilizado se calibra a intervalos regulares, es decir, si se puede demostrar su trazabilidad a los patrones nacionales. Garantizar que esto sea posible es una de las tareas principales de los institutos nacionales de metrología. En este contexto, los certificados de calibración desempeñan un papel decisivo en cada sistema de gestión de calidad metrológica.

Dio a conocer que el nuevo certificado digital de calibración se leerá en formato XML (Extensible Markup Languaje), el cual es internacionalmente aceptado y aprobado y pueden ser transferidos todos los procesos de forma automatizada.

CASOS DE ÉXITO 

HITEC

Grupo Hitec es una empresa de base tecnológica innovadora en el mundo, tienen su planta principal en México y oficinas de operación en Colombia, Costa Rica, Ecuador, Panamá, Honduras, Nicaragua, El Salvador y Guatemala, además de contar con su sede del corporativo en Londres, Inglaterra.

La compañía se trazó un reto respecto a la industria 4.0, como es asegurar la calidad de los datos de calibración en su generación, uso y transferencia mediante un certificado de calibración digital, reducir el esfuerzo para obtener la trazabilidad, acercando el estándar al instrumento bajo calibración

Ante este panorama, se logró implementar una cadena de trazabilidad digital, desde el patrón de vibraciones, el trabajo significó un nuevo estándar y la implementación de procedimientos de calibración

Adquirieron un accesible certificado de calibración, además de ser seguro, robusto, interoperable, reutilizable, legible por máquina, capaz de ser entendido tanto por humanos como por máquinas y capaz de almacenar metadatos y cualquier otra información.

Este proyecto se realiza en coordinación con el INTI y logrará reducir los tiempos del servicio, mientras que la utilización del Certificado Digital de Calibración (DDC) asegurará la calidad de la transferencia de datos.

Será la primera cadena de trazabilidad digital desde INTI hasta el usuario final.

Alemania está liderando el uso del Certificado Digital de Calibración. Es una tendencia que aún no se ha consolidado. Tanto en Europa como en Latinoamérica hay pilotos entre empresas privadas e institutos de metrología para implementar DCC. Éste, sería el primero en consolidarse en Latinoamérica.

DEL LABORATORIO A LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN

La cultura metrológica ha crecido en todos los sectores en los últimos dos años. Hoy en día la mayoría de las empresas cuentan con sistemas de medición desde sus líneas de producción debido a la importancia de la trazabilidad de las mediciones, es decir, todas las mediciones que se generan independientemente del sector industrial deben contar con una referencia de la más alta exactitud que hay en el país y que establece el Cenam.

Carlos Arámburo, coordinador de Laboratorio de Metrología del Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (Ciatec), dio a conocer que esta trazabilidad se realiza cuando los sistemas de medición que están instalados en las líneas de producción se mandan a calibrar para conocer su estado metrológico, es decir, para saber cuál es el error que tienen sus actuales mediciones con respecto a las que se realizan con los instrumentos de la más alta exactitud del país.

“Actualmente, otra manera en la que la metrología ha evolucionado es mediante la capacitación y formación a los operadores de las máquinas en materia de metrología 4.0. Es necesario trasladar todo este conocimiento de la de la parte metrológica del laboratorio a los encargados del control de calidad, para que ellos puedan hacer uso de toda esa información y que sean un eslabón importante en la cadena de trazabilidad de las mediciones”, explicó.

Dijo que las exigencias actuales de la industria no permiten tiempos prolongados para dar una respuesta en las líneas de producción, por lo que están recurriendo a sistemas de monitoreo para medir las especificaciones para los productos o servicios.

MEDICIÓN DEL TALENTO HUMANO 

Carlos Arámburo mencionó que la industria está integrando sistemas cada vez más complejos y consideró que es primordial garantizar la trazabilidad de las mediciones, porque uno de los problemas que tiene México y la región Bajío con máquinas de nueva generación es que no se pueden calibrar en el país debido a que no hay una referencia en México.

“Sí es importante que se cuente con la infraestructura meteorológica para poder realizar la calibración en las líneas de producción directamente y obtener respuesta rápida, esto ayuda mucho a acortar tiempos de producción”, comentó.

Gerardo Pérez, gerente de proyectos de tecnologías de información especializada del CIATEC, añadió que tras esta exigencia, algo que se está comenzando a implementar en la industria es la medición aplicada en las personas, mediante equipos y sensores para procesos y con ello medir los tiempos en los que realiza una tarea dentro de la línea de producción.

Refirió que hoy en día se busca medir todo dentro de la producción, pero lo referente a la operatividad de las personas es una práctica que apenas comienza en la industria.

Dijo que el proyecto consiste en colocar a las personas bajo procesos de medición automática. Si bien no se les colocarán sensores, se puede trabajar mediante cámaras que incorporan tecnologías de visión artificial.

“Lo que buscamos es medir los tiempos de la operación en una línea para establecer cuál es el tiempo estándar. Con estas cámaras lo que nos están permitiendo es ver esas actividades repetitivas, qué tiempos están tardando durante toda la jornada laboral e incluso también encontrar si hay ciertos momentos en los cuales el cansancio de las personas llega a niveles altos y es necesario establecer descansos. Pero también se busca fortalecer la parte de las remuneraciones, porque por medio de esta tecnología de medición se pueden calcular los bonos de producción”, comentó.

Explicó que la cámara transforma toda esta metodología en datos que se pueden ver mediante gráficas que permite encontrar mecanismos para mejorar el proceso, volviéndose una medición en tiempo real.

CAPACITACIÓN Y PREPARACIÓN DEL TALENTO HUMANO

Los instrumentos de medición más sofisticados demandan una fuerte preparación académica y profesional para su correcto manejo y, sobre todo, para la aplicación de los datos que se arrojen como parte de ello. 

Cruz Alberto García, CEO del Instituto de Metrología Industrial en Monterrey, Nuevo León, mencionó que es necesario que, aunque para la operación de sistemas de medición en tiempo real no se requiera de mucha especialización, sí lo es en la interpretación del resultado, pues existen instrumentos que son automatizados y que facilitan la interpretación industrial de los datos, para temas de medición de calibración de instrumentos de medición es en donde se requiere de una especialización.

“Una máquina de medición por coordenada, que son automatizadas, también son todas direccionales; prácticamente creas un programa y automáticamente la máquina hace todo. El tema es que los metrólogos estén bien capacitados para interpretar el resultado, pues de lo contrario, de nada nos sirve una incorporación tecnológica”, comentó.

Explicó que actualmente existen diversos instrumentos de medida que soportan la industria 4.0, la cual se adapta a la era cuántica; no obstante, con la redefinición del Sistema Internacional de Unidades en el 2019, en donde todas se volvieron constantes físicas, inicia la metrología cuántica. 

Añadió que al contar con instrumentos de medida sofisticados para poder reproducir mediciones, es que se introdujo la metrología 4.0 y la industria comenzó a aplicar instrumentos de medición unidimensionales y programables que pueden reproducir cualquier tipo de longitud.

Dijo que actualmente existen cuatro universidades que ofrecen la materia de metrología industrial, la precursora fue la de Santa Rosa de Jáuregui en Querétaro, también la Universidad de Ramos Arizpe, una más en Irapuato en Guanajuato, y otra en Monterrey. 

Consideró que existen diversas ofertas de cursos de capacitación para operar equipos metrológicos; sin embargo, se requieren especialistas que sepan interpretar los datos que se arrojan como parte de ello.

MEDICIÓN CADA VEZ MÁS PRECISA 

Las tecnologías añadidas a procesos de medición, han surgido a partir de la exactitud con la que deben realizarse para contar con un producto terminado de excelencia. Por ello, entre las tecnologías que tienen qué ver con la metrología aplicada a la industria y a la velocidad de procesamiento, se encuentra la fluorescencia por Rayos X, utilizada especialmente para aleaciones con metales; la energía dispersiva por ancho de banda y otros métodos de medición innovadores que ha propuesto la industria como parte de las exigencias en medición de primer nivel.

Leonardo Febo Romero, gerente regional para Helmut Fischer en México, manifestó que las empresas proveedoras de la nueva generación de soluciones en metrología ofrecen una gama de servicios digitales inteligentes, plasmados en equipos con sistemas de sensores multiaplicación, soluciones de medición flexibles y automáticas.

Dijo que la metrología avanza a la par de la industria 4.0, con la finalidad de que las empresas que ocupan este tipo de instrumentos se vuelvan más ágiles en sus aplicaciones y procesos, a través del uso de datos y su interpretación.

Comentó que, debido a ello, la metrología tiene una tendencia hacia la medición de puntos cada vez más pequeños, es decir, de apenas 20 micrómetros de diámetro y en capas cada vez de menor espesor, que apenas serían medibles en micras.

“En la industria automotriz están utilizando este tipo de mediciones y buscan que sus proveedurías consideren estos lineamientos, pues miden desde micras hasta nanómetros. Son mediciones que van en puntos más pequeños y recubrimientos a niveles nanométricos y es necesario entregar lecturas confiables cuando se trata de medir”, comentó.

Añadió que esta industria también se encamina hacia la medición en diversos sitios y sin contacto, pero que están integrados dentro de la línea de producción. En otras industrias como la electrónica, lo que se busca es la resistencia a la corrosión, mediante la incorporación de nuevas aleaciones, sobre todo para el cambio de motor de combustión al eléctrico y ahora son otros requerimientos para las piezas que lleva el sistema de motor.

Refirió que el acceso a instrumentos de metrología para automatización o eficientar procesos es de alto costo y existe aún incertidumbre para la inversión, en especial en laboratorios específicos dentro de una compañía. No obstante, consideró que esto se debe al desconocimiento de los requerimientos que están constantemente cambiando en la cadena de suministro.

Leonardo Febo comentó que desde Helmut Fischer están detectando diversos cambios en las tendencias de sus clientes respecto al material que requieren medir, como ocurre con los revestimientos para que sean cada vez más finos, con ello, los apilados se vuelven más complejos con hasta cinco capas superpuestas. Otra tendencia es la medición en tiempo real y reiteró que el punto que se quiere medir es cada vez más pequeño, lo cual requiere una tecnología diferente desde los fabricantes de maquinaria e instrumentación.

Ejemplificó que en sustitución del instrumento de fluorescencia de rayos X, se utiliza el colímetro o apertura, en donde los rayos X atraviesan el agujero, pero la mayor parte de los rayos X son blindados debido a que se trata de medir un punto pequeño, lo cual vuelve tendencia a los policapilares, que son un bulto de cristal. El punto de rayos X se enfoca en el punto más pequeño. Lo anterior significa una medición de muy alta intensidad, precisión y desde un punto muy reducido.