Su sensor personalizado, en solo cuatro pasos: le explicamos cómo

Las máquinas, equipos y dispositivos se están volviendo gradualmente más inteligentes, eficientes y flexibles. Dentro de esta evolución, los sensores desempeñan una función vital y creciente. Los sensores proporcionan los datos críticos y la realimentación que, por ejemplo, necesita un robot para saber hasta qué profundidad debe taladrar distintos materiales.

Según Roland Berger, una consultoría de empresas, la demanda mundial de sensores con electrónica de medida integrada será de 30.000 millones de unidades en 2020... lo que viene a ser el doble que en 2015. No solo se acelera la demanda sino también los requisitos que deben cumplir los sensores.

“Los sensores de hoy día deben adaptarse de forma individualizada a aplicaciones especiales. Deben aportar datos de manera precisa y fiable, pero también deben integrarse con facilidad en las máquinas y sistemas”, comenta Hermann Merz, Focus Sales Manager de Tecnología de pesaje y sensores OEM de HBM. Los sensores para fabricantes de equipos originales (OEM) se desarrollan específicamente para las aplicaciones de un cliente concreto. Permiten integrar sensores en un sistema ya existente sin necesidad de rediseñarlo o convertir alguno de sus elementos en un sensor activo”.

Cuatro pasos para crear un sensor personalizado

Los sensores de HBM se emplean en tareas técnicas de creciente complejidad: desde maquinaria agrícola hasta equipos médicos, aplicaciones robóticas y productos de consumo. Por otro lado, el desarrollo de estos sensores debe ser muy ágil.

Pero HBM es un líder mundial en tecnología de medición y sus especialistas han racionalizado el proceso de desarrollo mediante una optimización general de las tareas de ingeniería. En palabras de Merz: “Con frecuencia, no tardamos más de seis meses en iniciar la producción en serie de los sensores que desarrollamos para nuestros clientes. Es habitual trabajar con clientes en nuevos productos con alto potencial de innovación, como bicicletas eléctricas; por ello, muchos de nuestros proyectos empiezan con un acuerdo de confidencialidad”.

"Con nuestra tecnología de galgas extensométricas —muy bien contrastada— podemos fabricar un sensor robusto a partir de casi cualquier componente, como un rodamiento de rueda o un elemento de soporte". 

De hecho, HBM solo necesita cuatro pasos para producir un nuevo diseño de sensor a medida:

1. Fase de diseño

Durante las primeras semanas, los expertos de HBM trabajan con el cliente para caracterizar la función del sensor y los posibles componentes en los que se pueden llevar a cabo las medidas (por ejemplo, los ejes de un equipo agrícola, si se desea monitorizar la posición lateral de la máquina). Igualmente, se exploran las posibilidades de transformar componentes ya existentes en sensores activos. Según explica Merz, “la base para nuestra labor de desarrollo es un análisis preciso de la aplicación y un análisis de elementos finitos (FEA)”.

2. Prueba de concepto y propuesta

Durante las semanas siguientes se lleva a cabo la prueba de concepto y la propuesta: un plano de control en el que se muestra de qué manera se cumplen los requisitos, un presupuesto de fabricación de prototipos y un precio objetivo para la producción en serie. Cuando se recibe la aprobación del cliente, HBM fabrica un prototipo inicial. “El prototipado rápido nos permite ofrecer a nuestros clientes un sensor funcional en unas pocas semanas”, explica Merz. “Nuestro equipo de desarrollo en Estados Unidos tiene cerca de veinte años de experiencia con sistemas de sensores especiales, y eso nos ayuda a acortar aún más nuestros plazos”.

3. Pruebas de los prototipos

Cuando los prototipos están listos, el nuevo diseño de sensor OEM se instala en las aplicaciones del cliente para hacer pruebas; si es necesario, HBM suministra todos los equipos y protocolos de ensayo. Por lo general, este proceso evalúa y refina detalles, como la posición de las conexiones o la electrónica de medida. Al mismo tiempo, los expertos de HBM emplean los resultados de las pruebas para optimizar las galgas extensométricas.

"HBM es uno de los pocos proveedores de sistemas de sensores OEM que abarca tanto el desarrollo como la producción de galgas extensométricas, que son la base para obtener medidas precisas",

puntualiza Merz.

"Con nuestras galgas extensométricas hechas a medida y adaptadas a la aplicación hasta el último detalle, podemos construir sensores más potentes y precisos. Hemos desarrollado más de mil galgas extensométricas específicas para clientes, y esa experiencia nos da una gran seguridad".

4. Producción en serie

Una vez que las pruebas se completan con éxito, el prototipo de sensor OEM puede pasar directamente a la producción en serie. En HBM, el desarrollo y la producción son dos procesos estrechamente acoplados entre sí. El paso del departamento de ingeniería al de producción se lleva a cabo con exactitud y eficacia, gracias al uso de un sistema SAP global, un equipo logístico internacional experto y los mejores sistemas de control de calidad.

Entrevista a Hermann Merz

 

HBM ofrece sensores adaptados a medida a los requisitos de los clientes. ¿Qué aplicaciones tienen esos sensores OEM?

Tenemos clientes en muchos y muy variados sectores, como fabricación de equipos médicos, maquinaria agrícola, construcción de maquinaria o maquinaria de vehículos.  Cada uno tiene necesidades individuales y específicas. Solo por citar un par de ejemplos, en la maquinaria agrícola moderna, nuestros sensores OEM se utilizan en aplicaciones que elevan la eficiencia de las labores del campo, optimizando la aplicación de fertilizante o la siembra de semillas en función de las condiciones del suelo. En el sector médico, prácticamente todos los equipos que se conectan a un enchufe incorporan un sensor de fuerza, de galgas extensométricas, de carga o de presión para monitorizar las influencias mecánicas, desde las camas de hospital hasta los equipos de tomografía. Los sensores de HBM aportan toda la información necesaria.

 

¿Cómo es el proceso de desarrollo de un sensor?

Podemos convertir casi cualquier componente en un sensor de altas prestaciones, en un proceso de tan solo cuatro pasos. Primero, y conjuntamente con el cliente, calculamos lo que debe hacer el sensor y qué componentes son adecuados para ello. Por ejemplo, la suspensión de un vehículo, si lo que queremos medir es la carga sobre los ejes. Nuestro equipo de desarrollo idea entonces un concepto, construye un prototipo y lo prueba a domicilio, en las instalaciones del cliente. Si el prototipo supera las pruebas, pasamos a la producción en serie.

 

¿Cuánto se tarda en iniciar la producción en serie de un sensor OEM?

Lógicamente, eso es algo que depende de los requisitos y varía de un proyecto a otro. Pero, con frecuencia, pasamos directamente a la producción en serie de un nuevo sensor en tan solo seis meses. Procuramos que el proceso de desarrollo sera fluido y eficiente. Para ello, hemos optimizado nuestra ingeniería y hacemos que los equipos de desarrollo y producción trabajen de forma colaborativa desde las primeras fases del proyecto. Después de una reunión inicial de ingeniería, realizamos un análisis de elementos finitos y elaboramos un diseño de concepto. Una vez aprobados los prototipos, podemos iniciar una integración fluida con la fase de producción. Esta rapidez en los plazos de entrega nos hace únicos en el mercado.

Expertos de principio a fin en desarrollo de sensores OEM

Merz concluye diciendo que “En HBM, tenemos bajo un mismo techo 50 años de experiencia en tecnología de medición.  Eso nos permite capitalizar nuestros conocimientos y desarrollar sensores adaptados a nuestros clientes —desde las galgas extensométricas hasta la electrónica de medida—, con el objetivo de suministrar sistemas completos con un alto nivel de precisión y fiabilidad”.

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