Sinumerik en la producción de molinos de Tietjen Verfahrenstechnik GmbH
A velocidades de hasta 132 m/s, los martillos giratorios de los molinos de Tietjen trituran una amplia gama de materiales: materias primas para la alimentación animal, plástico, residuos orgánicos, madera y muchos más. El control de las elevadas fuerzas implicadas requiere muchos años de experiencia en molinos y componentes de dimensiones precisas.
Los molinos modernos son productos de precisión de alta tecnología
El emplazamiento de la pequeña empresa, enclavada en la tranquilidad de Hemdingen, Alemania, (al noroeste de Hamburgo), parece más una empresa agrícola que la sede de un fabricante de molinos industriales para la producción de piensos conocidos en todo el mundo. La idea original de la primera patente de un molino turbo controlado neumáticamente surgió realmente de la historia agrícola de la familia Tietjen en la alimentación de cerdos. "El fundador se dio cuenta muy pronto de que, en lo que respecta a la alimentación animal, el tamaño del grano también es importante para que los animales absorban bien los nutrientes, además de la receta y los ingredientes. Esto llevó a la fundación de la empresa de construcción de maquinaria Tietjen en 1959. Hoy en día, somos ingenieros de procesos que operan en el ámbito de un complejo negocio de proyectos para suministrar a las fábricas industriales alimentadores, sistemas de control y protección contra explosiones para una amplia gama de aplicaciones en todo el mundo", explica Thomas Runde, uno de los tres directores generales de esta empresa familiar que cuenta con 60 empleados.
Diseño en función del material
Los molinos Tietjen son trituradoras de impacto con diferentes potencias y tamaños de cámara. Sin embargo, el diseño no sólo varía en cuanto a la potencia y el tamaño, sino también en función del material. Cada molino se adapta con precisión al material que se va a triturar o moler: capacidad, humedad, granularidad prevista, tamaños iniciales, dureza del material, atributos de la superficie... y la lista continúa. Por ello, siete empleados trabajan en el diseño 3D con SolidWorks.
Trituradora de impacto
Todas las variantes tienen el mismo diseño fundamental: dispuestos en segmentos, un gran número de martillos están unidos a un rotor, que gira en la cámara a más de 3.000 rpm. El material, introducido por la parte superior en la cámara del molino, golpea los martillos, que lo aplastan como resultado de la fuerza masiva del impacto a alta velocidad.
La experiencia principal de la empresa se centra en la disposición de los martillos, su segmentación y, en particular, el diseño del rotor. Tietjen garantiza el rendimiento y la granulometría después de la trituración, y esto lo comprueban los clientes cuando reciben el molino en la fábrica.
La fabricación flexible de componentes como factor de éxito
"Utilizamos diferentes grados de acero para nuestros martillos. A menudo se utiliza acero inoxidable, ya que los materiales son ácidos o relativamente duros. Sin embargo, el componente principal es el rotor, que debe fabricarse con gran precisión debido a su velocidad de rotación", explica Peter Wagner, Director General y Jefe de Producción de Tietjen. "Los componentes se fabricaron de forma semiautomática durante muchos años. El crecimiento continuo y el espacio restringido en el emplazamiento tradicional de la fábrica de esta empresa familiar nos hizo pensar en adquirir un centro de mecanizado CNC. Esta inversión de capital nos permitiría producir con mayor flexibilidad, rapidez y precisión."
Alto nivel de integración vertical y flexibilidad para las piezas de recambio
Otro argumento fue el negocio de las piezas de recambio. Tietjen sigue produciendo piezas de recambio para molinos que los clientes tienen en funcionamiento desde principios de los años sesenta. Estas piezas individuales pueden producirse de forma más eficiente y con una mayor precisión de repetición cuando se utiliza una máquina CNC.
El centro de mecanizado de 3 ejes no se suministró con Sinumerik. Pero lo hicimos posible para el cliente...Michael Schaaf, Technical Manager of the STAHLWERK KNUTH brand
A veces el destino señala la dirección correcta
El destino no sólo juega un papel en las películas de suspense, sino también a la hora de tomar decisiones de inversión.
El equipo de Tietjen llegó rápidamente a un acuerdo con el proveedor de máquinas Knuth sobre la selección de un centro de mecanizado de 3 ejes modular y configurable con un cambiador de herramientas.
"Una de las últimas demostraciones tenía que ver con un cambio de herramienta, su influencia en los programas y cómo se mapea en el sistema de control. Como todo parecía complicado y se estaba alargando un poco, algunos de nosotros nos dimos una vuelta por el centro de demostraciones de Knuth. Y, por suerte, nos topamos con el Sr. Bartsch de Siemens, que estaba instalando un sistema de control Sinumerik con ShopMill en otra máquina. Desde el principio, el funcionamiento era más fluido y parecía más fácil y sencillo. Esto despertó nuestro interés. Preguntamos si podíamos ver más, y luego tomamos una decisión rápida: Equiparíamos nuestro nuevo centro de mecanizado con un sistema de control Sinumerik", recuerda Peter Wagner, jefe de producción.
SINUMERIK 828D como sistema de control personalizado
Sin embargo, esto resultó ser más fácil de decir que de hacer. Michael Schaaf, director técnico de la marca STAHLWERK Knuth: "El centro de mecanizado de 3 ejes no se suministró con Sinumerik . Sin embargo, luego lo hicimos posible para el cliente, y gracias al apoyo de Siemens, el centro de mecanizado se instaló con un Sinumerik 828D y ShopMill. Para los tamaños de lote típicos de entre 3 y 5 hasta un máximo de 50 piezas, Tietjen realmente se beneficia de las opciones de programación flexibles y de la operación significativamente más fácil de Sinumerik".
La instalación del centro de mecanizado en la estrecha nave de la fábrica supuso otro reto. Hubo que desplazar las máquinas, abrir el suelo de la nave y echar una base sólida, y todo ello en un tiempo récord y con altos niveles de utilización de la fábrica. El centro de mecanizado se instaló y pudo entrar en funcionamiento productivo a principios de 2018.
Desde el principio, quedó claro que el funcionamiento de Sinumerik era más fluido, más fácil de usar y más sencillo.Peter Wagner, Tietjen
La programación offline con SinuTrain ahorra tiempo
Mientras tanto, Tietjen está disfrutando de mayores niveles de utilización de la fábrica, y esta audaz decisión de inversión ha recibido muchos elogios a nivel interno. Con el nuevo centro de mecanizado, los pasos clave del flujo de trabajo que anteriormente se habían externalizado por razones de capacidad se volvieron a integrar en la empresa, aumentando el nivel de integración vertical. "Esto ha mejorado aún más nuestra flexibilidad y capacidad de suministro. Esto nos da una importante ventaja competitiva en el negocio de proyectos, donde los plazos y las fechas de finalización son cruciales", explicó el director general Thomas Runde.
El sistema de control Sinumerik también desempeñó su papel en la consecución de esta flexibilidad: utilizando SinuTrain, los programas CNC ahora también se generan fuera de línea, de modo que la máquina puede permanecer en funcionamiento productivo durante más tiempo. "Otra opción extremadamente útil, que no habría estado disponible con la configuración original de la máquina. El centro de mecanizado Knuth equipado con Sinumerik y SinuTrain, así como la excelente colaboración entre Knuth y Siemens, nos proporcionan la mejor solución posible, repleta de funciones y con un alto grado de flexibilidad."
La historia industrial según Tietjen
La evolución de Tietjen sirve para ilustrar los principales avances en la agricultura y la producción de piensos.
Lo que originalmente era una empresa agrícola se transformó en una empresa de construcción de maquinaria. En los años 50, los primeros molinos se vendieron a empresas agrícolas, pequeñas cooperativas agrícolas y proveedores de la región. Sólo se vendieron algunos modelos estándar. Por aquel entonces, los molinos tenían una capacidad de unas 2 toneladas de pienso por hora
Con la industrialización de la agricultura, grandes empresas nacionales e internacionales se hicieron cargo de la producción de piensos. El especialista en molinos Tietjen respondió a ello. Hoy en día, los molinos de martillos de Tietjen son, por término medio, bastante más grandes, y su capacidad rara vez es inferior a 70-80 toneladas/hora. Los molinos de última generación, controlados electrónicamente, y toda la red mundial de ventas y servicios de Tietjen están preparados para el funcionamiento de los molinos las 24 horas del día.
Actualmente, más del 50% de los molinos de Tietjen están instalados fuera de Alemania. La gama de aplicaciones también se ha ampliado. Además de los forrajes para cerdos, vacas y pollos, los productos para la alimentación de animales domésticos y de peces desempeñan un papel cada vez más importante. Además, muchos molinos Tietjen se utilizan para el reciclaje de materiales y tareas especiales. El proceso de fabricación y los propios molinos cuentan con una amplia certificación: Normas ISO, protección contra explosiones, eficiencia energética, etc. En algunos de los modelos, los materiales se trituran hasta tamaños de partícula inferiores a 500 µm. La gama de molinos disponibles hoy en día es correspondientemente amplia.
Los sistemas de alimentación y descarga, así como los procesos previos de preparación del material, desempeñan un papel cada vez más importante en el proceso real de trituración de los molinos, además de su eficacia y rendimiento. Tietjen ha respondido bien a esta tendencia y se ha convertido en un especialista en tecnología de procesos. Desde hace varios años, esto también se hace patente en el nombre de la empresa: Tietjen Verfahrenstechnik GmbH, que significa Tecnología de Procesos Tietjen.
