Tras años de sólido crecimiento y una floreciente economía de consumo con una demanda cada vez mayor de automóviles particulares, el Covid-19 golpeó con fuerza al continente más grande del mundo y a sus 4,700 millones de habitantes.
Desde China, el primer país en experimentar el impacto de la pandemia, hasta la actual escasez de microchips en Taiwán (como consecuencia, en parte, de la sequía más grave de la isla en más de 50 años y de la gran necesidad de agua para la extracción de metales), justo cuando el mundo se estaba recuperando, muchos en la región parecen estar agotados.
Pero si la pandemia nos ofrece algún resquicio de esperanza colectiva, es en la categoría de lecciones aprendidas. Esto es especialmente cierto en la industria automovilística de Asia, un sector manufacturero que experimentó un golpe de producción del 10 %. Teniendo en cuenta que Asia representa más de la mitad de la producción mundial de vehículos, este dato es muy significativo. La principal lección aprendida es la siguiente: independientemente de la amenaza global externa que exista, ya sea Covid-19, terrorismo, cambio climático, etc., el control de calidad y la inspección (QC&I) constituyen una parte fundamental del éxito de la industria automotriz. No solo en el QC&I relacionados con los vehículos que salen de las líneas de producción, sino en el QC&I que se dedica a supervisar, y a desplazar, las máquinas que moldean y estampan un gran número de las 30,000 piezas de un automóvil.
Defensa de las desviaciones
La realidad es que, cuando una máquina de estampado de metal o un troquel estampa miles de piezas en bruto al día, es natural que se produzcan desviaciones y errores de alineación. También hay que adaptarse a los nuevos diseños de productos cuando se presenta un nuevo modelo de auto (o un vehículo completo), lo que en efecto reintroduce la posibilidad de nuevos errores de alineación. Cuando la desviación es lo suficientemente grande, una pieza deja de ajustarse a las especificaciones establecidas. Si esto no se detecta en una fase temprana del proceso, o durante la inspección de la primera pieza, pueden producirse errores en cascada. Con las cadenas de suministro ya en riesgo, la industria automotriz (y otras) están buscando formas innovadoras de reducir estos costosos errores de tiempo y dinero.
Acceda al mundo del sofisticado software y hardware de metrología 3D y a su capacidad colectiva de proporcionar información procesable que ayude a los fabricantes de automóviles a superar los retos de control de calidad e inspección. Al proporcionar datos digitales más rápidos y precisos para aumentar la calidad y el rendimiento, la tecnología de metrología ayuda a los fabricantes a tomar decisiones informadas para permitir un análisis más predictivo, verificar la Exactitud dimensional y probar la tolerancia. Esto es cierto tanto si se aplica a la satisfacción del cliente como si se trata del escrutinio normativo, el tiempo de lanzamiento al mercado o una combinación de todo lo anterior.
"Hace mucho tiempo, existían los métodos de medición tradicionales, y estos dispositivos, la cinta métrica, los calibradores, los micrómetros, medían en 1D", señaló Jay Sakai, ingeniero supervisor de Aplicaciones de Campo de la división japonesa de FARO® Technologies. "Después, las nuevas tecnologías pudieron medir en 2D. Ahora las máquinas pueden medir en 3 dimensiones y, con productos como los escáneres láser o los brazos de escaneo, podemos comparar la pieza que se mide con el proyecto en programas como CATIA, Siemens, Pro/ENGINEER [ahora PTC Creo] y SolidWorks®”.
Desde el punto de vista del flujo de trabajo del estampado de metales, este tipo de tecnologías ha agilizado enormemente lo que antes era un proceso complicado. El estampado de metal para aplicaciones automotrices es, naturalmente, una operación compleja y de múltiples pasos, y se utiliza en la creación de numerosas piezas automotrices que van desde componentes del motor hasta puertas y otros paneles de la carrocería. A menudo, este ensamblaje tiene lugar en plantas de subensamblado y las piezas estampadas se envían posteriormente a un taller de carrocería metálica donde se ensambla el vehículo completo.
A la hora de evaluar el proceso del estampado de metales, hay que tener en cuenta varios factores:
- Cómo afecta el estampado la funcionalidad del diseño —¿las piezas estampadas se encuentran dentro de los márgenes de tolerancia especificados del modelo CAD?—
- ¿La matriz produce siempre piezas con las mismas especificaciones? ¿Las piezas tienden a salirse de los márgenes de tolerancia debido al desgaste?
- Todos los requerimientos específicos de la industria —¿La pieza es segura y funcional?
- ¿Cuánto tiempo se requiere para producción y control de calidad?
- Rentabilidad (¿Cuál es el ROI?)
Interoperabilidad de las máquinas
En cada paso del proceso, el escaneo láser 3D y la posibilidad de ver, en tiempo real, representaciones virtuales de los datos capturados significa que los operadores de la planta y los ingenieros de supervisión de sistemas tienen una línea de visión directa en lo que respecta a la exactitud, la Exactitud y la calidad de las propias plantas de estampado de automóviles, así como de las piezas que fabrican.
"En las empresas japonesas y en las asiáticas en general que siguen nuestro ejemplo, lo más importante es la calidad", agregó Hideaki Itakura, ingeniero sénior de Aplicaciones de Campo, también de la división japonesa de FARO. "Así que cada pieza necesita una alta calidad. Por eso confían cada vez más en este tipo de máquinas. También buscan hacer el trabajo más rápido y más económico."
Pero esto es solo el principio del alcance de la tecnología. Más allá del estampado de metales en sí, el sofisticado hardware y software de medición de metrología 3D también es capaz de determinar la disposición más eficiente de la propia línea de ensamblaje y cómo se alinean mejor las máquinas grandes y voluminosas (máquinas que incluyen el estampado), dónde deben estar en la planta de la fábrica e incluso el espacio entre ellas. Todo esto se puede conseguir más rápido y con mayor Exactitud que nunca. Lo que antes tardaba días o semanas en completarse, con un gran compromiso de personal, explicó el Sr. Sakai, ahora puede hacerse en horas.
Los próximos pasos a seguir son dos:
- La integración de múltiples máquinas (escáneres, brazos, rastreadores, trazadores, etc.) que funcionan en un único software cada vez más automatizado.
- El desarrollo continuo de la fabricación automatizada en la que los robots con inteligencia artificial pueden llevar a cabo la inspección de las piezas sin apenas intervención humana.
Aunque la consecución del segundo objetivo parece un poco más lejana, Sakai e Itakura confían en que los esfuerzos de los fabricantes de automóviles asiáticos y de las empresas asociadas seguirán ampliando las posibilidades tanto de hardware como de software.
"Si hubiera tenido la oportunidad de hablar con el Sr. [Henry] Ford hace mucho tiempo, si hubiera visto su línea de producción... y si fuera hoy a una fábrica de Nissan, por ejemplo, o a una de Honda, donde los robots hacen tantos trabajos, diría: "Dios mío, todo automatizado", señaló el Sr. Sakai. "Pero incluso hoy, hay aspectos de la cadena de producción que no están tan automatizados. La inspección de calidad es una de ellas. Necesitamos que los humanos revisen las máquinas y se aseguren de que están alineadas. Es algo en lo que estamos trabajando y en lo que trabajan los fabricantes. Serán necesarias muchas tecnologías. Una de ellas, la inteligencia artificial, que ya está aquí. Está mejorando. Pero no es perfecta. Todavía no lo es. Pero creo que algún día lo conseguiremos."
Mientras el mundo se esfuerza por lograr la estabilidad y acabar con la pandemia, la vuelta de Asia a la industria automotriz, gracias en parte a las avanzadas tecnologías de medición 3D capaces de impulsar la eficiencia de principio a fin con tiempos reducidos y menores costos, parece estar garantizada.
Para el control de calidad y la inspección, el camino es sencillo.
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