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La factoría inteligente: Audi en el camino hacia la producción del futuro

Con la factoría inteligente, Audi está consiguiendo que su sistema de producción se adapte al futuro. En esta factoría, la creación y conexión inteligente de grandes volúmenes de datos facilitará la transmisión de información y, por tanto, una producción altamente flexible e inteligente.

Redacción

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El Laboratorio de Producción Audi.

El Laboratorio de Producción Audi.

Un método de producción que

podría derivar hacia un proceso de montaje modular, de acuerdo con un concepto

radicalmente nuevo. Además de este importante proyecto, Audi esta desarrollando

muchos otros para la producción del futuro, desde la aplicación de gafas de realidad

virtual hasta la impresión 3D sobre metal.

Montaje modular

La complejidad en la producción del automóvil está aumentando. Las nuevas necesidades

del mercado, las expectativas de los clientes y los marcos legales cada vez requieren más

versiones diferentes de los vehículos así como tecnologías innovadoras. Esto significa que

los tiempos fijos en la cadena de montaje se están volviendo menos eficientes. Cuanto más

crece el número de derivados y variaciones, más difícil se hace controlar esta gran

complejidad e integrar nuevas rutinas en un proceso secuencial rígido.

Audi trata de responder a este desafío y desarrollar un principio completamente nuevo: el

montaje modular. Con este método, centros de trabajo más pequeños y separados permiten

unas rutinas de trabajo altamente flexibles, tanto en términos de tiempo como de espacio.

Entre estos centros de trabajo, unos sistemas de transporte sin conductor se encargan de

llevar los coches en construcción y las piezas que se requieren. Un ordenador central

controla de forma precisa estos sistemas de transporte sin conductor y reconoce las

necesidades de cada centro de trabajo individualmente, lo que asegura un flujo regular.

Audi estima que el montaje modular, que ya ha comenzado a utilizarse en fase de pruebas

en la planta de Györ, Hungría, mejorará la productividad en un 20 por ciento con relación a

las cadenas de montaje actuales.

El Centro Técnico para los Sistemas de Asistencia a la Producción

El departamento de Audi de Desarrollo de Tecnología para los Sistemas de Asistencia a la

Producción está creando los nuevos sistemas de transporte sin conductor que requiere el

montaje modular. Este departamento ha desarrollado dos tipos de vehículos sin conductor:

uno de ellos se mueve controlado por un ordenador, el otro lo hace de forma autónoma en

una ruta definida. Tres detectores láser hacen posible que los transportes sin conductor se

orienten por sí mismos, reconozcan y eviten situaciones potencialmente críticas. Audi ha

desarrollado el software de navegación por sí misma basado en el de software de

automoción.

La tarea principal del Centro Técnico para los Sistemas de Asistencia a la Producción es

trabajar en nuevas tecnologías ya desde las primeras etapas de desarrollo. Además de en los

transportes sin conductor, también trabaja en otros cuatro proyectos que comprenden la

coordinación segura entre humanos y máquinas cuando trabajan en el mismo espacio, las

mesas de montaje con funciones asistidas y dos innovadores robots: un brazo flexible para

sujeción y robot ligero especial.

El brazo robot flexible, inspirado en la lengua del camaleón, permite que pueda sujetar

piezas de diferentes formas y tamaños. Consiste en una superficie elástica que envuelve la

pieza y mantiene la presión mediante aire comprimido y la tensión de un muelle. El brazo

puede colocar directamente la pieza o entregársela a un operario y, como no tiene bordes

afilados, es adecuada para las piezas más delicadas. El robot ligero (18,4 kg) aporta

flexibilidad al proceso de producción porque, colocado bajo el bastidor que transporta el

coche en la cadena de montaje, atornilla los paneles inferiores del coche y se adapta a la

configuración que tiene cada modelo.

El Laboratorio de Producción Audi

El Laboratorio de Producción Audi, abreviadamente P-Lab, desarrolla y da asistencia a

proyectos innovadores para los procesos de producción, generalmente a partir de una

primera idea. Actualmente, el departamento tiene cinco empleados fijos que ya han

contribuido a la creación de innovaciones con vistas a la aplicación en serie, como la

impresión 3D sobre metal, la cooperación entre humanos y robots, los sistemas de

transporte sin conductor y el uso de realidad aumentada.

Los proyectos en curso actualmente en el P-Lab incluyen dos relacionados con los

macrodatos. Uno de ellos está dirigido al reconocimiento temprano de errores durante la

colocación de tornillos y tuercas. Dado que cada coche tiene más de 1.000 de estos

elementos, en la planta de Ingolstadt se aprietan unos 500 millones de ellos al año. Un

porcentaje muy pequeño no se enroscan con la suavidad necesaria y, cuando se presenta

este problema, para garantizar la calidad los destornilladores neumáticos o eléctricos se

paran. Esto ocurre generalmente en los dos segundos siguientes a comenzar el proceso.

Mediante el análisis de los datos sobre el apriete de los tornillos, ahora se puede predecir –

con una probabilidad muy alta– un eventual fallo en sólo 0,3 s. El otro proyecto se centra en

el flujo de componentes. Permite reemplazar extensas hojas de cálculo por un sistema

visual de formas y colores que simplifica la logística.

Otro de los objetos principales del Laboratorio de Producción de Audi son las gafas con

datos, que pueden proporcionar una asistencia a los empleados en la producción, a los

planificadores y a los ingenieros de las fábricas del futuro, mediante realidad asistida,

aumentada y virtual. Con las gafas de realidad asistida es posible ver, por ejemplo,

información gráfica y de texto sobre los pasos para montar un motor en concreto. Las de

realidad aumentada combinan las imágenes reales con el equivalente a una proyección

holográfica; de esa forma es posible ver, por ejemplo, un robot de soldadura que realmente

no está ahí y determinar la colocación de varios de ellos para que no interfieran entre sí. Con

las gafas de realidad virtual, como ocurre en un juego, varios trabajadores pueden

interactuar en el mismo espacio virtual y examinar un centro de montaje para detectar un

eventual problema.

Fabricación de Herramientas

Actualmente hay varios proyectos en desarrollo en la división Fabricación de Herramientas

de Audi. La estructura de las herramientas de prensado incluye ahora muchos componentes

de aluminio y plástico. Esto reduce el peso de estas herramientas –que hasta ahora han

llegado hasta 45 toneladas– de media en un 20 por ciento y en algunos casos en un 40 por

ciento. Así, sin ningún efecto en la calidad de la pieza, las operaciones de prensado (de 9 a

18 por minuto) aumentan una o dos por minuto. La energía necesaria para las operaciones

de prensado y para el transporte durante el cambio de herramientas disminuye alrededor de

un 10 por ciento.

La fase de estampación, donde se aplican estas herramientas, utiliza la tecnología de

medición más avanzada. El objetivo es conseguir una cadena de datos completa para cada

lámina de metal que comience ya con los proveedores del acero o el aluminio, otra forma en

la que Audi mejora su precisión. Dentro de Fabricación de Herramientas, en Ingolstadt, y

con el objetivo de garantizar la calidad de los coches terminados, las partes que lo

componen se unen como datos en un ordenador, mucho antes del inicio de la producción. El

llamado proceso de ensamblaje virtual, basado en mediciones ópticas exactas, ahorra

tiempo y trabajo.

Otra área de trabajo en Fabricación de Herramientas Audi es el mantenimiento remoto.

Como proveedor central de soporte, el portal de mantenimiento remoto supervisa un gran

volumen de equipamiento en las plantas de Audi en todo el mundo. Si ocurre un problema

técnico en cualquiera de esas plantas, los expertos pueden acceder a la maquinaria a través

de una conexión segura y prestar ayuda online.

Audi crea valiosas sinergias en su centro de nueva creación para la impresión 3D sobre metal.

Durante la planificación de la producción, los especialistas de este departamento y los del

centro técnico de fundición trabajan intensamente en la impresión sobre metal. A medio

plazo, esta tecnología tiene el potencial para estar firmemente establecida de cara a su

aplicación en serie. Mediante el fundido por láser, el polvo metálico se procesa para crear

piezas complejas de aluminio y acero, imposibles de fabricar de otra manera. Audi ya está

fabricando piezas para herramientas de producción en serie con impresoras 3D sobre metal.

En el futuro, es posible que haya componentes impresos para modelos que se fabriquen en

series pequeñas.

Logística

El trabajo de logística es asegurar que los materiales necesarios para la fabricación están

siempre disponibles con puntualidad, máxima calidad y flexibilidad. En el departamento de

logística, Audi está trabajando en la aplicación de nuevos sistemas autónomos de

transporte que se guían mediante escáneres láser. En el Centro de Logística, junto a la

planta de Audi en Ingolstadt, se están realizando pruebas con estos transportes autónomos

como carretillas elevadoras y carros guiados; se espera que, en 2017, comience su

funcionamiento en serie.

Los drones de transporte pueden complementar a estos nuevos sistemas de transporte ya

que son capaces de llevar en poco tiempo piezas que se requieran con urgencia a los centros

de montaje. Recientemente, Audi ha llevado a cabo vuelos de prueba satisfactorios en la

planta de Ingolstadt durante un día en el que no se trabajaba, ya que la seguridad es una

prioridad. Seguirán pruebas adicionales durante el funcionamiento normal de la producción.

Los macrodatos tienen un potencial especialmente grande en el campo de la logística. En la

planta de Audi en Neckarsulm, un equipo interdisciplinar ha comenzado ahora a conectar

datos de todas las áreas relevantes para la logística con objeto de analizarlos, desde los

proveedores y los transportistas hasta la cadena de valor completa en la producción. Una de

las primeras aplicaciones se dirige a asegurar que las compañías de transporte contratadas

por Audi recojan el coche de la planta en el momento en que están terminados. Esto reduce

el tiempo de espera de los coches, así como la necesidad de espacio para tenerlos aparcados.

La logística es una actividad fascinante y la nueva aplicación “Audi Logistic Challenge”

permite a los no especialistas experimentar con sus funciones clave. La propia Audi ha

desarrollado este juego para smartphones y tablets. “Audi Logistic Challenge” está

disponible para descarga de forma gratuita en App Store (iOS) y Play Store (Android).

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