Hasta ahora, la industria del automóvil siempre ha sido sinónimo de máximas cantidades, más que en ningún otro sector, y consecuentemente, también de instalaciones de producción racionales pero a la vez rígidas y poco flexibles. No obstante, hoy en día buena parte del éxito se basa en poder ofrecer cada vez más variantes y opciones de personalización, lo que significa que los tamaños de lote van reduciéndose constantemente. Además, los nuevos desarrollos que entran constantemente en el mercado requieren, en un principio, solo de cantidades pequeñas, por ejemplo, en el caso del accionamiento híbrido y eléctrico. Ante este panorama, los fabricantes de máquinas herramienta y técnica de automatización también se ven en la necesidad de tener que diseñar sus instalaciones de forma más flexible, pero sin perder nada de rentabilidad. En la próxima AMB, la exposición internacional para el mecanizado de metal que se celebrará del 16 al 20 de septiembre de 2014 en Stuttgart, demostrarán cómo lo hacen.

Las últimas cifras de la VDA (Asociación de la industria del automóvil) resultan muy gratificantes: la mayoría de los mercados internacionales se está recuperando. Al parecer, también el mercado europeo occidental ha superado la delicada situación de los últimos años. Por quinta vez consecutiva ha registrado un aumento de casi un cinco por ciento, sumando 897.100 unidades vendidas, tal y como comunicó la VDA en Fráncfort. También se han registrados incrementos en China y Japón. Por su parte, en EE. UU., únicamente el mercado de vehículos ligeros ha tenido una tendencia negativa, y en Rusia y la India también ha descendido la demanda de vehículos nuevos. Sin embargo, los noticias del mercado del automóvil también resultan positivas para la construcción de máquinas herramienta en Alemania, ya que más del 40 por ciento (datos del 2012) de sus productos tienen como destino los fabricantes de automóviles y sus proveedores. No obstante, el sector de herramientas no tiene ningún motivo para relajarse: la industria del automóvil se enfrenta a un cambio radical. Cada vez son más las marcas que están entrando en el mercado mundial, los nichos se están ocupando y los nuevos conceptos de impulsión generan incertidumbre sobre cómo va a ser el automóvil del futuro.

Exigencia: flexibilidad en combinación con una manejabilidad sencilla

Según confirma el catedrático y Dr. Ing. Eberhard Abele, director del Instituto de Gestión de la Producción, Tecnología y Máquinas Herramienta (PTW) de la Universidad Técnica de Darmstadt, hay una contradicción entre la producción rentable de grandes series y la variedad de nichos: «Lamentablemente, por regla general, la flexibilidad sigue condicionada por las pérdidas de productividad o los costes adicionales, lo que implica que en la práctica hay que asumir compromisos». El Señor Abele y sus colaboradores del PTW, que volverán a presentar las «Tendencias del futuro» en la AMB con su «Ruta innovadora PTW», ven las estructuras modulares de máquinas como una solución viable, «especialmente los sistemas de producción basados en sistemas modulares». Estos sistemas ofrecen una flexibilidad de producción mucho mayor de la de hace unos años. Asimismo, los nuevos desarrollos en materia de técnica de control y el concepto «Industria 4.0» podrán volver a incrementar la flexibilidad en los próximos años.

«Las empresas de equipamiento deberían desarrollar unas instalaciones de producción lo más flexibles posible, orientadas hacia la idea de poder producir una sola pieza», opina también Markus Jurditsch, director general de SWJ Engineering GmbH en Griesheim. Esta empresa de ingeniería y consultoría ayuda a las empresas del sector automovilístico en diferentes ámbitos que van hasta la construcción de fábricas completas, tanto en Alemania como en el extranjero. En opinión del Señor Jurditsch, existe una creciente modularización y cada vez se utilizan conjuntos más grandes y complejos. Esta observación coincide con los deseos de los profesionales de producción de la industria del automóvil, que solicitan a los constructores de máquinas unos sistemas modulares lo más flexibles posible y que no dependan de los componentes, para poder así adecuar mejor las inversiones en tiempo al volumen de producción y poder reaccionar rápidamente de cara a oscilaciones en la demanda. Además, estos módulos deben poder reutilizarse con facilidad a posteriori.

«Pero, por favor, que no sean demasiado complicados», esto es otra de las exigencias que se escuchan con frecuencia. En vistas a una disponibilidad técnica máxima, los usuarios prefieren por tanto el montaje de componentes estándar probados («técnica de corriente principal») en las máquinas y la automatización. La manejabilidad debe ser también lo más sencilla posible para reducir los tiempos de puesta en servicio, parada y cualificación. En este sentido, en la medida de lo posible, debe utilizarse software estándar para la visualización y formación de los empleados. Aunque también existe una mayor predisposición para colaborar con el fabricante de máquinas herramienta

desde la fase previa para conseguir una ingeniería simultánea.

Nuevas máquinas para movilidad eléctrica

No solo se requiere flexibilidad en lo que a la variedad de variantes se refiere. La movilidad eléctrica es un concepto clave que actualmente no tiene ningún papel destacado porque las cantidades de piezas siguen siendo muy pequeñas, tal y como ha podido constatar el catedrático Abele. A pesar de ello, las primeras empresas proveedoras están reflexionando sobre este tema. En este sentido, la empresa Grob-Werke GmbH & Co. KG ha desarrollado una fresadora/torno que «resulta ideal para el mecanizado de componentes para motores eléctricos», como explica German Wankmiller, presidente de la dirección de Grob. Además, estos especialistas de Mindelheim que ofrecen soluciones integrales personalizadas para el cliente en la producción de grandes series aseguran «que en el futuro habrá más demanda de técnica de montaje, y nosotros estamos perfectamente preparados».

Tendencia hacia la integración tecnológica

«Las respuestas a las crecientes exigencias de precisión y calidad son la integración tecnológica, menos sujeciones y una cadena de proceso íntegra», explica Martin Winterstein, vicepresidente de ventas y marketing de FFG Werke GmbH en Mosbach (anteriormente la unidad de negocio de equipamiento industrial de MAG). Como ejemplo indica la integración del biselado y desbarbado en una fresadora por generación modular encadenada con un torno vertical de Hessapp. En el camino hacia la hibridización también se encuentra la solución adoptada por la filial de DMG-Mori, la Sauer GmbH, Stipshausen y Pfronten, con su «Lasertec 65 Additive Manufacturing». En este caso, la

soldadura de aporte por láser se combina con operaciones de fresado en una máquina. Se trata de un desarrollo interesante, por ejemplo, para los constructores de herramientas, tal y como lo demuestra un proyecto de investigación finalizado recientemente por el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Producción (IPT) en Aquisgrán, dentro de la alianza de innovación «Green Carbody Technologies» (InnoCaT). Gracias la aleación de un material de aporte a la superficie por medio de rayos láser, se ha podido aumentar la vida útil de una herramienta de conformación para la producción de automóviles en un 150 por ciento.

El Dr. Dominic Deutges, catedrático de Tecnología de Producción en la Escuela Técnica Superior de Niederrhein en Krefeld y asesor tecnológico de la empresa A. Monforts Werkzeugmaschinen GmbH, también percibe la hibridización como el camino hacia la flexibilización: «Las máquinas herramienta

actuales deben ser cada vez más flexibles para poder reproducir el máximo número de pasos de proceso en una máquina». Un resultado de esta demanda son los centros de fresado y torneado que existen desde hace algunos años. La tendencia sigue apuntando hacia máquinas herramienta híbridas para poder vincular también los procesos de métodos de producción muy diferentes. «Nosotros contemplamos los sistemas de producción híbridos como una tendencia a largo plazo para los emplazamientos con altos costes salariales. No obstante, la clave es siempre la idoneidad práctica de las soluciones». Monforts, considerado como uno de los pioneros del mercado dentro del sector, ha desarrollado en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Producción IPT en Aquisgrán una máquina hasta

conseguir una versión de serie que combina el mecanizado con un tratamiento superficial térmico mediante láser para el temple de aceros y el mecanizado de materiales cerámicos.

La industria del automóvil es precursora en materia de eficiencia

Los desarrollos actuales muestran el enfoque fundamental al que deben adaptarse este año, en el que se celebra la AMB, los

fabricantes de máquinas herramienta y las empresas de automatización de cara a sus clientes de la industria del automóvil: flexibilidad, rapidez y finalmente eficiencia. «Todos los grandes fabricantes de automóviles y también sus proveedores han terminado integrando la eficiencia energética en los pliegos de condiciones para los pedidos de máquinas e instalaciones», explica el catedrático Abele, cuyo instituto lleva muchos años dedicado a la valoración de la eficiencia de máquinas herramienta. La comparabilidad sigue siendo un problema, según el Señor Abele, «ya que por regla general no se compran máquinas estándar, sino que se ofertan sistemas de producción con ampliaciones muy diferentes como alternativa». Es por ello que el consumo de energía solo puede valorarse junto a todos los demás factores, como el tiempo principal de producción, el tiempo de preparación o los costes de inversión.

El catedrático Abele advierte además sobre otro problema: «Las competencias para los costes de inversión y los costes energéticos suelen ir por separado en las empresas». Los responsables de compras prefieren comprar lo más económico posible, mientras que los operadores centran su interés en reducir los costes de funcionamiento y, consecuentemente, los costes energéticos. Precisamente este es el aspecto frente al cual se ha sabido reaccionar en Grob-Werke, tal y como nos lo explica German Wankmiller: «Nosotros ofrecemos tres paquetes con diferentes medidas de eficiencia energética que se diferencian por el escalonamiento de sus potenciales de ahorro, pero que también implican unos costes de inversión correspondientemente más altos». La versión más económica de estas medidas suele ser un paquete de software.

También la empresa FFG-Werke reaccionó hace varios años ante las exigencias de eficiencia más severas, tal y como destaca Martin Winterstein: «Nuestro proceso de desarrollo se basa desde hace mucho tiempo en la reducción de consumo y emisiones». La retroalimentación de energía y las rutinas para la desconexión automática de los diferentes grupos forman, desde hace tiempo, parte del estándar. Un desarrollo más reciente es la «Pantalla energética», un módulo de software «que permite obtener, en poco tiempo, total transparencia con respecto a los consumos, construyendo la base para optimizar seguidamente los procesos y desarrollos de trabajo», destaca Winterstein.

Industria 4.0 a un paso de la práctica

No pasa ni un solo día sin que se publique algo sobre la «Industria 4.0». Pero, concretamente, ¿qué es significa esto para las empresas de equipamiento de la industria del automóvil? El desarrollo está todavía muy verde, hay muy poca información concreta. «La industria 4.0 solo tendrá éxito cuando sea posible hacer realidad la visión y llevarla a la práctica. Una solución para las empresas pequeñas y medianas puede ser la instalación de fábricas de demostración, como salas de exposición y centros de encuentro», se muestra convencido Rainer Glatz, director de la oficina para la plataforma «Industria 4.0» y responsable del área de informática, software y automatización eléctrica en la Asociación alemana de construcción de maquinaria e instalaciones (VDMA). La VDMA se encarga, junto con las asociaciones Bitkom y ZVEI, de la plataforma de Internet

Parte de los representantes de la industria claman, sobre todo, la conexión en red de las instalaciones de producción y los sistemas de mantenimiento remoto con redes de producción y software como MES (Manufacturing Execution Systems), como sistema principal de producción o bases de datos de calidad. Manfred Jurditsch opina que la conexión en red a través de diversas etapas del proceso de generación de un producto es una oportunidad que ofrece «la cada vez mayor

personalización del producto en el contexto de tener que dominar una producción de grandes series». En el caso de Grob, ya se han dado los primeros pasos hacia la «Industria 4.0» en colaboración con la industria del automóvil. Es aquí donde se conectan las máquinas con sistemas periféricos. German Wankmiller: «El objetivo de esta colaboración es la digitalización de diferentes documentos, como el aprovechamiento de la superficie de las naves y la realización de simulaciones de procesos». Un aspecto interesante de cara a la competencia internacional: «Aquí los fabricantes alemanes están muy por delante de los asiáticos, que aún no muestran mucho interés por este tema», afirma Wankmiller.

El avance de algunos de los fabricantes de máquinas herramienta y herramientas de precisión para el mecanizado en la aplicación de proyectos «Industria 4.0» se presentará en septiembre en la AMB 2014 en Stuttgart, según han confirmado Sengül Altuntas y Gunnar Mey, los dos directores del proyecto de la AMB.

Para la AMB 2014 que se organizará entre el 16 y el 20 de septiembre se esperan más de 90.000 visitantes profesionales y aproximadamente 1.300 expositores que mostrarán sobre una superficie de 105.000 metros cuadrados brutos

sus innovaciones y perfeccionamientos de desarrollo de la tecnología de arranque de viruta y de la industria de herramientas de precisión. Además, se podrán ver herramientas de sujeción, CAD, CAM, CAE, software, rectificadoras, manipulación de piezas y herramientas, así como técnica de medición. La AMB 2014 se ve apoyada por las asociaciones patrocinadoras VDMA Asociación especializada en herramientas de precisión, VDMA Asociación especializada en software, así como la VDW Asociación de fábricas alemanas de máquinas herramienta.