Fronius forma parte del proceso de producción de vehículos de alta gama del Mercedes G

Viendo los procesos de producción en el segmento premium del sector automovilístico, se detecta que los OEM y los fabricantes Tier 1 suelen trabajar mano a mano con sus proveedores a la hora de diseñar y desarrollar las líneas de producción. Con el fin de garantizar la calidad y optimizar sus procesos de producción, el Grupo Magna confía en la tecnología de soldadura de alta tecnología Fronius. Magna Presstec también da los últimos toques al chasis del Mercedes clase G con el software Fronius WeldCube Premium.

El proveedor de automóviles Magna ha levantado la infraestructura de producción perfecta cerca de Graz: primero, la empresa Magna Presstec GmbH de Lebring, a media hora en coche al sureste de Graz, fabrica la base del Mercedes clase G. Posteriormente, Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG de Graz se encarga de completar este todoterreno premium.

“Dentro del Grupo Magna, con aproximadamente 158.000 empleados en todo el mundo, Magna Presstec forma parte del grupo de empresas COSMA (carrocería, chasis e ingeniería)”, explica Kurt Hartmann, director de Control de calidad y supervisor de Soldadura en la producción del chasis del Mercedes clase G. La propia Presstec emplea a unas 1.200 personas, repartidas entre las sedes austriacas de Weiz y Lebring y la eslovaca de Bratislava.

El proveedor de automóviles produce componentes de chasis y piezas estructurales de alta calidad de aluminio y acero. “Entre nuestros clientes se encuentran VW, Audi, BMW, Daimler y Porsche. Aquí fabricamos el futuro del automóvil, con pasión y responsabilidad”, continúa Hartmann.

El Mercedes G se considera uno de los vehículos con mayor capacidad todoterreno del mundo y, al mismo tiempo, el más adecuado para su uso diario. Su altura respecto al suelo y su capacidad de vadeo lo dejan claro: el vehículo puede hacer frente a las condiciones más extremas fuera de la carretera.

Se debe garantizar la tracción y la larga vida útil del clase G cuando se somete a impactos violentos a gran velocidad en terrenos irregulares. Para ello, se realizan continuas pruebas de larga duración en el terreno escarpado del Schöckl, un espectacular recorrido de montaña cerca de Graz. Estas pruebas demuestran que se cuida hasta el más mínimo detalle en la fabricación del chasis del clase G, incluyendo garantizar unos cordones de soldadura de máxima calidad.

“El acero que utilizamos es en su mayoría chapa de 2 a 4 milímetros de espesor, que se une mediante cordones de 657. La longitud total de los cordones es de 76 metros por bastidor. Nuestro reto de soldadura consiste en construir el bastidor del chasis de 4,2 metros capa por capa, siempre dentro de las tolerancias especificadas por el cliente y con la máxima calidad”, aclara Kurt Hartmann.

Por ello, a la hora de equipar la planta de producción se consideraron los diferentes requisitos de tecnologías de unión: era necesario garantizar una alta estabilidad del arco con una penetración perfecta para poder generar la estabilidad imprescindible para un marco sólido. La máxima calidad también implica la menor deformación posible y una aportación de calor controlable. En cuanto a la productividad, se seguían necesitando altas velocidades de soldadura.

“El proceso PMC (Pulse Multi Control) de Fronius cumple perfectamente nuestros requisitos”, asegura Hartmann, Experto Internacional en Soldadura. “La plataforma modular del sistema de soldadura TPS 500i era justo lo que necesitábamos. Su manejo sencillo y su conexión fluida con el robot eran la guinda del pastel. Actualmente usamos 36 de estos sistemas de soldadura para la clase G de Mercedes. También contamos con algunos sistemas TPS 320i en caso de que fuera necesaria la soldadura manual durante el control de calidad”.

“Nuestro objetivo es que todos los bastidores sean idénticos. La clave está en eliminar las desviaciones”, explica Hartmann. La producción se lleva a cabo en una nave industrial bien equipada de más de 100 metros. La producción, en gran medida autónoma, cumple con los más altos estándares, y los sistemas de robot están perfectamente coordinados e interconectados. Esta sofisticada cadena permite obtener un robusto bastidor de la clase G, compuesto por múltiples piezas individuales perfectamente ensambladas, cada 10 minutos.

La producción consta de tres etapas: las secciones delantera y trasera se producen simultáneamente. Al principio, algunos empleados colocan las piezas en los sistemas de soldadura. En las celdas, los robots de soldadura ensamblan los componentes. Un robot de manipulación se encarga de recoger los componentes acabados, transportarlos a la siguiente celda y colocarlos. Al final de cada sección hay una celda inaccesible para el personal en la que, por un lado, se sueldan cordones largos, pero también se utiliza como estación de enfriamiento o como estación compleja, por ejemplo, para la compresión: las carcasas inferiores se anidan con las carcasas superiores de los soportes longitudinales, se colocan en posición y se sueldan bajo presión.

En la subestructura, la última etapa de la producción, se unen las estructuras delantera y trasera, y el bastidor adquiere su forma distintiva. Los últimos pasos consisten en estampar los puntos de conexión desacoplados para el chasis. Un encendido por arco cebado de alta frecuencia dispara 192 pernos en el bastidor. Por último, se comprueba la calidad de los cordones de soldadura, se eliminan las proyecciones y, en caso necesario, se retrabajan. En la fase final, la tecnología láser controlada por robot vuelve a medir el bastidor con gran precisión y comprueba si cumple todos los criterios de calidad.

La extrema complejidad de su procedimiento lo demuestra: Magna Presstec es algo más que una empresa de soldadura. Para poder garantizar el alto grado de automatización y mantener la calidad de la clase G, se centraron desde el principio en la integración de herramientas de supervisión y análisis de datos para los procesos de soldadura. El proveedor del sector de automoción buscaba colaborar con especialistas en tecnología de unión cuyos sistemas y soluciones hicieran posible la trazabilidad digital de los procesos de soldadura.

Con la solución de software WeldCube Premium, Fronius es pionero al incorporar un sistema integral de gestión de datos de soldadura en la producción de un fabricante Tier 1, y demostrar las ventajas de sus sistemas de software.

“Hemos encontrado un socio perfecto en Fronius”, resalta Kurt Hartmann. “WeldCube Premium es un pilar esencial en nuestro proceso de gestión de calidad. Para nosotros es fundamental la trazabilidad de cada cordón de soldadura”. En los puestos de control de calidad, los empleados formados reciben la información más precisa a través de un terminal: ¿hay algún cordón que llame la atención o esté realmente defectuoso? Los puntos seleccionados con Fronius WeldCube se someten a una detallada inspección visual y se retrabajan en caso necesario. Hasta que no cumple todos y cada uno de los criterios, el chasis del clase G no continúa a las siguientes fases del proceso. A su vez, los datos recopilados se incorporan a la optimización de los procesos de soldadura automatizados.

WeldCube Premium registra cada milímetro del cordón de soldadura, lo cual facilita el análisis de los costes de los consumibles, como el gas y el hilo de soldadura. Pero su potencial va más allá con el Predictive Maintenance (mantenimiento predictivo), es decir, la posibilidad de pedir consumibles y materiales con antelación y en cantidades suficientes.

“El Predictive Maintenance que ofrece WeldCube Premium representa un potencial de ahorro, por ejemplo, al especificar intervalos de mantenimiento precisos”, considera Hartmann. “Siempre sabemos exactamente el estado de los tubos de contacto, los cuellos antorcha, las antorchas de soldadura y los alimentadores. Esto nos permite realizar el mantenimiento de los equipos en el momento oportuno para evitar cordones de soldadura defectuosos, retrabajos o incluso productos defectuosos”.

Magna Presstec ya utiliza la solución Fronius Central User Management (Centrum), que también admite la gestión de la calidad. Con ella se gestionan los permisos de usuario y de soldadura de forma centralizada. Los soldadores se autentifican en el sistema de soldadura con su propia tarjeta con chip, de modo que solo los empleados con la formación específica pueden utilizar ciertos parámetros y se elimina al máximo la posibilidad de error.

Magna Presstec lo demuestra: la gestión de datos de soldadura tiene una aplicación práctica

Christoph Pangerl, Key Account Manager de Fronius, está convencido: “La cooperación con Magna Presstec ha sido muy valiosa, hemos incorporado todo lo que hemos aprendido directamente a nuestro desarrollo de productos y esto nos ha permitido hacer accesibles nuestras soluciones de software para una gran variedad de clientes”. Kurt Hartmann continúa la reflexión: “Concretamente, la gestión de datos de soldadura nos ayuda a optimizar nuestra tecnología de unión en todos los ámbitos. Fronius nos ha dado una herramienta realmente poderosa con un potencial enorme, y ahora, con el soporte técnico de los expertos de Fronius, podemos utilizarla de forma rentable”.