“Hemos adoptado por completo el concepto Industry 4.0”

No hay duda de que el mundo de las herramientas y la construcción de moldes está viviendo una transformación. El estado de alta tecnología en la construcción de moldes y matrices Audi incluye herramientas inteligentes, con las que el fabricante de automóviles, con base en Ingolstadt, puede traducir los requisitos ultra estrictos de diseño en un proceso de dependencia. Innovaciones de este tipo, sin embargo, sólo podrán darse en caso de que el personal implicado se someta a formación continua y avanzada. Cómo cooperarán los trabajadores en el futuro, cuál será el papel que jugará la colaboración con los fabricantes de maquinaria y por qué las nuevas fuentes de información están adquiriendo importancia son algunas de las preguntas que trasladamos a Michael Breme, quien dirige la unidad de fabricación de moldes y matrices de Audi en Ingolstadt.

Los actuales retos para la construcción de moldes y matrices son la internacionalización, la flexibilización y la fiabilidad de proceso. El número de variaciones respecto a un producto base está aumentando, lo que supone una organización más cercana de los lanzamientos de producto en distintas fábricas de producción de todo el mundo. Esto significa que en los últimos años se han reducido progresivamente los tiempos de espera desde la ejecución de la solicitud a la fabricación del equipo, y que continuará haciéndolo en los próximos años. Al mismo tiempo, la complejidad de las herramientas convencionales y las líneas de producción de carrocería ha aumentado, ya que muchos derivados adicionales y modelos están siendo fabricados en equipamientos más flexibles.

Michael Bremer, responsable del área de construcción de moldes y matrices de Audi, explica que “hemos abrazado plenamente el concepto Industria 4.0. Desde hace años, por citar sólo un ejemplo, venimos realizando de manera habitual el mantenimiento a distancia de nuestras líneas de producción de carrocerías, al igual que el mantenimiento a distancia de las herramientas inteligentes". Foto: Audi AG, Ingolstadt.

En la fabricación de carrocerías, la proporción de componentes ligeros está aumentando, y también las estipulaciones más estrictas para el diseño, debido a que las geometrías implicadas son cada vez más complejas. Esto, en el área de la construcción de moldes y matrices, nos demanda un nuevo enfoque para maximizar el rendimiento del proceso mientras, al mismo tiempo, se asume la disponibilidad técnica. En la construcción de carrocerías se están utilizando nuevos materiales, como el CFRP, las planchas compuestas o de magnesio, la fundición a presión de aluminio y el conformado en caliente.

Un reto cuádruple: la transformación de la construcción de moldes y matrices para automoción se caracteriza no sólo por la internacionalización sinó también por la flexibilidad, la fiabilidad del proceso y la capacidad de producir variantes respecto a un mismo producto. Foto: Audi AG, Ingolstadt.

Con nuestra cartera de equipamientos, estamos asumiendo estos desarrollos relacionados con los materiales, y diseñando y fomentando de forma autónoma nuestros conceptos y procesos. Además, en Audi Tool Construction llevamos a cabo una pequeña operación de producción en serie, y suministramos componentes y conjuntos de carrocería al Grupo Volkswagen para automóviles de alto rendimiento. Aquí, la construcción de moldes y matrices está enfrentándose también al reto de la eficiencia de costes, mientras domina la creciente cantidad frente al trasfondo de expectativas maximizadas.

Hemos venido utilizando la herramienta inteligente desde 2011, por ejemplo, para producciones a gran escala, y no en menor medida para los modelos Audi A8, Audi A3, Audi TT, Audi Q7 y el nuevo Audi A4. Esto significa que podemos manejar requisitos ultrasofisticados de diseño en procesos fiables. El diseño de herramientas debería tener en cuenta las cargas estáticas y dinámicas de las operaciones de conformado. Audi Tool Construction trabaja intensamente en la simulación de todo el proceso (desde el componente al cuerpo acabado en blanco). Existe un gran potencial ya que la idea es poder funcionar sin ninguna herramienta de apoyo en el futuro.

Un futuro sin herramientas: en los procesos de fusión láser, la impresión 3D permite fabricar componentes de metal de geometrías complejas que serían difíciles de producir mediante procesos convencionales. Foto: Audi AG, Ingolstadt.

Hemos abarcado por completo el concepto Industry 4.0 o, como lo denominamos en Audi, la ‘smart factory’: desde hace años, por mencionar un ejemplo, el mantenimiento remoto de nuestras líneas de producción se ha llevado a cabo de manera estándar, ya que tiene un mantenimiento remoto de herramientas inteligentes. Mientras tanto, las tecnologías Industry 4.0 están siendo utilizadas allí donde fomentamos el diseño de nuestros procesos de producción en planta. Los sistemas de asistencia, por ejemplo, apoyan a nuestra plantilla con datos a tiempo real desde la línea de producción para la planificación de las secuencias del proyecto. Estos asistentes digitales funcionan como un tipo de sistema de navegación para guiar la planificación en las propuestas de programación en lo referente a operaciones de planificación complejas con objetivos de competencias. Esto implica aspectos como el cumplimiento de plazos o la utilización de grandes capacidades de la máquina. La automatización también está progresando: en 2015 pusimos en marcha una línea robotizada de taladrado automática, y hemos reforzado la implantación de los sistemas de transporte sin conductor con objetivos logísticos.

Con la retroalimentación de datos de control de las herramientas inteligentes, por ejemplo: la información crucial referente a la calidad de la herramienta y del proceso se proporciona mediante las actividades de control de los sensores de la herramienta inteligente. Esto significa que los lotes de PCB correctos pueden distinguirse de los que no lo son tanto, hecho que posibilita la puesta en marcha de las contramedidas en estados tempranos. No merece menor atención la integración del sistema en los sistemas de control de calidad de la operación de producción: recientemente hemos introducido herramientas de software a tal fin, herramientas que están expandiéndose continuamente. Estas herramientas de calidad nos permiten retratar de forma transparente el estado de un proyecto de vehículos concreto en términos de calidad. Sirven de enlace entre las tareas vinculadas a los procesos de calidad y el proyecto y la planificación de capacidades en la construcción de moldes y matrices.

También juegan un papel importante la adquisición de datos medidos decentralizados de manera global y el análisis virtual de calidad: los componentes, herramientas y automóviles pueden evaluarse en términos de calidad en unas pocas horas en nuestra nueva célula de medición robotizada dúplex. Es más, los datos y las percepciones empíricas pueden proporcionarse ahora durante la vida útil de la herramienta, ya que la planta de prensado ha sido integrada desde mayo de 2015 en Audi Tool Construction.

En lo concerniente a las nuevas inversiones, existe una estrecha cooperación entre los fabricantes de maquinaria y Audi Tool Construction. Por citar algún ejemplo, se pueden mencionar las definiciones de la interfaz para enlazar las herramientas inteligentes al sistema de control de presión, y la definición conjunta de los criterios de aceptación de prueba.