Revolucionando la fabricación de automóviles: la automatización y los cobots redefinen la línea de montaje

La feria comercial líder mundial para automatización inteligente y robótica, automatica, se celebrará en Múnich del 16 al 19 de junio.

Uno de los enfoques principales del evento será hacer la producción de automóviles más flexible.

Numerosos expositores presentarán alternativas a la producción convencional en línea de montaje con tecnología de transporte estacionaria, por ejemplo sistemas de transporte sin conductor y, por supuesto, cobots para aplicaciones de colaboración humano-robot.

La industria del automóvil está experimentando cambios sustanciales. La discusión sobre la tecnología de propulsión del futuro está en pleno apogeo. Algunos fabricantes apuestan por la electromovilidad, mientras que otros la ven más como tecnología de transición.

Al mismo tiempo, los vehículos de combustión parecen más duraderos al menos por ahora de lo que se asumía anteriormente.

Además, nuevas generaciones de motores diésel con tecnología de filtro altamente efectiva tienen emisiones significativamente menores que sus predecesores. Otras alternativas de propulsión futuras son combustibles sintéticos, hidrógeno y celdas de combustible.

¿Cómo afecta este escenario a la producción automotriz altamente automatizada? ¿Qué significa para proveedores de robótica y tecnología de automatización? En otras palabras, ¿cómo será la producción de automóviles del futuro?

La diversidad de tecnologías de propulsión y la incertidumbre resultante dificultan a los fabricantes de coches responder a estas preguntas.

Pero una cosa es cierta: sin soluciones de automatización altamente flexibles y digitalmente conectadas, los desafíos del futuro no pueden dominarse.

Se demandan soluciones sostenibles, compatibles con Industria 4.0, que apoyen a fabricantes de vehículos, proveedores Tier 1 y proveedores de sistemas en todo el mundo en la implementación de estructuras de fabricación de vanguardia.

Eliminación de la tecnología de transporte estacionario

automatica, la feria líder en tecnología de automatización, muestra tecnologías adecuadas para este propósito. Muchas de estas soluciones tienen en común la eliminación de la tecnología de transporte estacionario.

Esto significa un cambio de paradigma real, porque la línea de montaje ha dominado la fabricación automotriz por más de cien años.

Hoy, fabricantes de coches y planificadores de fábricas buscan alternativas a esta tecnología altamente eficiente pero también inflexible.

Los primeros pasos ya se dieron años atrás en la construcción de carrocerías. Los robots usados allí no solo sueldan, remachan y pegan, sino que también sostienen y transportan las carrocerías mientras sus «colegas» máquina las procesan.

Uno de los efectos secundarios positivos: al cambiar de modelo, no tienes que desechar líneas de producción enteras, solo reprogramar los robots.

Nueva era no solo en producción automotriz

Este principio ahora también puede aplicarse al montaje final. Porsche lo demuestra con su nueva instalación de producción del Taycan en Zuffenhausen.

Según Albrecht Reimold, jefe de producción de la empresa, la línea de montaje ha sido virtualmente abolida allí. En su lugar, los vehículos se mueven a través de la producción en sistemas de transporte sin conductor, también llamados vehículos de guiado automático (AGV), y se completan paso a paso.

Esto aumenta considerablemente la flexibilidad. La velocidad de los AGV es tan variable como el tiempo que pasan en las estaciones de montaje; en teoría, los vehículos no todos tienen que tomar la misma ruta a través de la producción. Además, varios modelos o derivados pueden producirse sin problemas en una misma línea.

El espectro completo de automatización flexible

Esto demuestra que la flexibilidad es la baza ganadora – y esto no solo es cierto para la producción automotriz.

Markus Uellendahl, socio sénior de consultoría de gestión en Porsche Consulting, dice: «También veremos un alejamiento de las líneas de producción automatizadas tradicionales en otros sectores industriales.

«En la Fábrica Inteligente del futuro próximo, sistemas de transporte flexibles como AGV facilitarán la adaptación de procesos de producción y logística.

«En la forma más consistente de implementación, los productos fabricados automáticamente controlan las estaciones de montaje actualmente disponibles en sistemas de transporte autónomos. Algoritmos e inteligencia artificial apoyan la planificación y hacen la toma de decisiones más eficiente».

Según Uellendahl, la mayor convertibilidad de la fábrica inteligente reduce aún más las inversiones posteriores.

Las empresas que persiguen estratégicamente este objetivo pueden aprovechar activamente los cambios en productos y procesos para obtener ventaja competitiva y adaptarse más rápido a requisitos de mercado cambiantes y condiciones generales.

En automatica, numerosos proveedores mostrarán cómo se puede implementar la producción inteligente y digitalmente conectada.

Además de robots, sistemas de visión artificial industrial, garras y unidades de posicionamiento, sensores y controles electrónicos también juegan un papel central en este contexto.

La feria ofrece una oportunidad única para examinar todos estos grupos de productos de manera dirigida.

Los cobots sitúan a los trabajadores en el centro del escenario

Además, en automatica se puede ver un desarrollo adicional: los conceptos de automatización modernos no prescinden de trabajadores, sino que los sitúan en el centro del escenario.

Exoesqueletos y cobots aliviarán físicamente a los empleados. El mayor salto de desarrollo se espera en el área de cobots. Fabricantes de robots establecidos ya presentaron soluciones innovadoras en automatica 2018 y se mostrarán muchos más desarrollos en 2020.

Por ejemplo, el fabricante japonés de robots Fanuc presentará un cobot completamente nuevo en Múnich.

Soluciones HRC orientadas al futuro también se pueden esperar de Universal Robots, Kuka, Yaskawa, ABB, Stäubli y muchos otros expositores.

Los visitantes también pueden esperar especialmente a los diversos nuevos expositores como Han's Robot, Hanwha Precision Machinery, Techman Robot, Convertible Robots y Yuanda Robotics.

Los robots colaborativos ya se han vuelto habituales en la práctica real, como en Opel en Eisenach: un cobot del fabricante danés Universal Robots atornilla compresores de aire acondicionado a bloques de motor allí.

Inmediatamente junto a los empleados, sin valla de seguridad separadora, el robot aprieta tres tornillos cada dos minutos a exactamente 22 newton-metros mientras sus colegas humanos continúan realizando el trabajo previo y posterior menos estresante.

Otro ejemplo: Junto con BMW en Dingolfing, Kuka ha creado una solución robótica que facilita el trabajo a empleados que levantan engranajes cónicos de hasta 5,5 kg y los encajan en transmisiones de eje delantero con precisión milimétrica.

Antes lo hacían manualmente, pero hoy el sensible robot colaborador LBR iiwa les asiste. Está suspendido en una esbelta estructura de acero y funciona sin sensores externos, porque un sistema de sensor de par en sus siete ejes está activo.

Christoph Hock, jefe de colaboración humano-robot en Kuka Systems, dice: «Veremos significativamente más tales aplicaciones en la industria automotriz en el futuro.

«En tiempos de número creciente de variantes, es una clara ventaja competitiva poder adaptar la producción óptimamente a la utilización de capacidad requerida, por ejemplo con la ayuda de unidades HRC flexibles».

automatica proporcionará una visión exhaustiva en junio de cómo la nueva flexibilidad puede implementarse de manera práctica – no solo en producción automotriz.

Imagen principal: El principio de producción automotriz flexible sin línea de montaje también puede aplicarse a otros sectores industriales. Imagen: Porsche Consulting