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Audi impulsa la innovación en el taller
Al principio, tengo miedo de entrar en la cámara láser. Sus diodos de 13 kilovatios disparan ráfagas de energía lo suficientemente potentes como para derretir metal. Por el momento, están listos para unirse al marco de techo y pared de un sedán Audi A3. Pero el ingeniero de la planta de Audi en Ingolstadt, Alemania, insiste en que vea de cerca la costura invisible soldada con láser que está a punto de hacerse, incluida una curva minúscula, de solo cinco milímetros de diámetro, que evita que la carrocería del automóvil se corroa cuando se expone a los elementos. .
El armazón del automóvil se encuentra en el centro de la cámara y está rodeado por brazos robóticos, uno de los cuales apunta a lo que parece un soldador. El proceso de soldadura fuerte con láser, como muchas otras cosas en el piso de la fábrica de 540 000 pies cuadrados, está automatizado y asegurado detrás de barreras o dentro de una cámara cerrada. Más tarde, cuando veo gente dentro de la fábrica, suelen estar pedaleando por los largos e impecables pasillos en bicicletas rojas.
Hubert Hartmann, jefe del taller de carrocería A3 en Ingolstadt, lo llama el piso de fábrica más moderno de su tipo. Es como un reloj suizo, con el mismo nivel de precisión, dice mientras la maquinaria zumba cerca con exactitud preprogramada. Si bien la mayoría de las plantas automotrices usan robots para soldar y otras tareas peligrosas, Audi combina un alto nivel de automatización con una multitud de otras tecnologías de fabricación avanzadas, incluidos láseres de baja potencia impulsados por sensores ópticos; unión y soldadura combinadas innovadoras, que ahorran tiempo de producción y peso del automóvil; y frenado regenerativo en sistemas de elevación y transporte para reducir los costos de energía.
A pesar de los salarios relativamente altos, las largas vacaciones y las estrictas leyes y regulaciones laborales, Alemania sigue siendo líder mundial en muchos sectores manufactureros. El año pasado, las exportaciones automotrices e industriales ayudaron al país a registrar un superávit comercial récord de 198.900 millones de euros (269.000 millones de dólares). Una razón: la automatización. La fabricación de automóviles alemana contemporánea explota tecnologías de fabricación avanzadas para aumentar la productividad y las ganancias. Como resultado, el empleo manufacturero ha disminuido. Entre 1970 y 2012, la proporción del empleo alemán en la manufactura se redujo a la mitad, a alrededor del 20 por ciento (casi el doble de la participación de los EE. UU.).
En el taller de carrocería A3 de Audi en Ingolstadt, los robots son aproximadamente iguales en número a los 800 empleados. Hacen la mayor parte del trabajo pesado, así como soldaduras y uniones por puntos potencialmente peligrosas, y pruebas tediosas y repetitivas. Para Bernd Mlekusch, jefe de producción de desarrollo tecnológico de Audi, los beneficios de la automatización incluyen una productividad mucho mayor y una menor demanda de trabajadores no capacitados. Al mismo tiempo, cada vez se necesitan más trabajadores con más formación y mayor especialización, dice. Los trabajadores automotrices alemanes y los trabajadores manufactureros alemanes en general ya reciben salarios significativamente más altos que sus contrapartes estadounidenses.
Hubert Hartmann de Audi lo llama el piso de fábrica más moderno de su tipo: es como un reloj suizo, con el mismo nivel de precisión.
El INTA y las máquinas enmarcadoras de grupo en Audi ejemplifican el cambio hacia la automatización. INTA o Ingolstadt cultivo automatizado , es un proceso de montaje de puertas totalmente automatizado que utiliza una serie de sensores, brazos robóticos y elevadores. A medida que se coloca una carrocería A3 en su lugar, un sensor determina qué versión del automóvil, de dos o cuatro puertas, está llegando a la línea. Luego, un conjunto de brazos robóticos ajusta las bisagras al cuerpo, mientras que otro conjunto selecciona las puertas correctas y se prepara para montarlas en las bisagras. Hasta 2012, esto se hacía manualmente, dice Carsten Fischer, responsable de las piezas adicionales, como las puertas, en la planta.
El encuadre del grupo, que hace su trabajo en medio del proceso de ensamblaje del cuerpo, es menos ballet y más fuerza. Une las estructuras grandes, como los marcos de las paredes laterales, para construir lo que todos reconoceríamos como la carrocería de un automóvil. En unos pocos segundos, nueve brazos robóticos que se mueven dentro y alrededor de un artilugio de metal de 18 toneladas que mantiene unidas las distintas partes realizan aproximadamente 80 puntos de soldadura. El enmarcador del grupo hace esto sin ninguna intervención humana y, debido al uso de sensores y componentes que se ajustan automáticamente, puede cambiar entre hasta tres modelos de automóviles diferentes sobre la marcha a medida que avanzan en la línea.
Audi trabaja con KUKA, un fabricante líder de robots industriales con sede a 84 kilómetros de distancia en Augsburgo, que a su vez trabaja con la Sociedad Fraunhofer, un grupo de más de 60 institutos de investigación aplicada, financiados conjuntamente por la industria y el gobierno, cuyo objetivo es facilitar la tipo de investigación prospectiva que una pequeña o mediana empresa no podría financiar por sí sola. Las innovaciones que surgen de los proyectos de Fraunhofer se filtran a través de toda la industria, y los expertos dan crédito a esta red de pequeñas y grandes empresas y grupos de investigación público-privados por ayudar a la fabricación alemana a prosperar en una era de intensa competencia global.
Las relaciones estimulan la innovación pero, lo que es más importante, también ayudan a solidificar los estándares necesarios para que esas innovaciones sean ampliamente adoptadas, explica Andreas Müller, quien administra la tecnología RFID en Bosch, otra empresa involucrada en la automatización de fábricas.
Un proyecto en el que está trabajando Bosch es una iniciativa del gobierno alemán para usar sensores y software para crear fábricas aún más inteligentes. La idea es tomar la automatización en procesos individuales en un lugar como la fábrica de Audi y extenderla para que cada caja de envío, componente y estación de fabricación registren y compartan datos, dice Müller. Las fábricas altamente automatizadas de hoy en día comparten datos principalmente dentro de un solo proceso o en un solo piso de fábrica, por ejemplo, entre una máquina que escanea un automóvil para determinar su tipo de carrocería y una segunda máquina que selecciona una herramienta del tamaño adecuado para ese tipo de carrocería. La iniciativa del gobierno pretende ir mucho más allá.
La visión es que los datos de cada paso de la producción no pasarán simplemente de un taller a otro dentro de una empresa, como del taller de carrocería de Audi al taller de pintura, sino que eventualmente transitarán entre diferentes empresas asociadas, optimizando el proceso de producción sin intervención humana. alterando las velocidades, prediciendo qué componentes es probable que se hayan dañado durante el envío o las herramientas, cambiando el orden en que se construyen los artículos y reordenando las piezas a los proveedores.
Por supuesto, los autos de Audi no están completamente construidos por computadoras y robots. Al pasar por un área donde la gente coloca guardabarros, guardabarros traseros y algunas otras piezas, uno de los ingenieros que acompañó mi visita explica que algunas etapas de la producción física todavía requieren mucha mano de obra, ya sea por el tamaño o la ubicación de las piezas. involucrados o la necesidad de realizar ciertas tareas con una precisión que los robots actualmente no pueden lograr.
Hasta ahora, los robots no pueden hacer estos trabajos especializados, explica el ingeniero, pero agrega que estamos trabajando en ello.