Constructoresde carrocerías

Equipo de redacción

Módulos de fabricación estandarizados, robotizados, para la instalación rápida y sencillade los nuevos medios de producción

Revista ABB 2/2002 35

a rápida evolución de los productos

y de los mercados mismos exige de

los fabricantes una gran agilidad, pero les

confronta con una cuestión muy compleja:

¿cómo mejorar la flexibilidad de las instala-

ciones de producción sin tener que invertir

importantes sumas de dinero en nuevos

equipos o incluso en nuevas fábricas?

El problema, que puede llegar a conver-

tirse en un dilema, se resuelve con la intro-

ducción del sistema de producción automati-

zado, multifuncional y flexible: el robot.

La tecnología de robots puede aplicarse

económicamente en numerosos sectores del

comercio y de la industria. Y las tecnologías

asociadas a la robótica, como por ejemplo la

detección, la visualización, la mecánica, el

control y la comunicación, han avanzado

enormemente, lo que ha potenciado mucho

las capacidades de la robótica. Estas siner-

gias han dado como resultado una herra-

mienta de producción de pequeño tamaño

pero extremadamente adaptable y eficaz.

Numerosas innovaciones técnicas han

tomado carta de naturaleza en el mundo de

los robots: el software para evitar interferen-

cias o incompatibilidades permite a los

robots trabajar juntos, codo con codo; las

nuevas aplicaciones de sistemas expertos

han terminado con la ‘mística’ relativa a la

transmisión de órdenes a los robots (y estos

sistemas, además, funcionan off-line, de

modo que la programación de los robots no

exige detener la producción); la tecnología

generalizada de Internet convierte a cada

robot en un sitio web, lo que simplifica

mucho las cosas; además, las interfaces entre

hombre y máquina han mejorado la comuni-

cación entre humanos y robots.

Un equipamiento resistente y de calidad Durante muchos años, la industria automovi-

lística ha estado limitada por la poca flexibi-

lidad de los utillajes empleados para ensam-

blar los automóviles. Cada modelo requería

En ningún sector industrial es más patente la participación de la robótica que en la industria auto-

movilística. ¿Quién no ha visto imágenes con automóviles a medio construir, rodeados de robots

que sueldan, ponen remaches o simplemente colocan piezas con una precisión extraordinaria?

Los robots hacen que los procedimientos nos parezcan muy sencillos ya que, con una seguridad

infalible, repiten una y otra vez las mismas operaciones.

Sin embargo, las apariencias son engañosas: tras un sencillo movimiento de elevación y

colocación subyace una gran cantidad de tecnología. Y la complejidad de las tareas se hace cada

día mayor, a medida que aumentan las exigencias del mercado: plazos de producción más cortos,

mayor rentabilidad, más fiabilidad, más flexibilidad. Pero, además, la evolución e innovación técni-

cas están obligando a los fabricantes a buscar nuevas formas de utilizar los robots.

Los módulos ABB de fabricación estandarizada ofrecen un nuevo enfoque para la producción

robotizada. El concepto define un punto de inflexión en la evolución tecnológica de la ‘carrocería

‘body-in-white’ y simplifica todos y cada uno de los pasos del proceso de desarrollo y construc-

ción de automóviles.

L

Industries

36 Revista ABB 2/2002

Industries

una resistente estructura o bastidor de acero

para montar sobre ella todos los componen-

tes del vehículo. Pero actualmente los robots

están suficientemente desarrollados para

hacer el trabajo por sí solos; así, sostienen

las piezas en la posición adecuada mientras

otros robots realizan numerosas operaciones

de soldadura por puntos para ensamblar

firmemente las diversas piezas antes de que

el automóvil pase a la estación de montaje

siguiente, en la que se realizarán miles de

soldaduras finas.

Los robots no solo son ahora más poten-

tes, sino que además pueden abarcar zonas

de trabajo más extensas y ensamblar las pie-

zas con mayor precisión, llegando a niveles

de exactitud submilimétrica. Su capacidad de

posicionamiento geométrico los convierte en

sustitutos de los equipos especializados y

simplifica enormemente el diseño de la célu-

la de producción.

También ha mejorado la mecanización.

Las cadenas de montaje formadas exclusiva-

mente por robots de soldadura, de manejo

de materiales o de manejo de herramientas,

proporcionan una base perfecta para la

estandarización. La ligereza de las herra-

mientas y la inteligencia de los intercambia-

dores de herramientas han dejado también

su impronta en este campo.

Módulos de fabricación estándar ABB es el principal proveedor de equipos

para la totalidad de la cadena de producción

de automóviles, incluida la etapa de carroce-

ría ‘body-in-white’. Este término designa la

carrocería ‘en bruto’ del automóvil, montada

en el ’taller de carrocerías’ antes de aplicar

los tratamientos superficiales y la pintura.

Los avances tecnológicos descritos ante-

riormente han ido acompañados de cambios

significativos en el competitivo mercado de

la carrocería ‘body-in-white’:

n Menores costes durante la vida útil

n Menores tiempos de diseño y fabricación

n Vida útil más larga

n Más flexibilidad

n Menor variabilidad en las piezas y el pro-

ducto y más calidad

n Puesta en marcha simultánea de la pro-

ducción del mismo modelo en diferentes

centros

n Ingeniería simultánea: nuevas formas de

analizar y gestionar los datos

n Mejor adecuación del producto a las nece-

sidades del cliente

En suma, la transformación del mercado de

carrocerías ‘body-in-white’ ha provocado

una presión asfixiante hacia la estandariza-

ción total de los procesos y hacia la simplifi-

cación radical de las instalaciones. Sencilla-

mente, han dejado de ser viables las estrate-

Pho

to: N

igel

Har

nim

an

Revista ABB 2/2002 37

gias de inversión que requieren soluciones

de automatización personalizadas, inflexibles

e intensivas en capital. El refinamiento

técnico, que convierte la automatización de

robots en una herramienta tan poderosa,

puede ser al mismo tiempo su talón de

Aquiles. Se necesita urgentemente un nuevo

enfoque, basado en soluciones estandariza-

das, que permita simplificar, estandarizar y

optimizar las instalaciones de carrocerías

‘body-in-white’ de diversos tipos, como los

sistemas de chasis, de montaje secundario y

montaje final.

La solución a estos problemas está en los

Módulos de fabricación estándar.

Componentes de la estandarización Hasta la fecha, ABB ha entregado más de

100.000 robots, un trabajo que comenzó

hace muchos años, a medida que crecía la

demanda de equipos para carrocerías ‘body-

in-white’ con mejores prestaciones de fiabili-

dad y flexibilidad en unos plazos más redu-

cidos, con el objetivo de desarrollar solucio-

nes de fabricación robotizadas que pudieran

encargarse de las funciones propias de los

talleres de carrocería. En este campo, las

soluciones siempre se han diseñado en

estrecha colaboración con los clientes, bus-

cando optimizar las inversiones y los costes

de producción y al mismo tiempo mejorar la

fiabilidad y aumentar la flexibilidad.

Para ABB es fundamental ofrecer una

gama de productos básicos, modulares, que

impulsen la estandarización de los procedi-

mientos de construcción de automóviles. En

estos procedimientos se aplican los últimos

adelantos tecnológicos, como los robots de

gran carga útil, los conceptos modulares de

pinzas y una interfaz hombre-máquina sim-

plificada, los cuales se combinan para crear

pequeñas ’zonas de montaje’. Los ajustes son

más sencillos gracias a la aplicación generali-

zada del mecanizado geométrico, que permi-

te a los robots manejar y colocar las piezas

de forma autónoma, sin necesidad de otros

equipos o máquinas especiales.

Entre los sistemas básicos de ABB para

Spot-Welding Cells1

ABB Framing System2

38 Revista ABB 2/2002

Industries

suministrar módulos completos de fabrica-

ción estándar para talleres de carrocería se

encuentran los tres siguientes:

n Spot-Welding Cells

n Sistemas de submontaje

n Sistemas de bastidores

Spot-Welding CellsABB o frece es una serie de células de sol-

dadura por puntos para la preparación de

componentes de carrocería y para el montaje

secundario.

Construidas a partir de componentes

estandarizados, estas células se pueden utili-

zar de forma independiente o en combina-

ción con otras células para equipar las cade-

nas de montaje y las islas de fabricación. El

sistema hace posible la fabricación por lotes,

gracias al rápido cambio de herramientas y a

la posibilidad de funcionamiento simultáneo

de hasta cuatro robots en una misma uni-

dad, que realizan hasta 4.000 soldaduras por

hora. En cada célula, uno de los armarios de

robot (master) está destinado a la sincroniza-

ción de todas las operaciones que se reali-

zan en la misma. Cada célula puede ser con-

figurada como zona de seguridad indepen-

diente.

Módulo de la cadena de construcción de carrocerías 3

SpotSupplySpotTimerSpotWareSpotStick

SpotGunSpotPowerSpotPanelSpotCableSpotStandSpotDress

SpotSupplySpotTimerSpotWareSpotStick

SpotGunSpotPowerSpotPanelSpotCableSpotStandSpotDress

Módulos y cadena completa basados en Spot-Welding Cells de ABB4

Revista ABB 2/2002 39

Sistemas de submontajeSe trata de sistemas estándar de ABB para

unidades de montaje secundario tales como

suelos, compartimento de motor, paneles

laterales, cierres (por ejemplo de puertas,

capós, maleteros) y techos. Su diseño

modular permite adaptarlo rápidamente a

las cambiantes necesidades del montaje. Los

sistemas de submontaje de ABB disponen

de un sistema de sustitución de herramien-

tas, de alto rendimiento, que permite incor-

porar diversas herramientas sin interrumpir

el ritmo de la producción. Este sistema se

puede adaptar para diferentes volúmenes de

producción, desde las piezas de prototipos

hasta las grandes series.

Sistemas de bastidoresLas cadenas de montaje principales, destina-

das a la construcción de automóviles acaba-

dos y que requieren sujeciones geométricas,

pueden estar equipadas con el nuevo Siste-

ma de Bastidores de ABB. Una herramienta

de sujeción triangular garantiza la firme

unión de las piezas y el montaje de las mis-

mas en el lugar que les corre-sponde.

El nuevo Sistema de Bastidores de ABB

emplea tres robots para tomar los paneles,

colocarlos en posición y sujetarlos mientras

los robots llevan a cabo las soldaduras nece-

sarias. El sistema, diseñado para ofrecer máxi-

ma precisión, resiste sin problemas las sacudi-

das propias del procedimiento de soldadura.

De los sistemas a los módulos ycadenas completas de montajeLa sencillez y modularidad de estos elemen-

tos permite alcanzar un alto grado de estan-

darización: ’Módulos conectar y fabricar’ efi-

caces que brindan la misma solución para

cualquier planta. En una situación real, en la

organización de una fábrica los módulos

individuales se configuran tal y como se

muestra en las figuras a .

Un futuro más sencillo En el futuro ya no se necesitarán dispositi-

vos especiales ni equipos complejos para las

cadenas de montaje, ya que estos están sien-

do sustituidos por los módulos “conectar y

fabricar” de ABB, que se configuran de una

manera simple y muy flexible.

Este concepto, definido y adaptado de

acuerdo con las necesidades del cliente,

revolucionará la implementación y organiza-

ción de los talleres de carrocería , .

Además llevará a los fabricantes de automó-

viles a adoptar nuevas estrategias, con más

diversidad y capacidad de fabricación, con

instalación simultánea en varias plantas y

subcontratación de piezas manufacturadas.

El concepto está destinado a acelerar la evo-

lución de la tecnología de carrocerías ‘body-

in-white’ y a simplificar el desarrollo de los

automóviles y el proceso de fabricación de

los mismos. (ab)

54

31

Submontaje

Compartimentode motor

Panel de suelodelantero

Panel de suelotrasero

Modulflex Plegadoras

Puertas

PuertasTecho de carrocería,

LHS

Armazón de carrocería

Carrocería RHS

Suelocompleto

Carroceríacompleta

Celdas de soldadura

Diferentes sistemas estándar se combinan para crear el taller completo de carrocería. 5