Introducción A La Ingeniería Automotriz

Introducción a la Ingeniería Automotriz

Generalidades y Aplicaciones de Procesos de manufactura

Septiembre 2014

INDICE

Introducción 1

Procesos básicos de manufactura 2

Planificación estratégica 2.1

Diseño y pre-desarrollo 2.2

Propiedades del producto final 2.3

Viabilidad de fabricación 2.4

Montaje de la producción 2.5

Proceso producción 2.6

Estructura / Carrocería 2.7

Planificación de la producción 2.8

Sistemas avanzados de manufactura 3

Historia de sistemas avanzados de manufactura 3.1

Solución de problema y mejoramiento continuo 3.2

Planeación tradicional de procesos 3.3

Planeación de procesos para partes automotriz 3.4

Mantenimiento y seguridad industrial 4

El mantenimiento industrial 4.1

Seguridad industrial 4.2

Metrología 5

Conclusión 6

Referencias bibliográficas 7

Anexos 8

INTRODUCCION

Generalidad del proceso y aplicaciones de manufactura conoceremos e identificaremos los procesos y aplicaciones claramente cabe destacar desde lo más básico a utilizar para fabricar nuevos productos en la industria automotriz.

Podremos brindar a los estudiantes del programa de ingeniería en diseño automotriz, los fundamentos de los procesos de manufactura, generando en ellos la capacidad para seleccionar y aplicar procesos de este tipo con el fin de obtener productos de calidad. De esta forma, el módulo tiene como base una introducción metodológica, antes de abordar su contenido que le integra, donde se hace un repaso de aquellos elementos con que debería contar usted lector, a fin de construir una definición de lo que son propiamente los procesos de manufactura, así como dejar planteado una visión de los mismos.

Se requerirá de un esfuerzo de análisis y de síntesis, a fin de construir una definición de lo que son propiamente los procesos de manufactura y sus aplicaciones con la finalidad de poder comprenderlo.

1.- Procesos básicos de manufactura automotriz

Planificación estratégica

El primer paso es decidir, a partir de estudios de mercado que tipo de vehículo demanda el mercado, con qué características y en qué medida (volumen de venta). En esta fase se estima también el precio final, si bien, hasta que no se negocien todos los contratos con los proveedores y no se realicen todos los cambios necesarios no es posible calcular el coste de fabricación del vehículo.

Diseño y pre-desarrollo

Los resultados de la fase inicial son la base para esta fase. En esta fase se establece el diseño exterior y, de forma más aproximada, el diseño interior. Se documentan los requisitos técnicos de cada componente por desarrollar y fabricar.

Nominación de proveedores

Una vez que se ha establecido el diseño y los componentes necesarios se abren concursos para los diferentes componentes entre diferentes proveedores. El proveedor con el mejor concepto y el precio más ventajoso tiene las mejores cartas para ser nominado.

Construcción

En esta fase se termina de detallar el vehículo y todos sus componentes por completo. Para ello se deben de tener en cuenta los siguientes aspectos:

Requisitos legales: Las leyes vigentes son diferentes en cada país y son de cumplimiento obligatorio si se pretende vender vehículos en sus mercados correspondientes. Ejemplos de áreas con diferentes legislaciones son la libertad de movimiento de la cabeza, el ángulo de visión, emisiones de CO2, luz de freno intermitente en caso de parada de emergencia, intensidad de los faros delanteros, uso de pilotos intermitentes laterales, color de los intermitentes traseros, etc.

Costos: La composición de los diferentes componentes y de la construcción final va a influir en el precio final de fabricación.

Propiedades del producto final: El vehículo finalizado ha de cumplir con algunas propiedades como confort, seguridad en caso de accidente. Para cumplir con estos objetivos antes de fabricar el coche el único método viable es el uso de simulación.

Calidad: La construcción del vehículo va a determinar la calidad de este. Una mayor calidad conlleva normalmente también mayores costes, por ello ha de buscarse siempre un compromiso durante la planificación estratégica.

Viabilidad de fabricación: Este factor se deriva a los diferentes componentes. Estos deben de poder ensamblarse y reemplazarse de forma ergonómica, deben de tener un coste asequible y deben de poder ensamblarse sin problemas mediante la definición de tolerancias.

La construcción real de vehículo se efectúa en diferentes fases. En la primera se crean vehículos virtuales en 3 dimensiones con dimensiones ideales. En una segunda fase, los primeros prototipos reales suelen fabricarse en un taller especializado para estos propósitos con una línea de producción limitada, en lugar de la fabricarse en la planta final de producción. Es entonces cuando se suele transferir la producción a la planta comenzando con pocas unidades y siempre en diferentes ciclos.

La verificación del vehículo se efectúa en diferentes escenarios, laboratorios, circuitos de pruebas, condiciones climáticas extremas como en países extremadamente fríos y calurosos así como en desiertos. El siguiente paso es el uso de prototipos (con camuflaje) en vías públicas. Los resultados de todas estas pruebas se tienen en cuenta en el siguiente ciclo de desarrollo del vehículo. En paralelo a la optimización del vehículo final se planifica, licita y monta la maquinaria necesaria en la planta para la fabricación del nuevo vehículo.

Planificación de la producción

Cuando la construcción del vehículo es confirmada se comienza con la planificación de su fabricación. Normalmente los nuevos vehículos se fabrican en líneas ya existentes (probablemente del modelo predecesor), por lo que se trata de adaptar la línea existente de forma que tanto el modelo antiguo así como el nuevo puedan fabricarse a la vez. Esto es necesario porque normalmente entre 12 y 6 meses antes de lanzar el nuevo modelo, este ya comienza a fabricarse en la fábrica (sin la madurez necesaria aún para lanzarse al mercado). El reto de adaptar la línea es que la producción actual ha de perturbarse lo menos posible para seguir produciendo los modelos en serie.

Montaje de la producción

Tras finalizar la planificación de la producción se comienza con el montaje, como paso previo a la fabricación del nuevo vehículo.

Proceso producción

Algunos fabricantes (especialmente de gama alta, ej. BMW) crean en vehículo a partir de la configuración del cliente, en lugar de crear vehículos con diferentes equipamientos, colores y variantes entre los que el cliente pueda elegir.

El vehículo en construcción se desplaza entre las diferentes áreas y las diferentes estaciones mediante sistemas de cintas transportadoras. La producción puede estar repartida por una sola planta o (especialmente en zonas donde el metro cuadrado es más caro o bien no hay posibilidad de expandir la planta) en varias. La llegada de mercancías así como las prensas (por su peso y volumen) suelen estar en la planta baja.

Fundición

En esta área se crean los componentes que precisan de fundición, por ejemplo el bloque motor. Esta área no es necesaria si este tipo de componentes se producen en otras fábricas y se trata por ello de componentes provenientes de un proveedor.

Prensas

En esta área se elaboran las pletinas, con los cuales se creara la carrocería. El metal llega a la planta en forma de rollo (en inglés "Coils"). Los cuales se cortan en planchas y prensan en un molde para darles la forma deseada.

Estructura / Carrocería

En esta área se unen los componentes metálicos de las prensas con la estructura de la carrocería. La unión se hace por medio de puntos de soldadura, aunque cada vez son más frecuentes los raíles de soldadura o inserción por presión. También son cada vez más frecuentes procesos como remaches (ej. Uniones de aluminio / acero) y pegado (como complemento a uniones de soldadura, pero también como único método de sujeción). En la elaboración de la estructura se suelen utilizar un gran número de robots industriales.

La producción de carrocerías en la elaboración de la estructura puede subdividirse en los siguientes grupos:

• Suelo y habitáculo del motor

• Paredes laterales

• Techo

• Línea de montaje de las puertas

• Ensamble principal

• Final de línea

Además de la propia producción hay otros departamentos periféricos relacionados:

• Inspección de mercancía entrante

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