Optimización en Fabricación Automotriz: Diseño, Procesos y Tecnologías Clave

Tecnologías y Procesos Clave en la Fabricación Automotriz

Elementos Finitos: Optimización Estructural y Acústica

Los Elementos Finitos se utilizan para determinar las características de la estética, dinámica y acústica de la carrocería. Este método descompone las estructuras en triángulos, lo que es un método más sencillo para trabajar y permite descomponer cualquier cuerpo tridimensional. Sus ventajas incluyen la capacidad de determinar procesos de carga invisibles en estructuras complicadas (como vigas cubiertas). También sirve para calcular variables como el grosor de la chapa, los refuerzos y los materiales. Entre sus desventajas, la exactitud depende del tipo y número de elementos; sin embargo, se han desarrollado soluciones de simulación que ayudan a completar el vehículo más rápidamente.

Gestión de Proyectos: Ejecución y Verificación

Ejecución del Proyecto

La fase de ejecución del Proyecto incluye:

• Estudios de viabilidad previos
• Estudios de viabilidad definitivos
• Ficheros de geometría 3D de piezas
• Ficheros de planos 2D de piezas
• Ficheros de planos 2D de conjuntos
• Pirámide gráfica
• Relación de base

Verificación del Proyecto

La Verificación del Proyecto abarca:

• Análisis de fallos y efectos (FMEA)
• Simulación
• Taller piloto virtual
• Método operacional de estampación
• Estudio de tolerancia
• Construcción de prototipos
• Experimentación
• Taller piloto
• Medios de verificación de calidad

Diseño de Vehículos: Funcionalidad e Innovación

El Diseño busca un equilibrio entre atractivo, facilidad de fabricación, alta funcionalidad y larga vida útil. Se persigue un mínimo de piezas y un desglose sencillo, un alto número de piezas aprovechables para otros vehículos, una buena relación calidad/precio e innovación.

Hoy en día, se ha desarrollado la técnica de realidad virtual, que ofrece a los ingenieros la posibilidad de visualizar e interactuar con el diseño creado en 3D. Esto les permite identificar fallos y defectos de manera eficiente. Algunos programas utilizados son Pro/ENGINEER y CATIA.

Tailored Blanks: Resistencia y Ligereza

Los Tailored Blanks son componentes de una sola pieza que combinan diferentes aceros, recubrimientos y grados de resistencia. Ofrecen mayor seguridad y menor peso en comparación con los métodos antiguos. Antiguamente, la pieza se estampaba primero y luego se soldaba; hoy en día, el proceso es inverso y se suelda con láser. Este método ha mejorado significativamente su rigidez frente a los esfuerzos sometidos. Una vez acabada, la pieza va soldada al chasis, permitiendo comprobaciones y aumentando la resistencia. Esta técnica también se utiliza en los largueros, siendo una forma de absorción del impacto.

Prensa Tipo Transfer: Producción en Serie de Carrocerías

Una Prensa Tipo Transfer es una máquina de gran tamaño encargada de transportar las piezas de un sitio a otro, normalmente en cadena. Suele tener dos matrices en línea para el conformado de la pieza. El proceso se realiza en varias fases, porque una sola máquina no puede completarlo todo sin riesgo de dañar la pieza (por ejemplo, laterales, pisos, aletas, puertas).

Estas prensas pueden pesar hasta 200 toneladas métricas (Tm), medir 50 metros de largo, 12 metros de alto y 10 metros de ancho, y tener una potencia de 5400 Tm. Para una empresa, adquirir y mantener muchas máquinas de este tipo representa un coste muy elevado, ya que implican una gran inversión.