Durante más de un siglo, la cinta transportadora ha marcado el ritmo de la producción de automóviles. Sin embargo, en la actualidad se están alcanzando los límites de este sistema dada la gran cantidad de versiones de cada vehículo y a las numerosas posibilidades de personalización. El mayor número de configuraciones posibles requiere opciones de montaje cada vez más variables.
Con el fin de dominar un proceso de creciente complejidad, la marca alemana Audi se ha dotado del primer sistema de ensamblaje modular del mundo en la industria del automóvil como una forma de organización nueva y complementaria, aunque se trata todavía de un proyecto piloto. Los trabajadores, en este caso, ensamblan los componentes en las denominadas islas de producción.
El modo clásico de fabricación utiliza un sistema de ensamblaje donde el elemento clave es la cinta transportadora. Esta forma de trabajar está basada en un principio de tiempo uniforme para cada producto en cada puesto de trabajo y en una secuencia fija. En cambio, el montaje modular funciona sin necesidad de cinta transportadora y con una mayor flexibilidad.
En lugar de una cinta rígida, los procedimientos dinámicos se desplazan a una secuencia variable de estaciones y tiempos de procesamiento que dependen de las distintas variantes a producir. Como preparación para su posterior aplicación en serie, el equipo de Wolfgang Kern, director de Proyectos en el Laboratorio de Producción de Audi (P-Lab), está aplicando este concepto en el premontaje de paneles interiores para las puertas en la planta de Ingolstadt, sede de la firma germana.
Una de las principales ventajas del sistema flexible es que Audi puede emplear a personas que ya no pueden trabajar en la línea debido a limitaciones físicas. “Podemos adaptar el entorno de trabajo a sus condiciones, lo que hoy solo es posible de forma muy limitada en la cinta transportadora. Recurrimos a una automatización más flexible en el proceso de producción para aliviar la carga de los empleados”, explica Kern.
En la fase de pruebas, las tareas ya no siguen una secuencia uniforme; en su lugar, se estructuran para satisfacer necesidades concretas. Los vehículos de guiado automático (AGV) trasladan los paneles de las puertas directamente a la estación en la que hay que montar los componentes. Por ejemplo, los conjuntos de iluminación se instalan con el cableado y otros elementos en una estación; los trabajos que no necesitan estos conjuntos se saltan esa estación. En otra diferente, un operario instala las cortinillas disponibles para las puertas traseras como opción.
Debido a su ritmo predefinido, en la cinta transportadora un trabajo semejante tiene que repartirse entre dos o tres trabajadores, lo que resulta ineficiente y puede poner en peligro la calidad del producto. Aquí, en el caso de que la tarea se acumule, los AGV conducen el producto a la siguiente estación necesaria con el menor tiempo de espera posible. Además, la configuración de los espacios de trabajo se comprueba y ajusta periódicamente.
“Las estaciones individuales y el sistema de producción modular no están diseñados para satisfacer una demanda estable, sino que pueden funcionar de forma eficaz con una gama de alternativas distintas”, subraya Kern. “Así la producción se adapta más fácilmente a cada trabajador. En general, estamos mejorando el trabajo de producción convencional y haciéndolo más flexible. Podemos realizar todo un paso de producción en una estación o adaptar tanto el espacio de trabajo como los tiempos previstos, y los AGV también nos aportan ventajas ergonómicas”.
Una herramienta que mejora la productividad
El principio good-to-person es la base de esta manera de operar. Por ejemplo, los AGV transportan los arneses de cables que los trabajadores necesitan para los paneles de las puertas. Aquellos cogen las piezas que necesitan, y el resto de los componentes idénticos vuelve a la posición de espera, puesto que normalmente se necesitará una variante distinta para el siguiente panel de puerta.
El suministro de piezas clasificadas a través de los AGV permite que no tenga que hacerse una separación previa. Los vehículos están localizados milimétricamente a través de una red de radio, y un ordenador central se encarga de guiarlos. Además, la inspección por cámara puede integrarse en el proceso de calidad: las posibles anomalías se gestionan así de forma más rápida y sencilla que en una cinta transportadora.
“Siempre que tengamos un alto grado de variación en los componentes, los métodos convencionales de suministro de materiales ya no son suficientes. En el concepto de montaje flexible la selección exacta de los productos necesita una gran antelación, lo que requiere automatizar aún más el proceso logístico, que también ofrece mucho potencial de ahorro”, añade Kern.
El proyecto piloto, además de aportar valiosos conocimientos, permite augurar un aumento de la productividad que ronda el 20%, según el responsable de Audi. El siguiente paso es integrar un sistema de ensamblaje modular a mayor escala en la fase de premontaje, donde un proceso de este tipo resulta más necesario.
Josef Weinzierl, responsable del departamento de Planificación de Ensamblaje de Audi, señala que “el montaje modular no es un fin en sí mismo, y no es el único sistema de calidad. Pero sí amplía nuestro abanico de herramientas para responder a los retos futuros de la fabricación de vehículos. La cadena de montaje seguirá existiendo en el futuro, pero se está acercando cada vez más a sus límites, sobre todo en la fase de premontaje”.
Pero Weinzierl alerta: para decidir futuras áreas de aplicación de esta tecnología, hay que “pensar detenidamente cada paso, porque no hay vuelta atrás. Podríamos estar utilizando el ensamblaje modular en la fase de premontaje de un vehículo nuevo a partir de 2025”.