El taller de carrocería del futuro

Ford ha cambiado al aluminio su vehículo más exitoso, el F-150, para ello ha tenido que transformar su taller de carrocería

"Es extremadamente silencioso, limpio y pequeño” – esta es la modesta descripción para el hogar de la innovación automovilística que más revuelo ha causado en los últimos años. Pero si alguien conoce bien el nuevo taller de carrocería del F-150 en Ford Dearborn, ese es Ron Ketelhut, el director de ingeniería de carrocería, que ha dirigido la renovación de las antiguas instalaciones para el modelo de aluminio de 2015, quien ha conseguido realizar la conversión en tan solo cinco semanas.

Ketelhut nos dice que ha sido el “mayor reto” de Ford, debido al poco tiempo disponible, la necesidad de desarrollar y verificar la tecnología necesaria, además de los grandes volúmenes de producción que requiere el exitoso F-150. “Es un vehículo muy importante e icónico para la empresa, no podemos permitirnos decepcionar a nadie”.

La tranquilidad y el relativamente reducido tamaño del taller de pintura de dos niveles y 75.500 metros cuadrados están directamente relacionados con la tecnología utilizada para producir las carrocerías de aluminio de estas camionetas pick-up; en lugar de los tradicionales robots de soldadura por puntos, cuenta con 500 máquinas de remachado autoperforante, atornillado Flow-drill, remachado y la aplicación de adhesivos, además de la soldadura láser.

Entre los proveedores del nuevo taller de carrocería se incluyen:
– Fanuc para los robots de 6 ejes
– Henrob para los remaches autoperforantes y equipos
– Weber Screwdriving Systems para las máquinas de atornillado
– Semblex para los tornillos Flow-drill
– Dow Automotive Systems para los adhesivos estructurales y de unión de vidrio
– TOX-Pressotechnik para las herramientas de remachado
– Comau para la integración de sistemas
– Perceptron para la calibración e inspección dimensional
– Alcoa y Novelis para el aluminio (350.000 toneladas al año; cuatro aleaciones, dos grados – serie 5000 para piezas estructurales, serie 6000 para el exterior).

En el nuevo método de producción del F-150 se aplican 2.500 remaches en cada vehículo, comparado con los 5.000 puntos de soldadura del modelo de 2014. Los remaches producen su propia apertura al insertarlos, lo que evita la necesidad de un agujero prepunzonado o pretroquelado, la perforación y la fijación se completan en la misma operación.

Los tornillos Flow-drill se utilizan en menor proporción para las uniones, entorno a un 15%, cuando hay limitación de acceso. Los tornillos también son autoperforantes y cada tornillo penetra y une simultáneamente de dos a cuatro láminas de aluminio; su punta afilada de alta velocidad calienta y desplaza el metal. Se utiliza el método más tradicional de remachado para los cierres, bases, bastidores y carrocerías laterales, mientras que se utiliza la soldadura láser para los techos (después de un remachado inicial). Se aplican más de 100 metros de adhesivo estructural en cada carrocería para complementar a los remaches y los tornillos.

Comprobación esencial de errores
La mayoría de la gestión de material se realiza mediante vehículos automatizados y guiados, 500 trabajadores suministran los remaches a las celdas de robots, normalmente cada seis horas. Se utilizan varios tamaños de remaches y algunas estaciones requieren más de un tipo, por lo que Ford debe supervisar cuidadosamente el proceso para evitar errores; en el caso de las tolvas de remaches en los laterales de la celda, la tapa del contenedor no se abre si son del tipo incorrecto, y un robot que reciba una bobina de remaches errónea se apagará automáticamente. Los robots de seis ejes están suspendidos, lo que facilita el acceso y el mantenimiento.

Debido al reducido peso de las carrocerías de aluminio, Ford también ha podido optimizar los equipos asociados. El robot ‘Godzilla’ de 22 toneladas que se utilizaba anteriormente para elevar las camionetas de acero de hasta 1.200 kilos se ha reducido a un ‘Baby Godzilla’ con capacidad para levantar hasta 900 kilos. Las piezas metálicas se pueden elevar manualmente sin necesidad de asistencia de elevación.

De hecho, el nivel de automatización del nuevo taller de carrocería es tan solo un 10% superior al del taller anterior y se debe según Ketelhut al aumento de la carga de los robots. El número de estaciones de trabajo y de fases de construcción son las mismas, tampoco son nuevos los procesos de producción, Ford y otros constructores ya los habían utilizado con anterioridad (incluido el capó del F-150 de 2014). Le verdaderamente novedoso es la escala de su aplicación; en el modelo de 2015 tan solo la estructura del panel de mando y unos pocos soportes están hechos de acero.

Además, a diferencia de aplicaciones anteriores, la camioneta pick-up de la serie F no está destinada a un mercado minorista de gama alta (como el Jaguar XE) sino que se trata de un producto mayorista y el vehículo más vendido en Estados Unidos en los últimos 33 años. Desde su lanzamiento en noviembre del año pasado, el taller de carrocería ha alcanzado los 60 trabajos por hora y produce más de 1.200 unidades al día. Los demás constructores deben de estar observando atentamente.

El resultado de la reciente renovación no solo es un producto 300 kilos más ligero que la anterior versión de acero (con un ahorro de combustible de 5-29% según el motor) sino un taller de carrocería más ecológico que consume un 30% menos de energía, no utiliza agua y no produce emisiones de soldadura. Ford también ha invertido en el reciclaje de equipos en la planta de estampado, con capacidad de separar desechos tanto en base al grado y al proveedor, lo que significa que el 100% vuelve al sistema de producción. Preguntamos a Ketelhut si el taller de carrocería del F-150 podría convertirse en una referencia para otras instalaciones, su respuesta es contundente: “Sí, es el modelo del futuro y creo que lo verán en el futuro”.