ARENA2036: La fábrica de automóviles fluida del futuro

La industria automovilística se encuentra ante grandes retos: ¿Cómo será el coche del futuro? ¿Cómo se puede ajustar la producción a las nuevas exigencias que están en constante cambio? En el ARENA2036, la mayor plataforma de investigación de Alemania en este ámbito, expertos de más de 30 empresas e instituciones científicas  están trabajando en visiones conjuntas para el proceso de creación de valor del futuro. KUKA participa también en el proyecto. Como proveedor líder de soluciones de automatización, KUKA es ahora, por primera vez, un socio en uno de los principales proyectos de colaboración ARENA2036 en los que se están desarrollando y probando métodos de producción fluida para la Industria 4.0.

Con el ARENA2036, se creó en el año 2013 en la Universidad de Stuttgart una de las fábricas de investigación más modernas del mundo en torno a los temas de producción, trabajo y movilidad. KUKA es, junto con institutos científicos como el Fraunhofer IPA & IAO o el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y junto con empresas como Siemens, Bosch o Daimler, uno de los aproximadamente 30 socios de diversas disciplinas. «Los proyectos en el punto de encuentro de la ciencia y de la economía nos dan la oportunidad de codiseñar la producción del futuro», dice Matthias Paukner, director de proyecto de Automotive Technology Solutions en KUKA. Estos proyectos ofrecen un impulso importante para los propios trabajos de desarrollo. «A través de la conexión con los socios, hoy sabemos ya los cambios que supone la industria del mañana y podemos reaccionar en consecuencia», explica el director de proyecto.

Finalidad del proyecto subvencionado «ARENA2036 fluPro»

Desde octubre de 2018, KUKA integra por primera vez uno de los proyectos más grandes del ARENA2036. La finalidad del proyecto «Producción fluida (fluPro)» es hacer que la producción sea cada vez más interconectada y adaptable. Un espacio de vanguardia con un área de alrededor de 10,000 metros cuadrados está disponible para trabajos de investigación y desarrollo. El eje central del proyecto principal es una gran instalación en el campus de investigación, que se encuentra en las instalaciones de la Universidad de Stuttgart. KUKA soporta al ARENA2036 con múltiples robots de los tipos KR60, KR360, Cobot LBR iiwa, KMR iiwa y KMP1500. Estos robots se emplean en proyectos de investigación bilaterales y multilaterales, así como en el proyecto financiado por «fluPro».

El proyecto «Producción fluida» tiene como objetivo dividir los medios de producción en módulos de movilidad flexible para poder representar las estructuras de máquinas dinámicas en función de las necesidades de los clientes. De esta manera, se elimina la actual separación entre creación de valor y logística. El resultado podría ser un nuevo sistema de producción que funcione con unas mínimas determinaciones y que posibilite tomar decisiones poco antes de que la creación de valor sea realmente requerida.

Producción en serie rentable de pequeños lotes

Fabricar lotes pequeños de forma económica es una de las exigencias centrales en una producción moderna. KUKA ya proporciona las soluciones adecuadas con sus aplicaciones. A través del aumento de la personalización, de los ciclos de vida de los productos que son cada vez más cortos y del crecimiento de los mercados volátiles, toma importancia en el futuro fabricar un número cada vez mayor de variantes y modelos de un producto en cantidades variables. Ahora más que nunca, la instalación depende de la versatilidad. 

El actual concepto de métodos de producción ágiles se basa en celdas de producción estandarizadas y categorizadas que se ordenan en una cuadrícula. Los componentes se suministran para el proceso a través de mesas giratorias de las correspondientes celdas, las cuales se pueden ampliar de forma individual con el equipo de proceso específico. Así, la producción, de forma rápida y sin complicaciones, puede adaptarse a las necesidades actuales.

Sin embargo, ¿y si ya no fuera solo el componente el que se mueve dentro del proceso de producción?

¿Y si las céldas individuales también fueran flexibles? ¿Y si se ampliase por tanto la colaboración humano-robot (HRC)? «Los resultados podrían ser un impulso decisivo para nuestro futuro trabajo», dice Matthias Paukner, director de proyecto de Automotive Technology Solutions en KUKA. No obstante, en un breve período de tiempo, el proyecto también podría ofrecer conocimientos sobre HRC, robótica móvil o sombras digitales. 

Finalmente, en el marco del ARENA2036, KUKA se ha volcado en más proyectos bilaterales y multilaterales, como el de desarrollar la producción del futuro de una forma más flexible y eficiente. En este marco, se trabaja por ejemplo con Realidad Aumentada (AR) en la ingeniería de sistemas. Esta técnologia innovadora puede contribuir a la construcción y a la modificación de un sistema de producción ya en la fase inicial de planificación utilizando las tecnologías modernas:

AR ofrece en una etapa temprana la posibilidad de reconocer el potencial de mejora

¿Los empleados, por ejemplo, tienen las suficientes accesibilidades? ¿El espacio se utiliza de manera óptima o se podrían realizar mejoras? Estas preguntas se pueden responder con la realidad aumentada. Lo mismo se puede aplicar a las posibles modificaciones posteriores de las células: Una simulación con ayuda de un esquema digital realista ahorra tiempo y dinero.