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Industria automotriz, Tendencias, Diseño para fabricación

Diseño para la fabricación en la industria automotriz: ventajas, valor añadido y costes

12 julio 2021

Existen muchos mecanismos para agilizar y facilitar los procesos de producción. Sin embargo, son muy pocos los que funcionan con tanta eficacia como el diseño para la fabricación (DFMA, por sus siglas del inglés Design for Manufacturing). Mediante el proceso de trabajo conocido como DFMA, es posible optimizar las diferentes características del diseño de los vehículos: dimensiones, materiales, funcionalidades etc. Mediante este sistema se consigue: ahorrar costos de producción y crear soluciones inteligentes y eficientes, así como minimizar la huella de carbono y el impacto ambiental de la actividad empresarial.

¿Qué es DFMA? El papel del diseño para la fabricación en el siglo XXI

El DFMA puede definirse como un conjunto de procesos que forman parte del análisis técnico de un producto. Consiste, básicamente, en la realización de pruebas complejas de varios parámetros, cuyo objetivo es verificar si un determinado diseño responde a las necesidades reales de construcción. En la industria automotriz, el DFMA juega un papel muy especial. Gracias a la implementación adecuada de este proceso, tenemos la oportunidad de identificar problemas importantes, relacionados con la implantación de una solución determinada, en la etapa de diseño.

La gran ventaja de poder realizar los cambios en la etapa de diseño es que se simplifican las operaciones y se reducen mucho los costos. A continuación, vamos a explicar el concepto de DFMA utilizando un ejemplo concreto: el de los componentes plásticos de automoción.

Ver también: ¿Cómo se ve la Cuarta Revolución Industrial en la industria automotriz?

El diseño para la fabricación aplicado a los componentes plásticos

El diseño para la fabricación de componentes plásticos incluye tareas como: análisis reológico, análisis cinemático y análisis de balance de calor. El componente se examina desde muchos ángulos utilizando un software específico, generalmente sistemas CAD. Se realizan simulaciones digitales para comprobar cuál sería el comportamiento de estos componentes en la producción real. De esta forma, se consigue una gran cantidad de datos, los cuales tienen un gran valor y utilidad para conocer, detalladamente, cuáles son las características de un determinado componente. Y también sus posibilidades de mejora durante la producción.

Sin embargo, el DFMA no es un proceso fácil: es necesario contar con una compleja infraestructura tecnológica, así como con unos profesionales muy bien preparados y experimentados.

El DFMA requiere un enfoque multidisciplinario

Un proceso DFMA requiere, ante todo, de una gran cantidad de conocimiento que, en el caso de los componentes del vehículo, combinan: la física de la conducción, las características de los materiales individuales y el comportamiento de los componentes  en condiciones específicas. No es fácil realizar simulaciones para proyectar una imagen completa de las características de un producto. La interpretación adecuada de los resultados requiere de profesionales expertos. Estas personas deben ser capaces de detectar y comprender los diversos problemas involucrados en la producción de los componentes de automoción.

Por otro lado, es necesaria una cantidad considerable de datos para diseñar un componente de forma idónea. En ocasiones, se precisa que expertos de diferentes disciplinas intercambien sus conocimientos y experiencias. Solo de esta forma, es posible seleccionar la mejor estrategia de fabricación. Para conseguir las mejores estrategias y diseños, es fundamental que exista un flujo correcto de datos entre especialistas de diferentes disciplinas: física, química, manejo de materiales y la propia fabricación de componentes. 

El valor añadido del DFMA en el sector de la automoción

Uno de los grandes beneficios del DFMA es que reduce notablemente los costes de producción. El diseño para la fabricación permite verificar la idoneidad de los diseños y los materiales que se van a utilizar, evitando gastos innecesarios antes de que el proyecto llegue a la etapa de producción. La identificación de cuál será el comportamiento de cada material de forma individual a través del DFMA, supone una gran oportunidad de reducir los costos de producción.

Pero aún hay más ventajas: el DFMA nos permite encontrar las mejores combinaciones de materiales y tecnologías. Esto, a su vez, se traduce en el diseño de componentes técnicos con un mejor funcionamiento, mayor durabilidad y grandes resultados en la  física de conducción. Además, el DFMA tiene un gran impacto en el proceso de fabricación, puesto que un análisis pormenorizado reduce, significativamente, los riesgos involucrados en la fabricación de un determinado componente. Este sistema permite verificar que las propuestas de diseño funcionarán según lo previsto.

Ver también: Descubre el proceso completo de producción de moldes de inyección de Knauf Automotive: desde el diseño hasta su fabricación

¿Qué pasa si, en una etapa posterior de la producción, se comprueba que el molde no satisface las necesidades del proyecto?

Si ignoramos por completo el DFMA,  o bien realizamos el análisis de manera incorrecta, existe el riesgo de que el molde de inyección desarrollado no sea, finalmente, el  adecuado. Ante esta situación, tenemos dos opciones. La primera es intentar modificar el molde para hacerlo funcionar de la forma deseada. La segunda opción es olvidarse del molde original y crear un nuevo diseño desde cero. Sin embargo, ambas soluciones pueden no ser satisfactorias cuando las fechas marcadas para la comercialización del producto están muy ajustadas. Además, cada modificación, así como el posible rediseño, generan costes adicionales  y retrasos, que pueden llegar a ser sustanciales y totalmente injustificados. Para prevenirlos, es suficiente con implementar un proceso DFMA en una etapa temprana en el proceso de producción.

Cómo trabajamos en Knauf Automotive el diseño para la fabricación 

En Knauf Automotive combinamos los beneficios del diseño para la fabricación con la reducción del tiempo dedicado a implementar nuevas soluciones. Cuando trabajamos con nuestros clientes, nos comprometemos a generar el mayor valor añadido posible a partir de nuestra experiencia y bagaje tecnológico. Gracias a las estrategias de producción adecuadas y al conocimiento avanzado de nuestros expertos, realizamos el DFMA en una etapa muy temprana de producción. Siempre en unas condiciones de simulación muy estrictas. Utilizamos programas CAE (ingeniería asistida por ordenador) para analizar los parámetros de un componente, de la forma más eficaz posible, y optimizar su producción. En Knauf Automotive, las herramientas tecnológicas más avanzadas y los profesionales altamente calificados se unen para proporcionar análisis muy completos. Estos tienen en cuenta prácticamente todos los elementos de la especificación de una pieza en particular: forma, características mecánicas, aspectos estéticos y costo de producción.

Ver también: Componentes moldeados por inyección

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