Potenciando la precisión en la fabricación de piezas para vehículos eléctricos con NX CAM

La aparición de los vehículos eléctricos en la industria automotriz ha desencadenado una ola de innovación en el momento de fabricar, lo que ha llevado a los principales fabricantes a reevaluar el proceso de producción tradicional, a la vez que adoptan nuevas tecnologías.

Pero, ¿cómo se lleva a cabo este proceso? Y más importante, ¿Cómo pueden los fabricantes lograr un menor desperdicio de material mientras optimizan el presupuesto en el proceso de producción?

Para responder a esa pregunta, queremos hablarte de un artículo realizado por American Machinist, una revista especializada en las industrias internacionales de maquinaria y todos los aspectos relacionados con el mecanizado. En esta publicación se describe a detalle como Siemens rediseñó y fabricó la mangueta de dirección del vehículo eléctrico Siemens EV eRod. El objetivo era lograr que esta pieza fuera mucho más liviana, a la vez que le daba mayor durabilidad, todo esto en un tiempo de entrega bastante corto.

Para lograrlo, utilizaron un proceso de fabricación altamente automatizado que aprovechó las últimas tecnologías de impresión 3D, mecanizado CNC e inspección CMM para fabricar la pieza, cumpliendo con los estrictos requisitos en un plazo de tiempo muy ajustado.

Este proceso es replicable para cualquier fabricante de automóviles que quiera lograr resultados similares, siempre y cuando se logre una completa integración y optimización de todos los flujos de trabajo, diseño e ingeniería, mediante la combinación de la fabricación aditiva con las tecnologías de fabricación ya existentes.

Para esto existe el software NX, el cual fue una pieza fundamental para la generación de los diseños iniciales. También ayudó en la optimización del desarrollo de nuevos componentes y agilizó el proceso de fabricación. Por ejemplo, mediante su fase de diseño basada en simulación, se aseguró que el muñón de dirección se produjera utilizando una cantidad mínima de material, lo que resultó en una pieza un 45% más liviana que la estándar, con una capacidad mejorada para manejar la tensión.

También se desarrollaron planes de fabricación integrales utilizando las plataformas de software Siemens Teamcenter y Opcenter, automatizando las tareas de programación y asegurando la precisión en todo el proceso de fabricación.

Impulsando la eficiencia y la precisión en la fabricación de piezas para vehículos eléctricos con el software NX CAM.

El software NX CAM de Siemens cuenta con funciones avanzadas, como la programación de mecanizado en cinco ejes y simulación integrada, lo que ayudó a que desempeñara un papel clave. El uso de la tecnología de gemelos digitales (Digital Twin), junto con la programación NC y las funciones CAM avanzadas de NX, optimizó los procesos de diseño y fabricación, simplificando la programación y reduciendo el tiempo de mecanizado.

Ahora, si debemos destacar algo de la etapa de fabricación de este componente por parte de Siemens, es que este proyecto aprovechó la combinación perfecta de métodos de fabricación aditiva y avanzada para lograr un tiempo de programación un 60% menor, gracias a la automatización de tareas.

Calidad y productividad mejoradas mediante la programación de inspección CMM integrada

Después de diseñar la mangueta de dirección, optimizándolo en términos de peso, durabilidad y capacidad de fabricación, American Machinist explica como Siemens aborda el control de calidad para el proceso industrializado.

Pero antes de sacar la pieza como prototipo, es muy importante revisar todo mediante el control de calidad para procesos industriales. Para esto, Siemens hizo uso de las capacidades de información de fabricación de productos (PMI) de NX. Con esto, se logró validar la tolerancia y la información dimensional, garantizando así el cumplimiento de los estándares de la industria.

Después, esta información se integró sin problemas en el gemelo digital del modelo de la pieza, eliminando la necesidad de tener planos en papel y automatizando el proceso de inspección.

Al cerrar el ciclo de desarrollo de la pieza, NX CMM Inspection Programming automatizó la creación de características de inspección, tolerancias y rutas utilizando datos PMI, lo que redujo el tiempo de programación y minimizó los errores. Pudiendo definir fácilmente los procesos de inspección, validándolos con simulación de código de máquina, garantizando así la precisión y evitando colisiones en el taller. Tras la inspección, cualquier situación fuera de tolerancia se abordó rápidamente utilizando las capacidades de análisis de datos de NX CMM.

De todo esto, al finalizar el proceso de fabricación, podemos concluir que las fases de control de calidad y preparación de la producción de la CMM son pasos cruciales para garantizar que la pieza esté lista para el montaje. Este enfoque automatizado asegura que la pieza cumpla con las tolerancias esperadas, garantizando su calidad y preparación para la integración en el conjunto final.

Por último, queremos destacar la impresionante colaboración en la fabricación de piezas para vehículos eléctricos entre Siemens y sus socios tecnológicos para producir esta pieza optimizada, la cual fue instalada finalmente en el Siemens eRod EV.

Siemens, por su parte, cree que la fabricación digital se encuentra en un punto de inflexión con estas tecnologías, y solo a través de proyectos como este se logran y validan esos resultados. Ya sea desde la perspectiva de reducir los desechos y maximizar la utilización de recursos durante el diseño, o para reducir la masa y el consumo de energía durante el uso, el futuro de la fabricación digital continúa transformando la vida cotidiana.

¿Qué te parecio esta aplicación de NX CAM? Déjanos tu comentario.

Artículo original en inglés por Rajvi Vaidya