Case Study - Leica Geosystems

Case Study
VW reduce a la mitad los
tiempos de inspección utilizando
dos sistemas Leica T-Probe
Volkswagen utiliza dos
sistemas Leica T-Probe en
el control de calidad final
del Phaeton
La Fábrica de Cristal de Dresden, nombre que recibe esta futurista planta
casi totalmente revestida de cristal, se construyó especialmente para
fabricar el vehículo de clase alta de Volkswagen, el Phaeton, y abrió
sus puertas el 11 de diciembre de 2001. Esta planta que cuenta con
unos 400 empleados se encuentra en el centro de la ciudad y se adapta
armoniosamente al paisaje urbano.
Los bastidores y carrocerías previamente armados del Phaeton se ensamblan en el llamado “departamento de unión.”
““En un futuro, planeamos introducir
el rastreo de superficies con láser, con
lo cual se optimizará el tiempo de los
procesos de medición.”
Frank Herold, Departamento de Metrología de la planta VW en Dresden
Las carrocerías se transportan entre
diferentes estaciones por medio de un
sistema automático de raíles.
Volkswagen fue el primer fabricante
de automóviles que introdujo un
concepto de fabricación que combina
los procesos automatizados de
la clásica fabricación industrial
de automóviles con procesos
de fabricación manual. Otra
característica única de la Fábrica
de Cristal es que los clientes que
piden un Volkswagen Phaeton,
pueden acercarse a la fábrica y ver
cómo lo están fabricando. Los dos
días necesarios para ensamblar un
nuevo Phaeton pueden repartirse
entre un recorrido por las distintas
instalaciones de la fábrica y
un paseo para conocer el rico
patrimonio cultural de Dresden.
Recoger su nuevo Phaeton es todo
un acontecimiento, tanto dentro
como fuera de la Fábrica de Cristal,
y además incluye una visita a la
mundialmente conocida Ópera
Semper.
Las carrocerías fabricadas en la
planta de Volkswagen en Mosel
se transportan en camión hasta
Dresden, donde se conservan en un
almacén revestido de cristal hasta
que se utilizan en el montaje final.
Si mira desde fuera le parecerá estar
viendo una caja llena de enormes
model cars. Desde fuera, los
transeúntes y vecinos no oyen ningún
ruido procedente de la fábrica, ni si
quiera cuando está junto a ella. De
este modo, la Fábrica de Cristal no
sólo se adapta arquitectónicamente
al paisaje urbano que la rodea,
sino que además no genera ningún
tipo de contaminación acústica
en el tranquilo barrio en el que se
encuentra.
El elemento principal del nuevo
concepto de fabricación de
Volkswagen es la cadena de montaje
escalonada. Lo único que este
proceso tiene en común con las
cadenas de montaje tradicionales
es la división de procedimientos de
montaje individuales, lo que supone
una fabricación organizada en fases,
como la instalación del motor o la
instalación de una ventanilla. La
superficie total de las cadenas de
montaje escalonadas diseñadas
de forma concéntrica incluye 29
segmentos individuales contiguos
con suelos de madera. Es en estos
segmentos donde los elevadores, que
cuentan con una gran variedad de
opciones de configuración, depositan
los vehículos que van a ensamblarse.
Los suelos de madera y la cuidadosa
clasificación de las piezas de montaje
en cestos hacen que el conjunto se
parezca más a un taller comercial de
alta tecnología que a una cadena de
montaje convencional.
exhiben los vehículos ya montados a
la espera de sus nuevos propietarios.
Desde aquí es desde donde los
orgullosos propietarios salen de la
Fábrica de Cristal con sus nuevos
vehículos. En el segmento de coches
de lujo, la experiencia del propietario,
que se inicia incluso antes de recibir
las llaves, debe ser perfecta.
Este intento de encontrar la
perfección se plasma en distintos
aspectos, por ejemplo en la
atención que se presta a la anchura
de separación entre segmentos
individuales de láminas de metal,
al perfecto acoplamiento de los
elementos del faro al guardabarros
o al sonido que hace la puerta
al cerrarse. Todos estos hechos
son indicadores sutiles pero muy
significativos de la calidad del coche y
no sólo para los especialistas ya que
incluso una persona sin formación en
la materia se daría cuenta si algo no
encajara perfectamente.
Las operaciones de montaje de
vehículos en la Fábrica de Cristal
se llevan a cabo en dos plantas. La
cadena de montaje escalonada se
completa con un sistema automático
de raíles suspendidos que se utilizan
para unir verticalmente las dos
plantas entre sí y para agregar
procesos de fabricación de alineación
horizontal en cada nivel. El sistema
transporta los coches a la otra planta,
a estaciones de montaje concretas,
como por ejemplo, al lugar en el que
los coches se llenan de carburante.
Los coches de la planta superior
descienden „flotando“ a la primera
planta.
El departamento de Metrología
de la planta de Dresden, dirigido
por Frank Herold, se encarga de
garantizar un acoplamiento perfecto.
El departamento calibra y configura
la producción de herramientas y lleva
a cabo la inspección inicial de los
módulos de montaje y las carrocerías.
Además, realizan mediciones
analíticas para determinar cómo se
acoplan las piezas externas entre
ellas. Resumiendo, el departamento
de metrología garantiza la estabilidad
y el respeto de las tolerancias de los
distintos procesos.
Las mediciones tienen una
importancia extrema en la
fabricación de coches de lujo ya
que los compradores esperan una
perfección absoluta y una atención
casi obsesiva por los detalles. Hace
unos años, el departamento utilizaba
una instalación de medición a gran
escala con máquinas de medición
de coordenadas habituales. Estas
instalaciones no estaban en la planta,
por lo que era necesario transportar
vehículos medio terminados fuera de
la Fábrica de Cristal, lo que suponía
una interrupción en la producción con
la consiguiente pérdida de tiempo e
incremento de costes.
Cuando Frank Herold empezó a
buscar una solución alternativa,
era plenamente consciente de
que cualquier nuevo proceso
debía ser rentable y debía aportar
beneficios importantes. Así, explica:
„Deseábamos poner en marcha un
sistema de medición versátil que
nos permitiera reducir el tiempo
invertido en examinar el vehículo
acabado. Obviamente, ese sistema
debía cumplir nuestros estrictos
requisitos de precisión, estabilidad
y calidad. Decidimos, conjuntamente
con nuestros compañeros del
departamento de planificación,
traspasar completamente la
responsabilidad de calibrado y
configuración al grupo de montaje,
abandonado el uso de los patrones
de configuración habituales y
centrándonos en la utilización
exclusiva de los laser trackers.“
Continúa su explicación afirmando
que: „Gracias a la migración a los
dos sistemas Leica T-Probe pudimos
reducir el tiempo necesario para
examinar el vehículo en al menos 4
ó 5 horas. Además, nos ahorramos
todo el tiempo y el esfuerzo que
normalmente invertíamos en el
mantenimiento y la alineación de
los patrones de configuración y el
espacio usado para almacenarlos. En
la práctica, conseguimos reducir el
tiempo de inspección del vehículo a
la mitad. No podíamos plantearnos
tener una instalación MMC fija dentro
de la planta debido a las restricciones
espaciales. En lugar de llevar el coche
acabado hasta la MMC, estamos
llevando la MMC hasta el coche
acabado.“
Gracias a un sistema de fases de
precisión, a la impecable limpieza de
las zonas de fabricación, a una mano
de obra perfectamente formada
y a sus controles permanentes,
Volkswagen ha alcanzado el máximo
nivel de calidad de fabricación
en su planta de Dresden. Los
procesos de fabricación en fases
individualizadas se han adaptado
sistemáticamente al personal que los
realiza. El manipulador, por ejemplo,
es un sistema auxiliar sobre rodillos
móviles con el que los trabajadores
pueden ajustar al milímetro la
posición de componentes grandes,
como salpicaderos completos, para
instalarlos en la carrocería.
La característica distintiva de la
Fábrica de Cristal, visible desde gran
distancia, es una torre de cristal
de casi 40 m de altura en la que se
Todo aquello visible para el usuario se inspecciona con tolerancias de hasta 0.5mm.
El Phaeton será el automóvil con mayor solidez de ensamble en su clase de Volkswagen.
Como en casi todos los sectores, el
tiempo es dinero, por eso Volkswagen
decidió comprar dos sistemas
completo Leica T-Probe que miden
en el mismo de coordenadas. Un
sistema examina la parte trasera y el
lado izquierdo del vehículo, mientras
el segundo sistema realiza la misma
operación en la parte delantera y el
lateral derecho. Esta combinación
genera unos óptimos resultados de
ahorro de tiempo.
La empresa AICON 3D Systems
de Braunschweig, Alemania, que
distribuye Leica Geosystems
Laser Tracker y se encarga de las
instalaciones y la atención al cliente
en esta zona, hizo realidad la idea.
Thomas Nickel de AICON, nos
cuenta: “Hemos creado el primer
„doblete“ de laser tracker.” Dado
que ambos sistemas se controlan
mediante el software Metrolog XG
para Leica y usan el mismo sistema
de coordenadas, es muy sencillo
intercambiar los juegos de datos.
De esta forma, un laser tracker
doble sustituye completamente a
una columna doble móvil MMC. Esta
configuración de laser tracker doble
proporciona al operario un fácil
acceso a todas las zonas del vehículo
sin necesidad de reposicionar el
laser tracker, con la ventaja añadida
de que éste es un sistema móvil
y la inspección de las zonas más
inaccesibles, como la parte inferior,
resulta muy sencilla. Es una solución
perfecta.”
En definitiva, los dos sistemas Leica
T-Probe no se utilizan sólo en el
laboratorio de metrología sino en
toda la Fábrica de Cristal: además de
comprobar la anchura de separación
de los paneles de los vehículos
montados, llevan a cabo la inspección
inicial de distintos módulos y
submódulos (p. ej. toda el habitáculo
en conjunto). Por ejemplo, el sistema
MMC portátil de Leica Geosystems se
utiliza para examinar las herramientas
fijas de alineación de eje, un proceso
para el que ahora sólo se requieren
45 minutos.
Herold finaliza: „En un futuro, nos
planteamos introducir el rastreo
láser de superficies, lo que reducirá
aún más el tiempo dedicado a los
procesos de medición. En este caso
la mejor opción es Leica T-Scan ya
que se integrará perfectamente en
nuestro sistema de MMC portátil
basado en laser trackers y tiene
la misma amplitud de volumen de
medición de 30 m. Gracias a nuestro
sistema dual de Leica T-Probe, hemos
reducido a la mitad los tiempos
Con Leica T-Probe la inspección de las partes inaccesibles no representa problema alguno.
El hecho de que el punto de referencia del sistema de escape localizado en la parte inferior
del bastidor quede oculto resulta irrelevante. Ya que el Leica T-Probe mantiene una visual
al Leica Geosystems Laser Tracker, se facilita la toma de mediciones precisas.
de inspección de los vehículos
acabados y al mismo tiempo hemos
adquirido un inigualable nivel de
versatilidad, siendo capaces de
„trasladar“ un sistema completo a
otros departamentos y realizando dos
conjuntos de tareas muy diferentes
con una única solución: la inspección
de los vehículos terminados y las
inspección de las herramientas de la
cadena de montaje.“
El espacio que existe entre la tapa del
portaequipaje y el guardabarros trasero
debe ser casi imperceptible. Sin embargo,
cualquier desviación con respecto a los
valores establecidos será detectada por un
buen observador... todo debe encajar a la
perfección.
La forma en la cual el guardabarros
delantero encaja con el capó y el
espacio resultante entre ambos es
un sutil indicador de la calidad del
terminado de un auto. Un técnico
en metrología puede controlar las
posibles desviaciones con respecto
a los valores establecidos desde un
ordenador en el cual se ejecute el
programa Metrolog XG for Leica.
Una cámara Leica T-Cam, instalada en un Leica Geosystems Laser
Tracker, vigila el movimiento del
Leica T-Probe conforme se utiliza
para inspeccionar si el revestimiento
se ajusta correctamente a la puerta
del conductor. Es posible efectuar
mediciones en un rango de 15 m
en cualquier dirección, con lo cual
el operario alcanza un volumen de
medición de 30 m.
La ubicación del módulo de control
ABS es sólo uno de los subgrupos del
motor cuya ubicación se comprueba
según los valores establecidos. El
operario puede observar el progreso
de la medición y cualquier posible
desviación en tiempo real desde un
ordenador en el cual se ejecute el
programa Metrolog XG for Leica.
Al construir el automóvil más veloz, la aeronave más grande o la
herramienta más precisa, se requieren mediciones exactas para
incrementar la calidad y la productividad. Por eso, cuando tiene que
estar bien, los profesionales confían en que los sistemas de metrología
de Leica Geosystems les ayuden en la adquisición, el análisis y la
presentación tridimensional de datos para las aplicaciones industriales.
Leica Geosystems Metrology es muy conocida por su amplia gama de
productos para mediciones de control e industriales, en la que se
incluyen laser trackers, sistemas basados en Tecnología de
Posicionamiento Local (LPT), escáneres de mano, software 3D y
estaciones totales de alta precisión. Quienes a diario utilizan productos
de metrología de Leica confían en ellos por su fiabilidad, por el valor
que ofrecen y por el excelente servicio y soporte técnico con el que
cuentan. Precisión, fiabilidad y servicio de la División de Metrología de
Leica Geosystems.
When it has to be right.
© Copyright 7.2007 – Leica Geosystems AG, Unterentfelden, Switzerland
Leica Geosystems AG
Moenchmattweg 5
CH-5035 Unterentfelden
Switzerland
Phone +41 62 737 67 67
[email protected]
www.leica-geosystems.com/metrology