Cómo la metrología industrial ayuda a las empresas de automoción a fabricar vehículos eléctricos punteros

Agosto de 2024

Casi todo el mundo es consciente de la revolución que los vehículos eléctricos han supuesto para la industria de la automoción. El paso de motores de diésel y gasolina a eléctricos es un tema omnipresente en las noticias, y a pesar de los obstáculos a la adopción masiva, se prevé que en 2035 se haya producido un cambio total. Gareth Tomkinson, director de Desarrollo de Negocio de la división de CMM y Productos de Calibración de Renishaw, explora aquí el papel que la metrología tiene a la hora de resolver estos problemas.

La importancia global de reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles ha sentado las bases para la sustitución de los motores de combustión por eléctricos. No obstante, un vistazo rápido a las ventas de 2023 muestra que los vehículos eléctricos constituyen solamente el 16 por ciento de las matriculaciones de coches nuevos en el Reino Unido, de acuerdo con Zapmap. Aunque cada vez es más común encontrarse con uno en las carreteras del país, la adopción generalizada todavía no ha llegado.

Propulsando el cambio

Si bien los primeros usuarios de vehículos eléctricos se han beneficiado de una experiencia de conducción más apacible y ecológica, también han aprendido a convivir con problemas nuevos, como el mayor precio de compra, la baja autonomía de las baterías y la falta de infraestructura de carga. Gobiernos, autoridades locales, empresas y fabricantes de todo el mundo son responsables de implantar mejoras que fomenten la adopción de vehículos eléctricos para alcanzar la neutralidad general de carbono.

Un cambio de carril

Los fabricantes, uno de los primeros eslabones de la cadena de suministro, han cambiado algunas de sus tradicionales líneas de fabricación del tren motriz mediante la sustitución de los equipos de mecanización de culatas, bloques del motor o cigüeñales por otros para piezas como rotores y estátores, típicos en motores eléctricos. Aunque hace tiempo que se desarrolló el motor eléctrico, la enorme escala en la que deben desplegarse las versiones de gran eficiencia plantean nuevos problemas de ingeniería. En esta temprana etapa de la evolución del «nuevo» motor eléctrico, los ingenieros aplican su talento para producir un caudal constante de mejoras en sus diseños. Sin embargo, todos estos diseños deben pasar de los programas de diseño asistido por ordenador (CAD) a las plantas de fabricación y plasmarse en productos acabados con tolerancias precisas en cada una de las piezas. Por ello, los controles de calidad son fundamentales para garantizar la eficiencia, la fiabilidad y la seguridad, aspectos especialmente importantes al lidiar con diseños nuevos y ensayados un número relativamente bajo de veces.

Los fabricantes llevan a cabo estas inspecciones de dos maneras diferentes: En primer lugar, para aprobar o rechazar componentes individuales a la manera tradicional. En segundo lugar, como fuente de datos que puede emplearse para constantemente micro-ajustes del proceso de mecanizado anterior. Al igual que los pequeños ajustes en la dirección del volante que hacemos para que el coche se mantenga en el carril de una autopista, estos controles del proceso ayudan a dirigir las operaciones de mecanizado hacia el tamaño ideal y evitar que se rebasen las tolerancias.

Una vía de doble sentido

Habilitar soluciones de inspección que resuelvan las cambiantes necesidades de la industria de la automoción requiere mantener conversaciones en ambos sentidos. Para los fabricantes, es casi imposible predecir exactamente qué diseños nuevos llegarán a sus mesas de inspección en el futuro. Sin embargo, ya está disponible un sistema de medición flexible, como el cabezal de medición de cinco ejes REVO® de Renishaw y su amplia gama de sensores, que pueden adaptarse a las demandas del futuro. Entre estos se encuentran sondas rápidas de escaneado táctil, sensores con cámara sin contacto, un sensor de acabado superficial y una sonda de medición de grosor por ultrasonidos. En Renishaw hemos trabajado codo con codo con nuestros clientes para comprender sus requisitos concretos y adaptar los sistemas que ofrecemos.

Siguiendo la carretera

Nosotros debemos evolucionar al ritmo en el que lo hacen las industrias de fabricación a las que proveemos. A medida que las empresas compiten para mejorar los diseños de sus vehículos eléctricos, las inspecciones no solo deben ser rápidas y fiables, sino también flexibles. Para mejorar la autonomía de los vehículos eléctricos es necesario que los fabricantes produzcan varios prototipos con componentes nuevos, experimentando con materiales y diseños diferentes. Flexibilizar las inspecciones de fabricación es cada vez más importante para ayudar a mejorar o volver a mecanizar las piezas.

La flexibilidad también es importante porque, aunque actualmente parece que el futuro estará dominado por los vehículos eléctricos, los fabricantes ofrecerán una diversa gama de tecnologías de propulsión para diferentes nichos de transporte sostenible. Al igual que hoy en día, cuando tenemos vehículos de gasolina, diésel y GLP, cada uno adecuado para aplicaciones diferentes, puede que el día de mañana tengan su sitio vehículos impulsados por combustibles ecológicos, hidrógeno y baterías.

Al trabajar con tecnologías incipientes como los vehículos eléctricos, puede resultar difícil prever cambios revolucionarios antes de que aparezcan. Además, predecir el futuro es notablemente complicado. Al priorizar las conversaciones con los clientes en los primeros pasos, los proveedores de equipos de metrología pueden desarrollar soluciones de inspección innovadoras y ágiles. Renishaw facilita tecnologías que son inherentemente flexibles para satisfacer las demandas de sus clientes, ayudando a crear vehículos eléctricos más eficientes, fiables y económicos y alcanzar un futuro más sostenible.

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