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CECIMO: "La gran revolución de la industria de la máquina herramienta es la digitalización"

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Con motivo del 20º aniversario de nuestro editor, la empresa de abastecimiento industrial DirectIndustry, celebramos 20 años de innovaciones industriales dando la palabra a los actores que dieron vida a estas innovaciones.

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En esta entrevista, nos centramos en las máquinas herramientas. Filip GEERTS, Director General de CECIMO - Asociación Europea de Industrias de Máquinas Herramientas y Tecnologías de Fabricación relacionadas, nos da su visión sobre 20 años de innovaciones en máquinas herramientas.

20 años de MÁQUINAS HERRAMIENTAS con el CECIMO

El Cecimo es una organización paraguas europea de fabricantes de máquinas herramienta, integrada por 15 asociaciones nacionales y que representa a unas 1.300 empresas industriales de Europa. La organización se centra en la creación de las condiciones económicas ideales para la industria de las máquinas herramienta como requisito previo para las innovaciones, con el objetivo de ayudar a los fabricantes europeos de máquinas herramienta a ampliar su posición de liderazgo mundial.

Revista DirectIndustry: ¿Cuál ha sido la gran revolución en las máquinas herramientas en los últimos 20 años?

Filip GEERTS: La GRAN revolución de los últimos 20 años es la digitalización. La digitalización (incluyendo la inteligencia artificial) está generando nuevas oportunidades y está transformando cada vez más todos los segmentos de la fabricación, desde el diseño hasta el mantenimiento. Es un motor en la optimización de los negocios y la eficiencia energética. La digitalización también conduce al desarrollo de nuevos modelos de negocio y nuevos servicios basados en datos, por ejemplo, el mantenimiento predictivo

Revista DirectIndustry: La industria de las máquinas herramientas es una industria que suele evolucionar lentamente. Pero parece que en 20 años, las cosas han cambiado mucho. ¿Qué opina usted?

F.G.: De hecho, las cosas han cambiado mucho en 20 años. Por ejemplo, el uso de la fabricación de aditivos (AM) está creciendo en muchos sectores, pero su uso no está todavía muy extendido. Las tecnologías de aditivos presentan un gran potencial y muchas ventajas, por ejemplo, para reducir el peso de los componentes, la capacidad de producir piezas complejas y la personalización. No obstante, en muchos casos es necesario algún tipo de procesamiento posterior sustractivo antes de finalizar la pieza. El AM no va a sustituir a la fabricación por sustracción, pero será necesario aprovechar las ventajas tanto de los procesos aditivos como de las máquinas herramientas tradicionales, así como integrarlas en una cadena de procesos o en máquinas híbridas.

Otras dos tendencias son la robótica y la automatización que están llevando la fabricación hacia las llamadas "Fábricas del Futuro". En el taller, los robots pueden integrarse en el proceso de producción dejando las actividades de mecanizado y corte a la máquina herramienta. Son útiles para apoyar a los técnicos en tareas como la manipulación y pueden aumentar la productividad de todo el taller. Como una industria que mira constantemente hacia la innovación, el sector europeo de las máquinas herramienta ve estas tendencias de manera positiva. Todos los ingredientes para estar en el centro de la etapa de "Fábricas del futuro" están presentes en Europa, donde toda una gama de nuevas tecnologías, incluidas las desarrolladas en Europa, interactuarán entre sí. La interacción entre las máquinas CNC de vanguardia y los robots es un ejemplo de ello.

Revista DirectIndustry: Centrémonos en la AM. ¿Cómo puede evaluar su impacto en el sector?

F.G.: Las nuevas industrias han comenzado a adoptar la AM a medida que descubren los muchos beneficios que aporta a su negocio. En términos de aplicaciones, el sector aeroespacial fue uno de los primeros en adoptarla y seguirá siendo uno de los principales sectores para la AM. Muchas empresas de este sector han explotado la flexibilidad y la eficiencia de la geometría que ofrece la AM para eliminar cantidades significativas de material innecesario. Otros sectores, como los de la construcción y la energía, han comenzado a aumentar la adopción de la AM, beneficiándose del alto nivel de complejidad, resistencia y calidad. La AM puede potencialmente cambiar las cadenas de suministro de muchos sectores. Dos aspectos que podrían tener un impacto sustancial en el futuro crecimiento de la AM son el desarrollo de normas armonizadas y una mano de obra cualificada. La normalización es un elemento crucial para la industrialización de la AM en Europa. En el pasado reciente hemos observado la creciente participación de varios agentes de la AM en las organizaciones de normalización (tanto a nivel de la ISO como del CEN), por lo que se ha dado un gran impulso a la elaboración de normas. La falta de conocimientos en la esfera de la AM sigue siendo uno de los mayores obstáculos para el crecimiento del sector. Existe una necesidad urgente de ampliar la reserva de trabajadores europeos capaces de trabajar con máquinas AM

Revista DirectIndustry: El mecanizado híbrido no existía hace 20 años. ¿Qué puede decir de esta evolución?

F.G.: Las máquinas herramientas híbridas que incorporan CNC y AM podrían representar el siguiente paso en el desarrollo de la industria de las máquinas herramientas. La impresión en 3D está creciendo rápidamente, y las impresoras 3D se están convirtiendo en importantes herramientas CNC. Todavía hay algunas limitaciones porque la impresión 3D con metales generalmente requiere que el metal sea sinterizado o fundido en algún punto del proceso, lo que da como resultado propiedades mecánicas que pueden ser muy diferentes de las de una pieza mecanizada a partir de una aleación laminada o templada en caliente. En este punto, el desafío del proceso de impresión 3D es igualar las tolerancias precisas del mecanizado de alta precisión. Por lo tanto, es más probable que en el taller haya impresoras 3D trabajando codo con codo con las máquinas CNC más tradicionales, en lugar de reemplazarlas completamente. Sin embargo, también hay algunas ventajas significativas: reducción de costos (por ejemplo, reducción de los desechos de material, reducción de la mano de obra y la posibilidad de múltiples cambios de diseño); mejor funcionalidad (por ejemplo, la capacidad de producir utillajes inviables mediante las técnicas de fabricación convencionales); y mayor capacidad de personalización.

Revista DirectIndustry: El mecanizado significa desperdicio y hoy, en comparación con hace 20 años, lograr una industria climáticamente neutra es una meta. ¿Qué tipo de tecnologías se han implementado para que las máquinas herramientas sean más ecológicas?

F.G.: El sector de las máquinas herramientas es un proveedor de tecnologías de fabricación avanzadas que contribuyen a un sector más circular y sostenible. Un ejemplo de este desarrollo es el texturizado de superficies con láser. Más del 80% de las texturas en la fabricación se realizan mediante grabado químico. Las tecnologías de texturización por láser ofrecen una alternativa más limpia a los procesos de grabado y crean texturas tridimensionales directamente a partir de datos digitales. Esto significa que no se utilizan productos químicos, un proceso 100% repetible y simplificado, un nivel de desecho reducido y un proceso digital completo: todo ello contribuye a una producción y unos productos más sostenibles. Estos desarrollos también ayudan a producir piezas con una eficiencia superior durante su vida útil. Un ejemplo es la Inyección Directa de Gasolina (GDI). El desarrollo de la GDI sólo fue posible con el desarrollo de una nueva tecnología de fabricación, el taladro láser de femtosegundo. Pero no sólo los desarrollos de hardware pueden hacer avanzar la fabricación circular. De hecho, los mayores desarrollos provienen del software. Entre el 30 y el 50% de aumento de la eficiencia podría lograrse gracias a los desarrollos de software.

Revista DirectIndustry: También han aparecido nuevos materiales como los compuestos. ¿Cómo han impactado en la industria de las máquinas herramientas?

F.G.: Los nuevos materiales representan, si se consideran los principales clientes de los fabricantes, que son el sector de la automoción, el sector aeroespacial y el sector médico, nuevos retos pero también oportunidades. Los dos primeros sectores necesitan estructuras técnicas ligeras y muy resistentes con formas a veces complejas para reducir el peso, el material necesario y el consumo de energía de su producto final. El sector médico necesita nuevos materiales que sean biocompatibles con los revestimientos a nivel de nanopartículas. La producción de estas piezas avanzadas afecta a todos los aspectos del proceso de producción: personalización en masa, desarrollo de máquinas reconfigurables, mejora de los sensores, automatización, etc. En esencia, los materiales más avanzados conducirán sin duda al desarrollo de máquinas más innovadoras

Revista DirectIndustry: La simulación digital tampoco existía hace 20 años: ahora podemos simular cortes antes de que ocurran.

F.G.: Las simulaciones digitales rápidas y precisas se han convertido en una necesidad para los fabricantes que buscan sacar el máximo provecho de las iniciativas de fabricación inteligente. Los fabricantes deben evitar los costosos errores de programación que podrían causar daños desastrosos tanto a las herramientas de las máquinas como a las piezas de trabajo costosas. Incluso un pequeño error de programación, por ejemplo en el caso de una pieza aeroespacial, puede convertirse en un gasto importante. Para evitar tales errores, se ha vuelto crítico asegurar una alta calidad mediante el uso de la simulación digital, por ejemplo para configurar correctamente el corte. Sin embargo, algunos de los obstáculos en el contexto de la simulación digital se refieren al acceso a modelos sólidos y precisos de las máquinas herramienta, el elevado número de opciones en cuanto a hardware y herramientas de la máquina, así como el rendimiento frente a la precisión. Dos tendencias que están cobrando impulso actualmente en la simulación digital son la conciencia de la máquina y el impulso de los datos interactivos. La industria ha visto dramáticos avances en este campo en los últimos años, pero todavía hay algo de trabajo por hacer. Además, a través de la supervisión y control del proceso, el operador puede supervisar todo el proceso en lugar de comprobar la pieza al final del mismo. El proceso puede entonces corregirse mientras sigue funcionando, lo que resulta en menos desperdicio y más eficiencia.

Revista DirectIndustry: Han aparecido nuevos actores en el mercado de Taiwán, Corea del Sur y China. ¿Siguen siendo líderes de mercado las empresas europeas y americanas?

F.G.: La industria de la máquina herramienta es un sector dinámico y altamente internacionalizado. Muchos fabricantes planifican sus actividades en diferentes países y la cadena de suministro mundial de máquinas herramienta abarca hoy en día Europa y América del Norte, tradicionalmente vinculadas a la fabricación, pero también países de América Latina y Asia. Las empresas europeas y americanas siguen siendo líderes del mercado y se mantienen a la vanguardia de la producción y la innovación. Sin embargo, las empresas asiáticas, especialmente las de China, Corea del Sur y Taiwán, se han integrado cada vez más en la cadena de valor internacional de las máquinas herramienta, ya sea como proveedores o como constructores.

Por ejemplo, Asia se ha convertido en una región clave en términos de producción: en 2018, la participación de la producción de máquinas herramienta de China en la producción mundial total de máquinas herramienta fue del 28%, mientras que la producción de MT de Corea del Sur y Taiwán se situó en el 6,6% y el 5%, respectivamente. Si consideramos el comercio, vemos que los mercados regionales se han vuelto notablemente interdependientes. El mayor cliente de los fabricantes europeos fuera de Europa es China, que representa el 25% del total de sus exportaciones a los mercados exteriores. Japón y Taiwán, por su parte, son los principales proveedores de los fabricantes europeos, proporcionando el 37% y el 15% respectivamente del total de las importaciones de máquinas herramienta no europeas. En general, la industria de las máquinas herramienta sigue expandiéndose hacia el exterior, impulsada por empresas muy competitivas y de orientación mundial.

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