Herramientas de Excelencia en la Cadena de Valor

Ford España, la factoría valenciana que la multinacional Ford Motor Company posee en Almussafes, lidera desde 2021 el proyecto E-BEAT “Investigación para crear un Sistema Avanzado de Monitorización Digital 4P (Personas-Proceso-Producto-Planta) para la validación temprana de componentes, funcionalidades y software del vehículo eléctrico en la cadena de valor del proceso productivo”, subvencionado a través del Programa Tecnológico de Automoción Sostenible (PTAS) del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI).
 
Este proyecto de Investigación y desarrollo ha durado 32 meses y ha contado con un presupuesto total de más de 8.2 millones de €. El apoyo de CDTI en forma de subvención ha supuesto un 37% del presupuesto y ha permitido avanzar en el conocimiento del diseño, desarrollo y prototipado de sistemas de control y monitorización inteligente, para conseguir la excelencia en los procesos de fabricación, abarcando toda la cadena de valor del vehículo.
 
El proyecto se ha ejecutado en consorcio con empresas importantes del sector como MAHLE ELECTRONICS o VALEO ESPAÑA así como con empresas tecnológicas destacadas como TSE, ATOS (EVIDEN), VODAFONE y TYRIS AI, representando los distintos agentes de toda la cadena de valor del vehículo.
 
Estas empresas se han apoyado en los organismos de investigación y centros tecnológicos más punteros en diversas tecnologías relacionadas con el proyecto, entre ellos, el Instituto de Biomecánica de Valencia, la Universidad de Granada, la Universidad de Zaragoza o el Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial (AI2) de la Universidad Politécnica de Valencia.
 
La complejidad en la fabricación de los vehículos actuales, que han ido aumentando en tecnología, conexiones y funcionalidades, trae consigo la necesidad de repensar los procesos productivos y la interacción de los sistemas de fabricación con los componentes del vehículo a través de un hilo conductor único, que abarque toda la cadena de valor.
 
El objetivo del proyecto era validar una prueba de concepto de herramienta única que permitiera la toma inteligente de decisiones en tiempo real, ajustar especificaciones de diseño de componente en el proveedor o realizar pruebas de nuevo software sin tener físicamente el vehículo construido.
 
Personas-Proceso-Producto-Planta
 
En el marco del proyecto, se ha trabajado en diferentes líneas de investigación enfocadas en 4 pilares fundamentales (4P):
 

1. El PRODUCTO: investigación sobre formas de simular y evaluar la arquitectura eléctrica, los sistemas eléctricos y los sistemas de conducción autónoma, optimizando y verificando el correcto funcionamiento de todos sus componentes y de su interacción con los sistemas de fabricación antes de su entrada en producción.
    
2. El PROCESO: investigación sobre nuevas formas de ahorro y control en la cadena logística y la trazabilidad de los componentes, identificando posibles mejoras que, incluso, pudieran afectar al proceso de montaje, utilizando tecnologías innovadoras como IoT sobre redes privadas 5G y baja latencia.
    
3. La PLANTA: investigación en nuevas formas de validar y asegurar la calidad así como garantizar la automatización y flexibilidad del proceso de fabricación, basada en la detección precoz de fallos en el montaje utilizando sensores, cámaras y tecnologías de analítica de imagen basadas en Inteligencia Artificial.
    
4. Las PERSONAS: investigación de métodos de detección y prevención en entornos ergonómicos y seguros, teniendo en cuenta la relación humano-máquina que permita una mejor calidad en el puesto de trabajo.

Resultados conseguidos
 
Como resultado de las líneas de investigación, se ha conseguido diseñar y desarrollar una herramienta única basada en un Sistema Avanzado de Monitorización para permitir mejorar los procesos de fabricación del vehículo del futuro en términos de: 

• Tiempo y Coste: reducción en tiempo de testeo temprano de componentes y módulos eléctricos diseñados en arquitecturas eléctricas y electrónicas, que permite personalizar y realizar pruebas de validación temprana sin tener la pieza prototipo físicamente.
   
• Seguridad de las personas: incrementar y asegurar la salud y ergonomía de las personas en la fabricación, manipulación y ensamblaje de componentes críticos.
   
• Sostenibilidad: minimizar el impacto ambiental a través de la reducción de los componentes del vehículo, la validación temprana de la calidad de componentes y procesos, y la optimización de los sistemas logísticos con el fin de impulsar, fortalecer y acelerar la transición hacia un modo de transporte limpio y sostenible.

Esta prueba de concepto diseñada como solución digital habilita la implementación de procesos entre todos los participantes de la cadena de valor en automoción, siendo un importante impulso y avance tecnológico al ayudar a fabricantes y proveedores a ser más eficientes y flexibles, y así mejorar la integración y la agilidad en la gestión de la producción.
 
Esta prueba de concepto desarrollada con éxito en un entorno relevante dentro del proceso de fabricación debe ahora demostrarse y validarse en un entorno operacional real de fabricación industrial, con el fin de valorar su escalabilidad y posible industrialización.
 
En el contexto del sector automovilístico en España, moviéndose hacia la electrificación, este proyecto buscaba generar una base de conocimiento sólida y puntera al respecto de diferentes tecnologías aplicables al producto, al proceso, a la planta de fabricación y a las personas.
 
Tanto Ford como las empresas y los centros tecnológicos participantes en el proyecto han visto mejoradas sustancialmente sus competencias y “Know-how” para afrontar con garantías los cambios que se avecinan y mejorar su posición de liderazgo al respecto.