El rol del ecodiseño en la fabricación inteligente: Innovación y sostenibilidad en la producción de componentes
Los retos para el sector de componentes de automoción
Prioridades estratégicas en materia de ecodiseño y fabricación inteligente
Desfabricación, remanufactura y reciclado para la economía circular
Re-ingeniería de todo el ciclo de vida del producto y máquina
Ingeniería de producto y producción integrada
- Las estrategias de ecodiseño en la fabricación inteligente son fundamentales para mantener la competitividad y el liderazgo de nuestra industria manufacturera de componentes de automoción.
- Las nuevas tendencias de movilidad requieren de innovación continua para crear productos más sostenibles. Además, es esencial adaptar y mejorar los procesos de fabricación en las plantas actuales.
La industria del automóvil está inmersa en una profunda transformación que no solo tiene como objetivo mejorar la forma en la que nos desplazamos. También busca innovar en la manera en la que fabricamos. El avance hacia la Industria 5.0 en el sector de los componentes de automoción pone el foco en la innovación y la sostenibilidad. El ecodiseño y la fabricación inteligente son los grandes protagonistas de esta transformación.
Durante el sexto desayuno de prensa ‘Tecnologías de Automoción Made in Spain: Camino a la autonomía Estratégica’ organizado por la Plataforma Tecnológica de Automoción y Movilidad – Move2Future (M2F), coordinada por SERNAUTO, hemos podido conocer de primera mano las innovaciones que se están desarrollando en España en relación con estos ámbitos.
Los retos del ecodiseño para el sector de componentes de automoción
En la actualidad, nuestra industria ocupa el segundo lugar en la producción de vehículos a nivel europeo y el octavo a nivel mundial. Gracias al esfuerzo de las compañías nacionales, somos también el país más productivo de Europa en este sentido. La fabricación media es de 15,5 vehículos por empleado al año, frente a la media europea de 5,4.
Por otra parte, el sector de los componentes de automoción español es el cuarto mayor fabricante de Europa, ostentando la tercera posición en participación enproyectos financiados por la Comisión Europea sobre fabricación avanzada. Estos datos revelan que tenemos una industria muy competitiva. Sin embargo, en el contexto geopolítico y de transformación actual, debemos serlo todavía más.
En innegable que se están produciendo diversas tendencias en el sector del automóvil que están cambiando la forma en que se diseñan, fabrican y utilizan los vehículos
Un punto clave en las agendas políticas nacionales, europeas e internacionales es la forma en la que la industria en general y la industria manufacturera en particular deben abordar la amenaza del cambio climático. También es crucial enfrentar la escasez de recursos naturales.
En este contexto, resulta fundamental la aplicación de estrategias de ecodiseño de productos para conseguir su futuro reciclaje y/o reutilización. Especialmente, en lo referente a los materiales considerados como críticos. Esto conlleva la selección de materiales y procesos de fabricación más sostenibles, así como el diseño de productos que sean reciclables o desmontables.
Prioridades estratégicas en materia de ecodiseño y fabricación inteligente
A la hora de abordar los desafíos industriales, sociales y económicos actuales, uno de los objetivos del sector manufacturero de componentes de automoción es mejorar la sostenibilidad medioambiental y la circularidad de los productos.
El sexto capítulo de la ‘Agenda de Prioridades Estratégicas de I+D+i del Sector Automoción y Movilidad de M2F’ detalla las prioridades estratégicas en materia de ecodiseño y fabricación inteligente para el sector de Automoción español con un horizonte en 2030.
El ecodiseño juega un papel fundamental en la fabricación de componentes de automoción. Conlleva la selección de materiales y procesos de fabricación más sostenibles, así como el diseño de productos que sean reciclables o desmontables.
Desfabricación, remanufactura y reciclado para la economía circular
Junto a la fabricación ultra-eficiente, baja en energía y neutral en carbono, el diseño de componentes orientado a su reutilización, reciclaje y refabricación («Re-X») se alza como una estrategia clave. Esta práctica es fundamental para reducir el consumo de materia prima y energía. Por ejemplo, los productos remanufacturados permiten ahorrar hasta el 98 % de las emisiones de CO2 frente la fabricación de nuevos productos.
Cabe destacar que, para poder desplegar modelos eficaces de economía circular, su implementación requiere el desarrollo de una gama extensa de tecnologías. Estas incluyen inspección, caracterización, fabricación, tratamiento superficial, determinación de la vida remanente de los productos y reciclaje. Todas ellas deben funcionar de manera coordinada.
Algunas de las tecnologías habilitadoras en este ámbito son el Edge computing, la sensórica/IoT, la Inteligencia Artificial, la robótica, la fabricación aditiva, y los sistemas de manufactura y remanufactura. También destacan la inspección no destructiva, las metodologías LCA y re-ingeniería (Análisis del Ciclo de Vida), la ciberseguridad, el Blockchain y los espacios de datos.
Re-ingeniería de todo el ciclo de vida del producto y máquina
Mediante simulaciones y modelizaciones, es posible llevar a cabo un análisis de ciclo de vida aplicado a las cadenas de fabricación (máquinas y equipos) y a los productos (materiales y procesos). Esto nos permite tener una visión global del impacto medioambiental asociado a la producción.
Además, brinda una percepción de los efectos que tienen los cambiosen fases concretas de la cadena de fabricación en otras fases, tanto aguas arriba como aguas abajo. A las tecnologías habilitadoras anteriores se unen en este caso el gemelo digital y los nuevos materiales y biomateriales.
Fabricación inteligente: ingeniería de producto y producción integrada
La ingeniería de producto y procesos integrada permite crear una estructura digital que se expande a todo el ecosistema. Gracias a ello, se pueden desarrollar nuevos componentes a la vez que se lleva a cabo la planificación, optimización y validación de los procesos de fabricación y ensamblaje.
Junto a la producción integrada para cadenas de valor orientadas a cliente y la combinación de tecnologías de producción, información y comunicación integradas en la cadena de suministro -que es la base de la fabricación inteligente-, destaca en este ámbito la fabricación con nuevos materiales y sustitutivos.
Estos son clave en el ecodiseño para resolver los retos actuales en términos de disponibilidad, energía, impacto ambiental, fabricación, entre otros. Adicionalmente, el desarrollo de nuevos materiales inteligentes y adaptativos permite aportar nuevas propiedades. Mientras que los biomateriales juegan un papel clave en la personalización de los productos.
Los avances tecnológicos en el sector automotriz, como la fabricación inteligente, el ecodiseño y los procesos manufactureros avanzados, generarán beneficios medioambientales, económicos y sociales. En definitiva, permitirán a la industria nacional ser más competitiva, eficiente y sostenible gracias a la consecuente disminución de costes, tiempo y materiales.
