CDTI. Centro para el Tecnologías

Tendencias tecnológicas a medio y largo plazo

de Diseñoy Producción

Tecnologías

Observatorio deProspectiva TecnológicaIndustrial

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CDTI. Centro para elDesarrollo TecnológicoIndustrialCIEMAT. Centro deInvestigaciones Energéticas,Medioambientales yTecnológicasIDAE. Instituto para laDiversificación y Ahorrode la Energía.OEPM. Oficina Españolade Patentes y MarcasFundación EOIAINIA. Instituto TecnológicoAgroalimentarioASCAMM. Centre TecnològicCITMA. Centro de InnovaciónTecnológica del MedioAmbienteFundación de Ciencia yTecnologíaFundación ICT. Institut Cataláde TecnologíaFundación INASMETINESCOP. Instituto Tecnológicodel Calzado y ConexasIQS. Institut Químic de Sarriá

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Gregorio del Amo, 628040 MadridTel: 91 349 56 38/42Fax: 91 349 56 74http://www.opti.org

Para la elaboración de este documento seha partido de los resultados de los diver-sos estudios Delphi llevados a cabo entre1998 y 2001 en relación con las “Tecno-logías de Diseño y Producción”, aplicadasen los sectores de Transformación y Tradi-cionales, dentro del Programa de Prospec-tiva dirigido por el Observatorio de Pros-pectiva Tecnológica Industrial (OPTI). Conposterioridad, un Grupo de Trabajo inte-grado por expertos del Ministerio de Cien-cia y Tecnología, del Centro Tecnológico deMoldes, Matrices y Afines (ASCAMM), delCentro para el Desarrollo Tecnológico In-dustrial (CDTI), del Instituto Tecnológicodel Calzado y Conexas (INESCOP) y delpropio OPTI, han extraído las tendenciastecnológicas que marcarán el futuro delsector y sus tecnologías críticas asociadas.

En la elaboración de este documento hanparticipado:ASCAMM: Dª. Myriam García-BerroCDTI: D. Carlos de la CruzINESCOP: D. Faustino SalasMCYT: D. Isidro MartínOPTI: D. Jesús Rodríguez Cortezo

© OPTI, MCYT, CDTI,ASCAMM, INESCOPISBN: 0000000000Depósito Legal: 000000000

Indice

INTRODUCCIÓN......................................................................................................................4

TENDENCIAS DE MERCADO O MEGA-TENDENCIAS...................................................................................................5

Fabricación concurrente......................................................................................................6

Conversión instantánea de la información en conocimiento .............................................................................................................................6

Desarrollo de procesos y productos innovadores .......................7

Empresas reconfigurables...................................................................................................7

Desarrollo sostenible................................................................................................................7

Cualificación de recursos humanos.....................................................................7

TECNOLOGÍAS CLAVE ASOCIADAS ......................................................8

Fabricación concurrente..................................................................................................10

Conversión instantánea de la información en conocimiento .........................................................................................................................11

Desarrollo de procesos productivos innovativos .......................12

Empresas reconfigurables...............................................................................................14

Desarrollo sostenible............................................................................................................15

Cualificación de recursos humanos.................................................................15

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Introducción

ObjetivosComo resultado de la labor llevada a cabo por elgrupo de trabajo mixto (CDTI-MICYT-OPTI) entecnologías de diseño y producción industrial, seincluyen los siguientes objetivos:• Crear una visión del entorno competitivo en fa-bricación y sobre la naturaleza de las empresasproductivas en el horizonte del 2015.• Determinar los principales retos en la fabrica-ción para conseguir esta visión (mega-tendencias)• Identificar las tecnologías clave para alcanzar es-tos retos.• Recomendar estrategias y establecer indicado-res para medir este progreso (Vigilancia Tecnoló-gica de tecnologías críticas en cada subsector).

En los últimos años, diversos estudios de pros-pectiva tecnológica realizados en diferentes paí-ses han detectado la positiva evolución de los sec-tores productivos para desarrollar tecnologías queles permitan seguir siendo competitivos. El obje-tivo principal de estos estudios es disponer de in-formación sobre las tecnologías emergentes y lasáreas científicas más relevantes para el diseño depolíticas tecnológicas coherentes con la evoluciónmundial de las tecnologías. Es también un hechodestacable la utilización creciente de los resulta-dos de los estudios de prospectiva como unafuente fiable de información para las empresas pa-ra impulsar de manera efectiva el desarrollo tec-nológico y seleccionar aquellas estrategias de ac-tuación más eficaces para tal fin.Este informe repasa las técnicas emergentes in-ternacionales que probablemente serán de ma-yor relevancia en los sectores productivos en lospróximos 15 años.

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Tendencias de mercado o Mega-tendencias

El objetivo general de los sectores productivos es desarro-llar procesos industriales que en el año 2015 sean flexibles,robustos y medioambientalmente benignos, permitiendo unaalta productividad pero también la producción de lotes pe-queños a precios asequibles (producción personalizada) En el marco internacional se están dando poderosas in-fluencias técnicas, legislativas y comerciales, a menudo difí-ciles de predecir. En los próximos 15 años, los cambios enla industria serán provocados por los rápidos avances tec-nológicos que se están dando, y por las crecientes presio-nes competitivas.Un hito importante y recurrente en todos los planes es-tratégicos de las compañías industriales de ámbito mundiales la reducción de coste. El incremento significativo del cos-te de la mano de obra en los países occidentales, el eleva-do capital requerido para automatizar los procesos y las du-ras regulaciones medioambientales son los principalesobstáculos con los que se encuentran las industrias para serglobalmente competitivas. Pero sin duda, la competencia in-ternacional causará que se eleve el listón en transporte, ca-lidad y tiempo de entrega, lo que todavía dará ventaja com-petitiva a las industrias de países desarrollados por encimade los costos de mano de obra reducidos de las economí-as en vías de desarrollo.

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Por otro lado, el grado de desarrollo existente y las nuevastecnologías están evolucionando por varias razones: las cre-cientes demandas de calidad del cliente, la reducción de lostiempos de desarrollo y entrega de productos, la globaliza-ción de mercados, la competencia de nuevos materiales, losbajos costes de mano de obra de otras economías, la de-manda de subensamblajes por parte de los fabricantes deequipo originales, la legislación medioambiental y la exigen-cia a los fabricantes de ofrecer servicios de alto valor aña-dido a clientes.Todas estas dificultades se traducen en seisgrandes tendencias en los sectores productivos:• Fabricación concurrente• Conversión instantánea de información en conocimiento• Procesos y productos innovadores• Empresas reconfigurables• Desarrollo sostenible• Cualificación de los recursos humanos

Fabricación concurrenteDe una forma creciente se exige a los fabricantes de com-ponentes que lleven a cabo la investigación y el desarrollonecesarios para satisfacer las necesidades declaradas de losclientes. Para ello es necesario considerar todo el ciclo devida del producto durante las fases de diseño y producciónasí como la realimentación continua durante la vida del mis-mo. Para soportar estos conceptos se han de desarrollarnuevas tecnologías y sistemas de información que interac-tiven todos los trabajos, en todos los aspectos de la em-presa y permitan conseguir la concurrencia en todas las ope-raciones con métodos unificados y protocolos para elintercambio de información estándar. De esta manera lasoperaciones de conceptualización, diseño y producción se-rán llevadas a cabo en paralelo con el objetivo último dereducir el time to market, realizar el análisis de ciclo de vi-da y mejorar la calidad de los productos fabricados.

Las tecnologías asociadas a esta tendencia son sistemas desíntesis, modelado y simulación sectorizados para todas lasoperaciones de fabricación, uso extendido de la realidad vir-tual, algoritmos avanzados y tecnologías de prototipado rá-pido que se usarán para encontrar las expectativas del clien-te y minimizar los problemas de lanzamiento. Estos adelantosproducirán diseños más rápidos y prototipos funcionales depiezas y utillajes, reduciendo los tiempos de entrega más deun 75%.

Conversión instantáneade la información en conocimientoLa necesaria reducción del time to market de nuevos pro-ductos y el objetivo de alcanzar el concepto de fabricaciónconcurrente requiere la transferencia de información entiempo real entre todos los agentes involucrados en el pro-ceso de fabricación. Para conseguir este objetivo se produ-cirá un progreso significativo en el área de software para lossistemas de colaboración inteligentes a medida que los sec-tores productivos se acercan a sistemas de auto supervi-sión y corrección en ciclos cerrados, tanto de productos co-mo de maquinaria.Las tecnologías asociadas a esta tendencia son aquellas quepermiten controlar los parámetros de proceso de formacontinua y realimentar el proceso mediante el uso de sen-sores y equipamiento de control, el uso de sistemas exper-tos basados en el conocimiento y una mejora en las inter-faces hombre-máquina.

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Desarrollo de procesosy productos innovadoresLa base de la competitividad será la creatividad e innovaciónen todos los aspectos de la empresa industrial. La habilidadde la industria para afrontar este desafío pasará por el usocreativo de las tecnologías con las que está familiarizado, pe-ro todavía son emergentes. En respuesta, la industria ha de-sarrollado y mejorado numerosas tecnologías, incluyendo eldesarrollo de tecnologías de proceso innovadoras que cam-biarán el alcance y la escala de fabricar como son las mi-crotecnologías, la sinterización metálica, las técnicas avanza-das de unión para eliminar ensamblados y diversos procesospara la obtención de productos multimaterial.Por otro lado, la aparición en el mercado de nuevos mate-riales con nuevas propiedades y estructuras precisan de mé-todos avanzados para transformarlos o la optimización delos existentes.

EmpresasreconfigurablesEl clima competitivo, reforzado por la comunicación y el co-nocimiento compartido, requerirá respuestas rápidas a loscambios originados por las fuerzas de mercado. Las em-presas se han de enfrentar a la globalización con flexibilidady especialización. Para dar respuesta a las cambiantes nece-sidades de los clientes y oportunidades del mercado losprocesos y sistemas de fabricación deberán ser adaptablesy reconfigurables al trabajo o a las especificaciones del clien-te con aportación de soluciones a medida.Con este objetivo se extenderá el uso de procesos de fabri-cación no convencionales, máquinas modulares y de alta ve-locidad y arquitecturas de controles abiertos que permitenganancias sin precedentes en rapidez, flexibilidad y precisión.

Desarrollo sostenibleEl medio ambiente, la salud y la seguridad y sus regulacio-nes respectivas son las principales preocupaciones con lasque se enfrenta la industria en el futuro. El interés por el im-pacto medioambiental irá más allá del reciclado de com-ponentes, tanto el material como el diseño se verán afec-tados por conceptos de reciclabilidad. Por otro lado, el usode recursos de material y energía limitados son problemascon una importancia creciente que potencian el recicladode fluidos contaminantes y componentes, y el ahorro deenergía.

Cualificación derecursos humanosEl grado de progreso tecnológico y el impacto de las tec-nologías de la información en los sistemas de producciónha provocado que el éxito y el crecimiento del sector de-pendan fundamentalmente de trabajadores más cualifica-dos. El entorno global, competitivo y cambiante ha aumen-tado la complejidad de las máquinas y la tecnología es cadavez más dependiente de las personas.Todo ello ha condu-cido a la demanda creciente de trabajadores especializadoscon un adecuado nivel de formación y capaces de adaptar-se a las necesidades cambiantes del mercado. Los operariosdeberán familiarizarse con entornos informáticos y tecno-logías de programación específicas y alimentar las máquinascon sus conocimientos y experiencias prácticas.

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Tecnologíasclave asociadas

Las tecnologías clave para que las empresas de los sectoresproductivos puedan alcanzar los retos propuestos se hanseleccionado, por un lado, según criterios de atractivo parala industria (impacto tecnológico alto y generación de de-sarrollo industrial), y por otro lado, según la posición actualde la industria española (capacidad de desarrollo científico-tecnológico, de producción, o de comercialización).En la tabla se recogen las tecnologías clave para el desarrollode los sectores productivos agrupadas según los grandesretos en fabricación descritos.

FABRICACIÓN CONCURRENTE

Capacidad Horizonte Temporal

Software de diseño y fabricación colaborativo: producción en entorno CIM Favorable 2000-2005

Virtual Prototyping Desfavorable 2006-2010

Implantación del Rapid Prototyping Favorable 2000-2005

Digitalización 3D Media 2000-2005

Sectorización de los softwares de simulación (CAD/CAM/CAE) Desfavorable 2000-2005

CONVERSIÓN INSTANTÁNEA DE LA INFORMACIÓNEN CONOCIMIENTO


Inteligencia Operativa Media 2006-2010

Sistemas KBE y KBS Desfavorable 2006-2010

Teleservicio, telemantenimiento y diagnosis Favorable 2000-2005

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PROCESOS Y PRODUCTOS INNOVADORES


Microtecnologías Desfavorable 2006-2010

Técnicas avanzadas de unión:láser, adhesivos estructurales Desfavorable 2000-2005

Sinterización (de metal y cerámica) Favorable 2000-2005

Procesos para la obtención de productos multimaterial Media 2006-2010

Materiales Compuestos: 3D y LFTP Media 2006-2010

Tratamientos térmicos,superficiales y recubrimientos Media 2006-2010

Aceros de alta resistencia (procesado) Media 2000-2005

EMPRESAS RECONFIGURABLES


Procesos combinados (máquinas modulares) Favorable 2006-2010

Rapid Tooling (Fabricación rápida de utillajes) Media 2006-2010

Nuevas arquitecturas de máquina con controles abiertos Favorable 2006-2010

Máquinas de alta velocidad Favorable 2000-2005

DESARROLLO SOSTENIBLE


Reciclado de piezas (procesos,maquinaria, aplicaciones) Media 2006-2010

Reducción en el uso de energía (Eco-máquinas, inyectoras eléctricas) Desfavorable 2006-2010

Reducción al máximo del uso de fluidos contaminantes y reciclado Favorable 2006-2010

CUALIFICACIÓN RRHH

Capacidad HorizonteTemporal

La mano de obra cualificada será un factor crítico en la organización de las empresas Desfavorable 2000-2005

A continuación se describe brevemente cada una de estastecnologías clave asociadas a las grandes tendencias quemarcarán la evolución en diseño y producción industrial.Estas innovaciones tecnológicas han afectado a la industriaen los últimos años, y continuarán haciéndolo de una for-ma significativa en los próximos. Para medir este progresose han establecido una serie de indicadores que nos per-mitirán observar la evolución y el grado de implantación deestas tecnologías.

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Fabricación concurrenteSOFTWARE DE DISEÑO COLABORATIVOA corto plazo se extenderá el uso y desarrollo de nuevosmétodos de diseño mediante software participativo que ace-lere las etapas preliminares de proyecto, permitiendo la in-tegración entre diseño y producción mediante la aplicacióngeneralizada de las TIC's a todos los niveles de la organiza-ción. Se generalizará la producción en entorno CIM.

SECTORIZACIÓN DE LOS SOFTWARESCAD/CAM/CAEEl desarrollo de software sectorizado permitirá la obten-ción de metodologías de diseño modulares y adaptables,que agilizarán las etapas de diseño de una forma adaptadaa las necesidades concretas de cada sector destinatario.

DIGITALIZACIÓN 3D La ingeniería inversa es el proceso de obtención del diseñode una pieza en formato electrónico a partir del modelo fí-sico. Para acortar los tiempos de lanzamiento de productola captación de la geometría tridimensional de piezas se re-alizará mediante dispositivos precisos, adaptables y fiables.

PROTOTIPADO RÁPIDO Los tiempos de producción deben ser más rápidos, perotambién los pasos anteriores en el diseño y la conceptuali-zación de un producto, por lo que la implantación de las téc-nicas de Rapid Prototyping a nivel industrial continuará evo-lucionando. A corto plazo el uso de estas tecnologías serágeneralizado y la fabricación de prototipos mediante tecno-logías de Rapid Prototyping será un paso obligado en las eta-pas de conceptualización, diseño y validación de productos.

PROTOTIPADO VIRTUALEsta tecnología permite enfrentarse a un nuevo diseño demanera virtual pudiendo no solo visualizar la pieza, sino tam-bién estudiar su comportamiento en condiciones reales, de-tectar y corregir fallos, ajustar el diseño, modelar el procesode homologación y reproducir el ciclo de vida completo sinfabricar ni una sola pieza con el consiguiente ahorro de tiem-po, dinero y material. Aunque se trata de una tecnología incipiente utilizada solo en sectores avanzados de automo-ción y aeronáutico, su uso tendrá un impacto decisivo cuan-do se extienda a otros sectores industriales.

INDICADORES TECNOLÓGICOS

• Cifra de negocio debida a innovaciones de producto• Tasa de renovación de la cartera de productos• Tiempo que tarda la empresa en sacar un nuevo produc-to al mercado • Existencia de normativa y protocolos para el intercambiode información• Número de máquinas de prototipado rápido implantadas.• Incremento de la subcontratación de los servicios de pro-totipado rápido.• Número de licencias CAD/CAM/CAE• Implantación de sistemas de gestión de la producción• Número de personas en oficina técnica vs planta de producción• Número de empresas dedicadas al CAD/CAM/CAE

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Conversión instantáneade la información en conocimientoMÁQUINAS DE ALTO VALOR AÑADIDOCON TELESERVICIO,TELEMANTENIMIENTOY DIAGNOSISLos paros de producción por mantenimiento o avería de lasmáquinas suponen un coste inadmisible en términos de pro-ductividad. Así, la teleasistencia permite, no solo reparar lamáquina, en muchos casos desde las instalaciones del fabri-cante, sino también mantener un control automático y pre-ventivo de los equipos. Por otro lado, el futuro de las apli-caciones HMI (Human Machine Interface) en la industria de la automatización descansa en la idea de ser el puenteentre el área de control y el área de la información. La infor-mación estará ampliamente disponible y llegará al operario através de las pantallas de las interfaces hombre-máquina, per-mitiéndole aumentar el número de tareas complejas a reali-zar. Para ello, además de extender su uso a nivel industrial esnecesario potenciar el desarrollo de estos sistemas.

INTELIGENCIA OPERATIVALa sensorización de máquinas y utillajes y los desarrollos enimágenes digitales permitirán la monitorización, diagnosis ycontrol total de la producción. Los avances esperados envisión artificial y algoritmos de decisión harán innecesaria laintervención humana, proporcionando la realimentación di-recta al proceso de producción. La incorporación de unamayor inteligencia operativa a máquinas y utillajes, permiti-rá la optimización de procesos en tiempo real, ya que losparámetros son controlados en continuo y realimentan elproceso hasta alcanzar la calidad requerida, asegurando larepetibilidad con menor generación de trabajo estropeado.

Es necesario potenciar el I+D en este tipo de desarrollosal mismo tiempo que se extiende su uso entre las compa-ñías transformadoras.

SISTEMAS KBE Y KBS (KNOWLEDGE BASEENGINEERING, KNOWLEDGE BASEDSYSTEMS).Las disciplinas de Ingeniería y sistemas basados en el Co-nocimiento utilizan técnicas avanzadas de software para cap-turar y reutilizar el conocimiento del producto y del pro-ceso de una manera integrada, facilitando las diferentes fasesde especificación, diseño y fabricación. Este conocimientoes capturado en forma de reglas y relaciones para conse-guir un modelo inteligente que proporciona soluciones rá-pidas al problema y automatizan la definición y fabricacióndel producto. El desarrollo de estos sistemas, aun incipien-tes, fruto de una correcta política de I+D, permitirá incre-mentar la eficiencia de los sistemas de producción.


• Número de empresas que venden sensores• Aparición y comercialización de nuevos tipos de senso-res para aplicaciones industriales• Realización de proyectos de I+D+I, nacionales y europe-os, para la obtención de sistemas KBE/KBS• Número de empresas que son ASP (Application ServiceProvider)• Reducción del número de operarios en planta• Redes informáticas instaladas en planta de producción• Grupos de investigación en visión artificial

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Desarrollo de procesosproductivos innovativosMICROTECNOLOGÍASLa capacidad para producir a escala comercial piezas y con-juntos micrométricos está encontrando acomodo en el ca-da vez más amplio campo de la fabricación. Muchos pro-ductos avanzados e innovadores dependen de la existenciade las denominadas micromáquinas, que no lo son por sutamaño sino por su capacidad para fabricar con toleranciasmicrométricas y en algunos casos nanométricas. Esta reali-dad va acompañada además de una tendencia a la miniatu-rización. Un desafío clave es el desarrollo del equipamientoy la capacidad de procesado adecuado para producir mi-cropiezas con la precisión necesaria en grandes series. Estenovedoso campo tiene aún escasa penetración en el mer-cado pero la industria se ha de posicionar ante lo que va aser un gigantesco mercado en el futuro, ya que gracias a sumultisectorialidad (mecánica, óptica, química, electrónica, etc.)posibilita la apertura de novedosas líneas de trabajo, en lasque han aparecido nuevas posibilidades de aplicación paramicrorrobots, micromáquinas-herramienta, microutillajes ymicromoldes con un elevado diferencial competitivo.


• Número de proyectos europeos con participación española• Máquinas de microinyección y micromecanizado implan-tadas• Aparición en el mercado de nuevos productos con tole-rancias micrométricas

POWDER METALLURGY (DE METAL Y CERÁMICA)Durante la última década de crecimiento continuo, la indus-tria pulvimetalúrgica ha generado más conocimiento entrelos ingenieros de diseño y en el mercado en general. Gra-cias a las mejoras conseguidas en las materias primas, técni-

cas de procesado y propiedades mecánicas de piezas sinte-rizadas esta tecnología está incidiendo en nuevos nichos demercado. Aunque la industria de la automoción continúesiendo el principal mercado de destino de estos productos,otros mercados como el del embalaje, el electrónico, los te-léfonos celulares, instrumentos quirúrgicos, munición, géne-ro deportivo, herramientas y hardware están aumentandosu uso y están disfrutando de un crecimiento prometedor.


• Importaciones de polvo metálico• Aparición en el mercado de nuevos productos sinterizados

ELIMINAR ENSAMBLADOSEl desarrollo y generalización de tecnologías avanzadas deunión, ya sea mediante soldadura con láseres de alta poten-cia o mediante el uso de adhesivos estructurales de gran te-nacidad, tendrán un gran crecimiento a corto plazo sustitu-yendo a los habituales métodos de sujeción. Este desarrollose verá favorecido por el aumento del uso de piezas de plás-tico en la industria de la automoción y la construcción.


• Evaluación y seguimiento de patentes publicadas• Aparición en el mercado de nuevos tipos de adhesivosestructurales• Implantación industrial de equipos de soldadura láser• Disminución del numero de piezas en conjuntos ensam-blados

PROCESOS PARA LA OBTENCIÓN DEPRODUCTOS MULTIMATERIALLas tecnologías multimaterial (co-inyección, bi-inyección, de-posición metálica, etc.) están experimentando una consi-derable expansión debido a los numerosos beneficios yprestaciones que ofrece. La implantación generalizada deestas tecnologías aporta un incremento importante de lasposibilidades que nos ofrece el diseño y la transformaciónde productos, hace posibles procesos y piezas impensables

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y mucho más costosas desde el punto de vista convencio-nal, pero aun es necesario invertir en I+D.


• Venta de equipos • Aparición en el mercado de nuevos tipos de productomultimaterial

Nuevos materiales: aceros dealta resistencia y materialescompuestos MATERIALES COMPUESTOSA medida que los procesos automáticos se vayan haciendomás importantes, se espera que el coste de los compues-tos avanzados baje hasta el punto que serán usados de for-ma extendida en aplicaciones estructurales. Una alternativade futuro es el desarrollo de nuevas matrices de mejoresprestaciones y procesos de transformación que permitanreforzar con fibras largas, con aumento considerable de laspropiedades mecánicas a largo plazo. Los compuestos tri-dimensionales (3D) es otra de las áreas que presenta ma-yor potencial de crecimiento. Los próximos años serán cru-ciales para ver si estos sistemas avanzados tiene uncrecimiento efectivo, todo depende de cómo sean adapta-dos a modos de producción en los que el coste, la calidady la procesabilidad juegan un papel importante.


• Ventas de fibra de vidrio y fibra de carbono• % metal/plástico en el coche• Sustitución del metal por el plástico en componentes conaplicaciones estructurales

ACEROS DE ALTA RESISTENCIALos aceros llamados de nueva generación han sido creadosy desarrollados bajo las necesidades de las empresas delámbito de automoción de piezas de chapa destinadas a apli-

caciones que requieren mínimo peso y máxima resistencia.El problema del desarrollo tecnológico lo sufren principal-mente los matriceros, estampadores y las planchisterías, alos cuales cada vez se les pide un menor plazo de entregay con mayores especificaciones de calidad. El cambio de ma-terial, de los aceros convencionales a los de nueva genera-ción, comporta un cambio muy significativo en el desarro-llo del producto. Se ha de tener en cuenta que la prensadeberá ser de mayor tonelaje, los útiles de mayor dureza yque tras el proceso de embutición las recuperaciones elás-ticas de las piezas serán mucho mayores. En el caso de em-butir estos aceros se debe plantear un estudio completa-mente diferente a los realizados en el caso de tratarse deaceros convencionales.


• Importación y fabricación de acero de alta resistencia• Componentes fabricados con acero de alta resistencia

TRATAMIENTOS TÉRMICOS, SUPERFICIALESY RECUBRIMIENTOSLos últimos avances en recubrimientos permiten alargar lavida de piezas y utillajes así como realizar geometrías de he-rramienta e insertos más agresivas, efectivas y altamente es-pecializadas que reducen costes en la producción gracias ala innovación en el substrato, el revestimiento, las geome-trías y las tecnologías de producción. Su utilización es cadavez más extendida pero existe poca capacidad de produc-ción para asumir el gran mercado potencial en desarrollo.


• Número de empresas de recubrimientos y tratamientostérmicos• Volumen de negocio de las mismas• Volumen de negocio derivado de la subcontratación deservicios (por parte de los fabricantes de herramientas yde utillajes)

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Empresas reconfigurablesNUEVAS ARQUITECTURAS BASADAS ENCONTROLES ABIERTOSCon los nuevos conceptos de fabricación tanto las máquinascomo los controles han de ser más flexibles, adaptables a con-figuraciones de fabricación distintas. Su utilización aportaráconsiderables beneficios en términos de productividad, flexi-bilidad, fiabilidad y precisión a los fabricantes de máquinas yal usuario final, ya que permitirá la personalización y un ma-yor rendimiento de las máquinas, dando así a la empresa laposibilidad de implementar su sistema de programación es-pecífico a pie de máquina. Los terminales deberán ser abier-tos y conectables a la red, cualquier información, como las ins-trucciones de trabajo, será suministrada a través del terminal,ya que los procesos de trabajo cambiarán frecuentemente yvendrán directamente del usuario final, el operario podrá in-cluso redefinir el plan de producción y asumir nuevas respon-sabilidades acerca del mantenimiento y reparación.

MÁQUINAS MODULARESLas máquinas combinadas llenan el vacío creado por la esca-sez de operarios y ayudan a los talleres a ser más producti-vos. Estas máquinas son capaces de trabajar con distintos ma-teriales y la integración de distintos procesos. Cabe destacarque no todas las combinaciones son igual de fáciles, adaptardos procesos de elevada tecnología es muy complejo por loque la evolución pasa por el desarrollo de máquinas con tec-nologías asistidas (láser, plasma,…) y máquinas de nueva con-cepción, basadas en elementos modulares, lo que permiteabaratar su construcción. La flexibilidad de las técnicas de pro-gramación es un factor clave en el éxito de las máquinascombinadas. Además se ha de tener en cuenta que la má-quina siempre tendrá la precisión del peor de sus elementos,la estructura ha de ser capaz de aguantar todas las combina-ciones y la logística de diseño y mantenimiento para conse-guir polivalencia es más compleja.

RAPID TOOLINGSerá una alternativa firme para dar respuesta a las necesi-dades reales del mercado ya que será la herramienta ne-cesaria para producir utillajes de producción seriada, quepermitirá la obtención de series cortas en material y pro-ceso lo más parecido al definitivo. Esta tendencia se aplica-rá sobre todo en la obtención de prototipos, utillajes pre-serie, moldes, insertos, piezas mecanizadas especiales yvalidación de procesos. Progresivamente, se irá integrandocada vez más a los sistemas convencionales de fabricaciónde útiles, se combinarán su libertad de diseño, la reducciónde tiempo y de costes con la buena precisión y propieda-des superficiales de las técnicas convencionales, para fabri-car utillajes de igual o mejores prestaciones que los actua-les en un tiempo y a un coste menor.

ALTA VELOCIDAD EN LAS MÁQUINASLa filosofía del Mecanizado de Alta Velocidad, orientado a lareducción de tiempos de fabricación y a aumentar la cali-dad de las piezas fabricadas, se extenderá a cualquier tipode maquinaria de producción. El aumento de velocidad delproceso productivo requiere que el resto de los elementosdel sistema responda acorde a las exigencias de los nuevosprocesos orientados hacia la alta velocidad.También impli-ca la necesidad de importantes reestructuraciones en la em-presa para adaptar el flujo de trabajo adecuadamente contal de no producir cuellos de botella en las fases anterioresy posteriores.


• Implantación de controles abiertos en máquinas • Número de máquinas modulares fabricadas• Máquinas de Rapid Tooling vendidas.• Subcontratación de la fabricación de insertos mediantetécnicas de Rapid Tooling • Número de máquinas de alta velocidad vendidas • Aumento del número de empresas innovadoras en I+D+I

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Desarrollo sostenibleRECICLADO DE COMPONENTESActualmente el mercado de los reciclados está bastante sub-desarrollado, pero los procesos y nuevos productos finalesobtenidos tienen necesidad de alcanzar beneficios a medioplazo. Para ello, la valorización ha de ser económicamenteválida, y la calidad del material recuperado debe ser tal quepermita aprovechar plenamente las oportunidades del mer-cado. El precio de las materias primas, la impredecible cali-dad e insuficiente producción continua, el desequilibrio en-tre la cantidad de residuos disponibles y la demanda deproductos hechos con los mismos son los factores que im-piden el desarrollo de esta industria.

REDUCCIÓN AL MÁXIMO EN EL USO DEFLUIDOS CONTAMINANTESEn vista de los problemas ambientales y de salud de los ope-rarios se potenciará más la eliminación del uso de los flui-dos contaminantes. Se prevé una tendencia a cambiar laspropiedades de los lubricantes, reduciendo la cantidad ne-cesaria a utilizar y el grado de contaminación de éstos, mo-tivada por los costes de los fluidos a los que hay que aña-dir el coste de la recogida y tratamiento. Se crearánlubricantes de mayor calidad, biodegradables, no tóxicos yrespetuosos con el medio ambiente.

MÍNIMO CONSUMO DE ENERGÍALa recuperación de energía no es un concepto nuevo, pe-ro los crecientes costes de la energía y el convencimientode que los suministros energéticos en el futuro irán a me-nos, harán necesario el desarrollo e implantación de má-quinas que recuperen energía y minimicen el gasto. Los de-sarrollos más innovadores son las máquinas de inyeccióneléctricas y las eco-máquinas que recuperan y reciclan losrefrigerantes y hacen purga de los contaminantes con efi-ciencia y productividad de forma controlada con sensores.

Aun así, se trata de un mercado poco desarrollado que pue-de suponer una ventaja competitiva para los fabricantescuando el ahorro energético sea la máxima preocupaciónde los usuarios.


• Número de empresas recicladoras.• Comercialización de productos hechos a partir de mate-rial reciclado• Aparición de legislación y normativas que obliguen al re-ciclado o la gestión de fluidos contaminantes:• Ventas de máquinas de inyección eléctricas y eco-máquinas• Número de empresas que incluyen estos productos ensu catálogo.

Cualificación derecursos humanosLas tecnologías clave asociadas a esta gran tendencia son elgran cambio que experimentarán las estrategias de forma-ción y reclutamiento de modo que faciliten la rápida asimi-lación del conocimiento.


• Tanto por ciento de la facturación de una empresa desti-nado a formación del personal.• Número de cursos de reciclaje de personal impartidosen las empresas• Incremento del número de cursos relacionados con lasTICs en empresas de perfil industrial• Incremento de los usuarios de formación on-line• Nivel de formación del personal en fábrica• Nivel de formación del personal en oficina técnica

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Capacidad favorable Capacidad media Capacidad desfavorable

MEGA TENDENCIA

FABRICACIÓN

CONCURRENTE

CONVERSIÓN

INSTANTÁNEA

DE LA INFORMACIÓN

EN CONOCIMIENTO

PROCESOS Y

PRODUCTOS

INNOVADORES

EMPRESAS

RECONFIGURABLES

DESARROLLO

SOSTENIBLE

RECURSOS HUMANOS

2000-2005 2006-2010

Software de diseño y fabricación: Producción en entorno CIM

Implantación del Rapid Prototyping

Digitalización 3D

Sectorización de los softwares de simulación(CAD/CAM/CAE)

Teleservicio, telemantenimiento y diagnosis

Sinterización (de metal y cerámica)

Aceros de alta resistencia (procesado)

Técnicas avanzadas de unión: láser,adhesivos estructurales

Máquinas de alta velocidad

La mano de obra cualificada será un factor crítico

Virtual prototyping

Inteligencia operativa

Sistemas KBE y KBS

Procesos para la obtención de productos multimaterial

Materiales Compuetos: 3D y LFTP

Tratamientos térmicos, superficiales y recubrimientos

Microtecnologías

Nuevas arquitecturas de máquinas con controles abiertos

Procesos combinados (máquinas modulares)

Rapid tooling (Fabricación rápida de utillajes)

Reducción al máximo del uso de fluidos contaminantes y reciclado

Reciclado de piezas (procesos,maquinaria, aplicaciones)

Reducción uso de energía (Eco-máquinas,máquina. iny. eléctrica)

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