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FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

Optimización de Optimización de los materiales en

producción producción. Mejora de la

competitividadFernando Sevilla MartínezL b i d M i lLaboratorio de Materiales

CTMetal

26 de Octubre del 2011


Entorno Industrial

Retos Clave

T d i T ló iTendencias Tecnológicas

ConclusionesConclusiones


1500

• Sistema artesanal:

1800

• Sistema Inglés:

1830

• Sistema Americano:Máquinas específicasartesanal:

Habilidades manuales

Inglés: Invención de la máquina herramienta

Máquinas específicas para una tarea e intercambiabilidad de componentes

1950 1965 1985950

• Control de Proceso estadístico

965

• Control Numérico: Procesamient

985

• Computer-IntegratedManufacturing(CIM):(SPC):

Entorno de fabricación cada vez más dinámico

o de la información

(CIM): Fabricación flexible

dinámico


CCiclosiclos dede refuerzorefuerzo:: burocraciaburocracia mecánicamecánica

ENTORNO Estable

deriva enbusca

ESTRATEGIA COMPETITIVACULTURA COMPETITIVA

Precio reducido

CULTURA

Defensiva

requiereGarantizado porsatisface

RUTINAS DE PRODUCCIÓN

Procesos

SISTEMAS DE DIRECCIÓN

Procesos estandarizadosRígidos


NuevosNuevos modelosmodelos dede negocionegocio enen lala novanova eraera dede loslos cambioscambiosacelerados,acelerados, innovacióninnovación sistemáticasistemática yy globalizaciónglobalización,, yy gg

Cambios en el escenario global N d l d tió i ió Nuevos modelos de gestión y organización Nuevas estrategias corporativas de crecimientoSistemas de innovación corporativa pSistemas de gestión y economía basada en el conocimientoAlianzas estratégicas

Recurso clave para la competitividadCONOCIMIENTO

Economía dominante losSERVICIOS

CONOCIMIENTOSERVICIOS

Bien inmaterial, abundante, reproducible, fácil de transportar y

A nuestro cliente y sus respectivos clientesp , p y

que aumenta su valor al ser utilizado y compartido

respectivos clientes


ElEl escenarioescenario globalglobal cambiacambia dede formaforma aceleradaacelerada

Se acortan los ciclos de vida de productos y servicios

“Para cuando llegas a entender como funciona la tecnología ya está obsoleta”Para cuando llegas a entender como funciona la tecnología, ya está obsoleta

Cambios rápidos en el entorno de negocio

“No es el grande el que se come al pequeño, sino el rápido el que se come al lento”

Globalización de la economía mundial, tecnologías e innovaciones

De una decadente economía industrial a una economía basada en el conocimiento, nuevo paradigma basada en la inteligencia

“No es la especie más fuerte ni la más inteligente la que sobrevive: es p g qaquella que se adapta al cambio más rápidamente”– Charles Darwin


CCiclosiclos dede refuerzorefuerzo:: adhocraciaadhocracia

ENTORNO Dinámico

deriva enbusca

ESTRATEGIA CULTURA COMPETITIVA

Diferenciación

CULTURA

Prospectiva

requiereGarantizado porsatisface

RUTINAS DE PRODUCCIÓN

Personalización

SISTEMAS DE DIRECCIÓN

Personalización

VariedadFlexibles


Industrias líderes en tecnología y capacidad de innovar

De industrias protegidas a industrias de competitividad abierta

De empresa intensiva en fabricación a empresa desarrolladora De empresa intensiva en fabricación a empresa desarrolladora de producto

De industrias locales a industrias globalesDe industrias locales a industrias globales

De industrias individuales a industrias en redes

De industrias intensivas en trabajo a industrias intensivas en automatización

De industrias contaminantes a industrias limpias y sostenibles

De industrias intensivas en mano de obra a industrias generadoras de ocupación altamente cualificada


Entorno Industrial

Retos Clave




Desarrollo de producto de mayor complejidad y valor añadido especialmente en sectores en los cuales la calidad, trazabilidad, diseño y seguridad sean las premisas básicas.

Satisfacer las necesidades cambiantes de los clientes y crear valor añadido en el producto y el servicio. Los productos han de ser cada vez más eficientes, seguros, ergonómicos, limpios, de mayor calidad y más baratos

Industrialización de los avances en materiales, microtecnologías y nanotecnologías para transformarlo en ventaja competitiva para la industria

Posibilidad de utilizar materiales alternativos con propiedades mejoradas

Nuevos productos (especial atención a la pequeña/gran escala dimensional ó é íy procesos (flexibilidad de la producción) a través de tecnologías emergentes.

Nuevas aplicaciones para los productos

l ó d ll b d l ó d ñ dEspecialización y desarrollo basado en la cooperación entre diseñadores, fabricantes, usuarios, clientes y entidades de investigación.

Incremento de la cuota de mercado en sectores emergentes, etc.


Entorno Industrial

Retos Clave




Nuevas tecnologías

Nuevos materiales

Nuevos procesos p

Nuevos servicios y productos de alto valor añadido

Nuevos mercados y modelos de negocio

Flexibilidad y especialización

El conocimiento y las personas: un factor más de producciónfactor más de producción

La base de la competitividad es la creatividad y la La base de la competitividad es la creatividad y la innovación en todos los aspectos de la empresa industrial


Lo que el mercado exige 1 á á1. Los usuarios de los productos metálicos están buscando nuevas soluciones que

sean más duraderas y ligeras, más eficientes desde el punto de vista energéticoy reciclables, y además aporten valor al cliente y al usuario final.

2. Las propiedades de los productos han de tener una mayor resistencia, calidaduniforme y procesabilidad, así como unas propiedades mejoradas para lasoldadura, conformación y propiedades superficiales, etc.

3. La explotación a escala industrial de las propiedades de los nuevos productos amenudo comporta que el producto tenga que ser totalmente rediseñado


Nuevos materiales o Materiales compuestos de matriz aluminio (CMM) reforzados con fibras

cortas, largas y partículas: incremento de la resistencia en caliente.

o Espumas y material porosos de base aluminio, acero y magnesio, conrelevantes propiedades en la absorción de energía de impactos,vibraciones y ruido, aislamiento acústico, intercambio térmico,b a o y u do, a a o a ú o, a b o o,reducción de peso

o “Multimateriales”, sándwich metal-plástico y otras combinaciones, parao Multimateriales , sándwich metal plástico y otras combinaciones, paraaplicaciones “a medida o a la carta”.

o Aceros microaleados más adaptados a los procesos de forja yo Aceros microaleados más adaptados a los procesos de forja yestampación. Avances en el control de su microestructura.

o Nuevos materiales para aumentar la vida de las herramientas eno Nuevos materiales para aumentar la vida de las herramientas enservicio, por ejemplo materiales con conductividad térmica mejorada.


Materiales inteligentes

o Se adaptan a diferentes condiciones mediante el cambio de sus propiedades (tamaño, forma, comportamiento térmico, etc.)

o Serán extensamente utilizados más allá del año 2020 pero ya se están empezando a utilizar en aplicaciones de alto valor añadido.


Nuevos materiales para herramientaso Mejora de la tenacidad será un objetivo en la nueva generación de herramientas

o Nuevos diseños de herramientas para mejorar acabados, precisión, absorción devibraciones etcvibraciones, etc.

o Diamante policristalino (PCD) para mecanizar aleaciones ligeras y composites de fibra devidrio y carbono.

o Nitruro de boro cúbico (CBN) en herramientas de geometría definida y muelas de rectificado.

o Cerámicas (N4Si3 y Al2O3 ) para el mecanizado de fundiciones y aleacioneso Cerámicas (N4Si3 y Al2O3 ) para el mecanizado de fundiciones y aleacionestermorresistentes.

o Cermets (materiales compuestos de cerámica y metal duro) que mejoren el comportamientod é l d dde éstos en el mecanizado de acero.

o Incremento, lento pero constante, del mecanizado de superaleaciones y materialescompuestos (sectores aeronáutico y energético).compuestos (sectores aeronáutico y energético).

o Fuerte incremento del mecanizado de aleaciones ligeras base aluminio e irrupción dealeaciones base magnesio.


Recubrimientos y tratamientos superficialesAumento del uso y mejoras en los procesos utilizados (nitruración iónica, temple por haz de electrones, temple por láser, proyección térmica, etc.) Tratamientos de difusión con plasma y láser para modificación de superficies, sputtering de alta potencia, arco

l d l d lt ió i l t ió l (PIII)pulsado, plasmas de alta presión o implantación por plasma (PIII).

Tratamientos por radiación infrarroja Recubrimientos que permitan el mecanizado en seco de cualquier material evitando recrecimiento de viruta

Los nanomateriales serán ampliamente utilizados como recubrimientos para aportar características especiales (auto- limpieza, anti-olores, auto-reparantes, etc.)

Estructuras multicapa, capas nanoestructuradas y 'nanocomposites' con dureza muy cercana a la del diamante (aplicación en la protección de herramientas de corte de alta velocidad o para corte de materiales difíciles de mecanizar).

Nuevos compuestos en capa fina con estructura metaestable obtenidos con técnicas PVD y CVD para mejorar las propiedades anticorrosivas, resistencia al rallado, resistencia a la suciedad, propiedades antimicrobianas,etc.

Materiales multifuncionales en capes y recubrimientos para sistemas y estructuras inteligentes


Nuevos Procesos para la optimización de la Nuevos Procesos para la optimización de la producción producción producción producción

• Sensores para control y evaluación en tiempo real “Producción inteligente”M did li d l t í ti fí i í i d l Nuevas • Medida on-line de les características físicas y químicas de los materiales y componentes producidos

• Procesos de conformado termo-mecánico: permite obtener piezas de acero con propiedades y características muy mejoradas

Nuevas tecnologías

•Aumento de la precisión en los procesos como soldadura, corte, etc.

Aplicación generalizada del

•Mayor automatización de procesos •Mecanizado láser (engraving) en 3D.

gláser en procesos a escala industrial

• Capacidad para fabricar con tolerancias micrométricas • Micro-fresadoras con precisiones de hasta 3 micras con valores de

d d d d 0 3Microfabricación repetitividad de posicionamiento de 0,3 micras y que incorporan acabado por rectificado

Microfabricación


Entorno Industrial

Retos Clave




Desarrollo de producto de mayor complejidad y valor añadido especialmente parasectores en los cuales calidad, trazabilidad, diseño y seguridad sean las premisas básicas

Industrialización de los avances en materiales, microtecnologías y nanotecnologías paratransformarlo en ventaja competitiva para la industria

Posibilidad de utilizar materiales alternativos con propiedades mejoradas

Nuevos productos (especial atención a la pequeña/gran escala dimensional) y procesosp ( p p q g ) y p(flexibilidad de la producción) a través de tecnologías emergentes.

Nuevas aplicaciones para los productos

Especialización y desarrollo basado en la cooperación entre diseñadores, fabricantes,usuarios, clientes i entidades de investigación

Capacidad de suministrar subconjuntos

Incremento de la cuota de mercado en sectores emergentes, etc.

La proximidad geográfica al cliente final puede suponer una ventaja competitiva debido alcoste del transporte


Laboratorio de de

Materiales

Centro Tecnológico del metal de Murciametal de Murcia

www.ctmetal.es

[email protected]

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