¿Cómo nace algo nuevo? Desarrollo y presentación del Golf VII

La preparación del arranque de la producción en serie de un nuevo modelo de vehículo está sometida en la actualidad a una elevada presión en términos de plazos y costes. Al mismo tiempo, se exige que los vehículos conceptuales, más tarde prototipos de preserie, puedan ser adaptados en el marco del desarrollo y sean sometidos a pruebas y ensayos. Una vez concluido el desarrollo del vehículo propiamente dicho, la estructura de ventas debe disponer de vehículos de preserie para poder iniciar la comercialización. Esto exige piezas individuales para los vehículos conceptuales, el equipamiento para 100 vehículos prototipo y, finalmente, entre 50 y 100 vehículos de preserie. La construcción de prototipos afronta con diferentes estrategias estos tres niveles de requerimientos. Entre ellas se encuentran procedimientos con molde, tecnologías Rapid y técnicas de acabado. En relación al número de unidades, también resulta más rápido en vehículos de grandes series, como el Golf VII, el paso del Rapid Prototyping al Industrial Prototyping con entre 100 y 120 unidades para una serie pequeña. La construcción de prototipos vuelve a entrar en juego una vez más después del arranque de la serie: a la presentación del modelo básico del Golf le sigue el desarrollo de modelos especiales, como el GTI o ediciones especiales.

Una vez definido el diseño con el cliente Volkswagen, Hofmann asumió la preparación de moldes y la aplicación de tecnologías Rapid Prototyping, como el LaserCUSING (sinterización láser aditiva con metales), para las piezas de los conjuntos faros halógenos, faros antiniebla, reflectores traseros, pilotos traseros, revestimientos del portón trasero, revestimiento de chapa del asiento y el salpicadero. Técnicas de acabado, como el metalizado por alto vacío, son estándares obligatorios en los elementos de iluminación, así como los trabajos de montaje hasta el conjunto terminado. Recubrimiento, flocado y pintado son también técnicas de acabado. Para fabricar conjuntos altamente complejos como un salpicadero, por ejemplo, habitualmente se combinan diferentes técnicas o procedimientos y estrategias. En cuanto a aspecto, tacto, acabado, materiales empleados y funciones no se diferencian en nada de una pieza de grandes series. Mientras que el periodo de desarrollo de una pieza de grandes series similar se sitúa en torno a las 25 semanas, la aplicación de estas tecnologías permitió al equipo de construcción de prototipos entregar a Volkswagen en 12 semanas las piezas de preserie del Golf VII. Aparte del factor tiempo, que en el caso de los modelos nuevos suele ser el criterio más relevante, cada vez se tienen más en cuenta también aspectos relacionados con los costes.

Volkswagen, atendiendo en especial a los costes y el factor tiempo, apuesta por socios competentes en la construcción de prototipos. Calidades y cantidades constantes son factores clave para el socio en Industrial Prototyping. Modellbau Hofmann dispone del abanico de competencias necesario para semejante tarea, con la ventaja de estar integrada dentro de un departamento de construcción de moldes que paralelamente puede suministrar a Volkswagen moldes para grandes series. Para el Golf VII se trató de 30 moldes de inyección que hubo que entregar en 10 semanas. Para los ingenieros de desarrollo y de industrialización de Volkswagen un socio de este tipo ofrece muchas ventajas: entran en contacto con procedimientos innovadores de la técnica de moldeo por inyección, se aprovechan de competencias relacionadas con los materiales o los procedimientos y obtienen soluciones para la fabricación de prototipos en gran número, especialmente adaptadas al proyecto de desarrollo.

Para el Golf VII, Volkswagen apostó por la competencia en materia de fabricación de piezas de nuestro equipo de construcción de prototipos. Hofmann puede, p. ej., asignar dentro del Grupo el centro encargado de fabricar las piezas, las piezas fresadas, en Dresde, y las más económicas, en China: por eso es importante coordinar bien los procesos dentro del Grupo, como explica Michael Mayer. Pero una competencia plena en materia de componentes significa algo más que procedimientos y acabados: comprobaciones de funciones, como pruebas de estanqueidad, están incluidas entre las prestaciones de la construcción de prototipos. Industrial Prototyping significó para el Golf VII tener que poner a disposición entre 100 y 120 piezas de los diferentes conjuntos. Es decir, un volumen enorme. “Todo de un mismo proveedor; los prototipos y más adelante los moldes de serie tienen un impacto importante en la calidad y el espacio de tiempo del proyecto. El cliente mantiene un contacto estrecho con el área de construcción de prototipos durante la fase de desarrollo, mientras que la de construcción de moldes realiza el traspaso fluido a los expertos de industrialización de Volkswagen”, continúa Mayer. El arranque de la fabricación en serie para el nuevo Golf VII transcurrió exactamente según lo planificado.

Entrevista con Michael Mayer, director de proyecto Moldes de aluminio de Modellbau Robert Hofmann GmbH

¿Qué particularidades tuvo para la construcción de prototipos el proyecto Golf VII?

Por una parte, el proyecto global, integrado por los conjuntos faros halógenos, faros antiniebla, reflectores traseros, pilotos traseros, revestimientos del portón trasero, revestimiento de chapa del asiento y salpicadero, presentaba una gran diversidad. Al fin y al cabo, se trata de planteamientos muy distintos desde el punto de vista de la construcción de prototipos, con acabados especiales, como el metalizado por alto vacío, flocado, forrado o pintado. Incluso realizamos pruebas de estanqueidad para nuestros clientes. Por otra parte, el espacio de tiempo era todo un reto, ya que los vehículos de ensayo y prototipos deben estar a disposición en la fecha prevista y los moldes de serie se entregan en el plazo de 10 a 12 semanas para el SOP. Otra novedad fue la posibilidad de coordinar la mayoría de piezas directamente con Volkswagen en Wolfsburg. Piezas sueltas del faro y de los pilotos traseros se subcontrataron del modo estándar a un OEM. En este caso, a Valeo. Sin olvidar, naturalmente, el volumen en sí, todo un reto, también para nosotros.

¿Qué le avala ante Volkswagen como constructor de prototipos?

Yo diría que son varios los puntos. Evidentemente, resulta atractivo tener un único proveedor y una coordinación directa. Nuestro Grupo suministra prototipos de conjuntos y más adelante los moldes de serie. También en la coordinación a nivel interno recurrimos a las competencias y trabajos parciales del Grupo Hofmann. De tal forma que las piezas fresadas se producen en nuestro centro de Dresde y las piezas sencillas en nuestro centro en China. Otro punto sería nuestra capacidad de innovación para la serie en lo relativo a los procesos de fabricación y los conceptos de molde. Los ingenieros de desarrollo y especialistas de industrialización obtienen así una información valiosa sobre las diferentes posibilidades, hasta el vehículo de serie.

¿Y qué viene luego?

Nuestros matriceros continúan estando al lado del cliente durante la serie, es decir, después del SOP (inicio de la producción), para trabajos de mantenimiento o de prevención. Nosotros, los de la construcción de prototipos, volveremos a entrar en juego cuando se lancen ediciones especiales. Cuando salgan el Golf Plus o el Golf GTI. De esta forma acompañamos a nuestros clientes a lo largo de todo el ciclo de producto.

¿En qué se diferencian las piezas de prototipos de las piezas de fundición inyectada o de poliuretano de la serie?

En general puede afirmarse que en cuanto a aspecto, tacto, acabado, materiales empleados y funciones no se diferencian en nada de una pieza de grandes series. Aunque, por razones de tiempo y de costes, en ocasiones puede producirse alguna desviación de esta norma. Por ejemplo, en el caso de un vehículo conceptual. Algunas veces los clientes solicitan una ejecución diferente a la de la serie de los cordones de soldadura situados fuera de la vista. Pero, en principio, pongamos por caso los difusores, deben cumplir los mismos requerimientos térmicos que las piezas de serie. En cuanto a las funciones, es muy poco frecuente que se permitan desviaciones.

¿Cuáles son los motivos por los que la construcción de prototipos tiene tanta importancia en la introducción de nuevos vehículos?

Se trata de que los ingenieros de desarrollo puedan palpar y concretar el diseño, y de decisiones consensuadas hasta con la cúpula directiva de la compañía. En las fases más tempranas del desarrollo se exige que los vehículos conceptuales produzcan el mismo impacto visual que el vehículo de serie. A los vehículos de pruebas se suman los ensayos y pruebas. Las piezas deben resultar tan convincentes como una pieza de serie. En los vehículos prototipo, todas las piezas prototipo deben funcionar como conjuntos y como si se tratara ya de la serie. Industrial o Rapid Prototyping significa dar a los conjuntos una forma apta para la serie.

¿Qué métodos aplican en el Industrial o Rapid Prototyping?

En general empleamos técnicas con molde, como moldes de aluminio, vaciados en moldes de resina sintética o moldes de silicona, así como técnicas sin molde, como el sinterizado láser selectivo, en el que un polímero original se va aplicando capa por capa. Mediante sinterizado láser se pueden fabricar piezas tan grandes como un salpicadero. A esto se añaden más adelante técnicas de acabado, como el metalizado por alto vacío del reflector de un faro.

¿Existen estrategias para los métodos?

Soluciones estándar no suelen existir. Esto depende fundamentalmente del tamaño de la serie o el lote. Y, evidentemente, también de los plazos establecidos o el presupuesto. En función de los tamaños de los lotes hacemos nuestras recomendaciones. Para las series pequeñas puede que los moldes de aluminio sean la opción más rentable, pero si se trata de auténticas piezas únicas, entonces posiblemente sea mejor el sinterizado láser selectivo. Los puntos de transición de una estrategia a otra difieren en gran medida en función de la técnica aplicada. El sinterizado láser selectivo resulta rentable para la fabricación de piezas grandes hasta un número entre 1 y 5. Si se trata de piezas pequeñas, el tamaño del lote puede ascender a las 50 unidades; y en el caso de piezas muy pequeñas, hasta 500 unidades. Si los lotes superan estas cifras, pasamos a fabricar las piezas con moldes de aluminio, siempre que se trate de piezas no visibles. Si hemos de trabajar con policarbonatos de alta temperatura o duroplásticos o si el cliente exige un determinado sistema de bebedero, como en la serie, utilizamos moldes de acero templado.