En consecuencia, en las empresas automovilísticas también vuelve a aumentar la disposición de invertir en la innovación de plantas. Se están planificando y construyendo nuevas plantas de pintura y, en este caso, hay una tendencia que se está haciendo más y más evidente: cada vez más OEMs apuestan por la eficiencia energética y de materiales en combinación con procesos de pintado compactos y conceptos de automatización flexibles.
Una planta de pintura que ofrezca una gran flexibilidad, sea especialmente compacta y prometa un alto nivel de eficiencia energética y de material: ¿no es demasiado pedir? ¿Es acaso posible pintar coches, vanes y cabinas de camiones con diferentes números de unidades en un mismo taller de pintura? Lo que a primera vista parece una ilusión, ya se está realizando. En Nanchang, China.
Al inicio de toda planificación de una planta de pintura hay que considerar la gama de productos a pintar y la capacidad requerida. En este caso, se trata de un SUV (Vehículo utilitario deportivo) con cuatro variantes de modelo, 26 unidades por hora y 15 metros cuadrados de superficie exterior a pintar.
Además, también una furgoneta con 20 variantes de modelo, 30 unidades por hora y una superficie exterior a pintar de 20-40 metros cuadrados. En este tipo de vehículos, la aplicación de pintura de interiores también debe estar automatizada, lo que para las furgonetas de reparto significa que deberá tenerse en cuenta el recinto de carga con su enorme superficie.
Sin olvidar las cabinas de camiones, con otras dos o tres unidades por hora y una superficie similar a la de las furgonetas. Rápidamente se hace evidente que esta enorme variedad de modelos no se puede hacer pasar por una sola línea de pintura. Es necesario dividir la planta, incluso por razones de capacidad. Pero, ¿cómo deberían ser los conceptos de instalación?
La disposición estándar de una planta de pintura está basada en una línea de pintura secuencial. Los vehículos pasan a través de ésta de forma continua o en ciclos. En cada estación sólo se realiza una parte del volumen de pintado total. Pero, en principio, existe también la posibilidad de agrupar las estaciones de pintura "en paralelo" en un concepto llamado “boxes”.
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El rasgo característico de este concepto es, en la medida de lo posible, realizar todo el proceso de pintado en una sola estación. Si se analizan más en profundidad los dos procesos, ambos ofrecen ventajas muy específicas. Mientras que la línea de pintura tradicional es particularmente adecuada para un alto rendimiento y poca diversidad de modelos, el concepto de “boxes" ofrece una solución flexible para una amplia gama de productos.
Volviendo a las tareas específicas: para la furgoneta, el concepto de “boxes” parece ser la solución menos costosa. Pero, ¿cómo es el diseño efectivo? Aquí entra en juego el proceso de pintura, en el cual está previsto integrar un proceso 3wet. 3wet no significa otra cosa que las tres capas de pintura, es decir, la de imprimación, la de bases y la de barniz se aplican de forma consecutiva, es decir, sin secado intermedio. Las capas no se secan en el horno hasta después de haber aplicado la última capa de pintura, un proceso compacto con efectos especialmente ventajosos.
Dicho esto, ahora se puede definir la distribución de la planta. Las furgonetas pasan primero por una estación de limpieza. Después se aplica la capa de imprimación en las superficies exteriores, lo cual también está centralizado en una estación de procesamiento. Seguidamente se produce la distribución en “boxes” individuales.
En cada “box” se aplican por completo la capa base y la capa de barniz, por dentro y por fuera. Cada “box” puede funcionar con un tiempo de ciclo variable adaptado a la tarea de pintura correspondiente. De esta manera, sólo se necesitan tres “boxes” para una capacidad prefijada de 32 vehículos por hora. Se puede integrar fácilmente un cuarto “box” en el diseño para un futuro aumento de la capacidad.
Pero, con el concepto descrito anteriormente, ¿realmente se ha encontrado la solución más favorable? Para responder a esta pregunta de manera cuantitativa, se ha diseñado una línea de pintura para la misma tarea y en las mismas condiciones. Las dos primeras estaciones, la de limpieza y la de aplicación de imprimación, son idénticas al concepto de “box”.
Luego sigue una serie de zonas que operan en el modo Stop & Go. En este caso, la furgoneta se pinta sucesivamente, primero por dentro y luego por fuera, con la capa de bases y la capa de barniz. Rápidamente se pone de manifiesto una limitación. El número de estaciones necesarias depende del vehículo más grande, en este caso una furgoneta de 40 metros cuadrados de superficie exterior y una cuota del 11% de la producción total.
Esto significa que para la gran mayoría de los vehículos más pequeños, el sistema está sencillamente sobredimensionado. La longitud del sistema, basada en el separador de neblina de pintura, es mucho más grande; por lo tanto, el consumo de energía también. El número de robots es mayor y, por consiguiente, también las pérdidas de pintura por cambio de color. La comparación real confirma la hipótesis: el concepto de “box” en este caso ofrece una solución que requiere una menor inversión y menores costos operativos.
Queda por responder la pregunta sobre cuál es el mejor concepto para el pintado de turismos: ¿”box” o línea? Con cuatro variantes, la diversidad se mantiene dentro de los límites. El volumen del pintado y el número de pasos del proceso son similares para todas las variantes. El pintado de interiores se realiza manualmente. Aquí se recomienda como solución más favorable el concepto de línea de diseño más simple: con flujo continuo y robots de pintado fijos de 6 ejes.
Un concepto modular de “boxes” también presenta ventajas cuando las plantas están diseñadas para pocas unidades. En este caso, el pintado de interiores y exteriores se combina en una misma zona. Para los procesos de aplicación de pintura de acabado con bases al agua y barniz con disolventes orgánicos como base, bastarían dos estaciones seguidas, separadas por un horno intermedio.
Si los tiempos de ciclo son suficientes, se puede aplicar toda la pintura de acabado con sólo dos robots de pintado por zona. Incluso en este caso, las ventajas son obvias: reducción a la mitad de las zonas de pintado, el número de robots, los costos de energía, y las pérdidas por cambio de color.
El requisito para ello es un pulverizador compacto y de elevado rendimiento que permita aplicar un abanico de pulverizado variable en un ámbito amplio, y también pueda servir tanto para el pintado de interiores como para el de exteriores. Tales conceptos innovadores de pintura ya se han empezado a utilizar recientemente, y se pueden ver en importantes empresas fabricantes de automóviles de gama alta - en Alemania, no en China.
Volviendo a la tarea inicial, se trata de concebir un taller de pintura altamente flexible y eficiente para una gama de productos extremadamente amplia. La solución óptima consiste en dos diseños diferentes unidos bajo un mismo techo. Un concepto de “boxes” para los vehículos comerciales con multitud de variantes distintas y un concepto de línea para los autos de pasajeros con una gama relativamente pequeña de modelos. Ambos enfoques se complementan perfectamente.