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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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
Entorno Industrial
Retos Clave
T d i T ló iTendencias Tecnológicas
ConclusionesConclusiones
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
Entorno Industrial
Retos Clave
T d i T ló iTendencias Tecnológicas
ConclusionesConclusiones
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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.
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
Entorno Industrial
Retos Clave
T d i T ló iTendencias Tecnológicas
ConclusionesConclusiones
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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.
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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.
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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.
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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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
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Entorno Industrial
Retos Clave
T d i T ló iTendencias Tecnológicas
ConclusionesConclusiones
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
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
FORO DE LA COMPETITIVIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA
Laboratorio de de
Materiales
Centro Tecnológico del metal de Murciametal de Murcia
www.ctmetal.es