PONENTE: José Mª Tarrago

Consejero y Vicepresidente

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Los materiales compuestos en la fabricación del futuro

EU Commission: Sin una fuerte base industrial, la economía europea no puede volver a crecer. Objetivo para el 2020 que la industria pase del 16% GDP al 20%.

Los planes de acción para la revolución industrial se centran: 1-Invertir en innovación- para mejorar la competitividad y crear empleo. Enfocados a sistemas productivos mas limpios y sostenibles, utilización de nuevos materiales, medio ambiente… 2- Mejorar el acceso a mercado interno y externo– actuar sobre las regulaciones, acuerdos bilaterales, fomentar la creación y desarrollo de pymes. 3- Facilitar el acceso al capital y la financiación, especialmente para pymes. 4-Capital humano como fuente de promoción, desarrollando las capacidades para promover el crecimiento y la recolocación de las personas.. Promover la emprendería.

Misión de crecer recuperando el liderazgo industrial

Los objetivos específicos de Clean Sky 2 se basan en integrar, demostrar y validar tecnologías capaces de: 1- Mejorar la eficiencia de combustible de las aeronaves, reduciendo así entre un 20 y un 30 % las emisiones de CO2 con respecto a las aeronaves de última generación que entren en servicio a partir de 2014. 2- Reducir las emisiones de NOx y las emisiones sonoras entre un 20 y un 30 % con respecto a las aeronaves de última generación que entren en servicio a partir de 2014.

Ejemplos de objetivos en el sector aeronáutico EJEMPLO

Gran potencial en las nuevas tecnologías de materiales

5 Nano materials (3 based ones on the carbon) that can change the world into electronic and structural concepts.

Titanium/Aluminum with carbon fibers are three times more resistant than steel and also more temperature resistant.

Ceramic and polyamide materials allow major efficiency engines due to his improved resistance to temperature.

…hay aun algunas barreras en los costes pero también una gran oportunidad de liderazgo industrial…

Oportunidades de los composites

• Low density • 70% Lighter than steel • 40% Lighter than Aluminum • 35% Lighter than Magnesium Alloy • 50% Lighter than SMC

• Excellent strength-to-weight ratio (twice the specific strength and stiffness of steel)

En la aviación se calcula que cada Kgr de peso ahorra 3500$ al año. Esto hace que los nuevos aviones mejoren sus prestaciones al pasar del 5% a mas del 50% en materiales compuestos

El lanzamiento del nuevo avión de alta tecnología se retrasa del primer al segundo semestre de 2014, anunció EADS, que añadió que pese a los costes extras de 124 millones de euros del proyecto, los beneficios de la empresa se cuadriplicaron en el segundo trimestre de 121 a 461 millones de euros.

EADS asegura que el A350 no tendrá tres años de retraso como el 787 de Boeing

Emirates, Etihad y Qatar Airways hacen millonarios pedidos a Airbus y Boeing en la Feria de Dubái… CNN, 17 de noviembre de 2013

Hasta hoy la cartera de pedidos del A350 ha sumado 613 aviones, mientras Boeing cuenta con 890 pedidos de su Dreamliner. Se informa que el precio del A350 ronda los 300 millones de dólares. RT Actualidad junio 2013

DUBAI (Reuters) - Airbus está considerando la posibilidad de

aumentar la producción mensual de sus aviones A320, de

medio alcance, a más de los 42 que fabrica actualmente, 19

Noviembre2013

Aunque los OEM´s con sus ineficiencias van bien, el proceso de diseño

y fabricación de piezas en composites tiene aun gran campo de

mejora. Prácticamente no ha evolucionado desde que el numero de piezas de compuestos era marginal.

• Grandes avances en robótica, pero no pensados en incrementar la velocidad, no era necesario

• La verificación es un proceso en serie con tiempos parecidos al de producción.

• El diseño busca la excelencia técnica, pero en el proceso de industrialización hay grandes

modificaciones. Producción no es el cliente.

• Se ha introducido el concepto lean pero no hay inquietud en el de optimización de proceso.

Un proceso puede necesitar tiempo pero debemos hacerlo de forma que sea continuado y

automatizable para que cada poco tiempo salga una pieza igual a las anteriores.

Y estos cambios en los sistemas de producción son eminentes y están

próximos

• Hay una demanda muy alta sin cubrir y es los demandantes son países con muchos recursos.

Competencia

• Otros sectores de la movilidad ( automóvil, ferrocarril…) necesitan estos materiales y la tecnología

actual no sirve.

• La palabra procesos de fabricación “fuera de autoclave” es cada vez mas fuerte. RTM…

Y lo mas importante tenemos una ventaja tecnológica que debemos aprovechar. Hay que

seguir liderando los avances en los sistemas de producción de materiales compuestos

Analicemos lo que parece ser ya una realidad: La entrada de los compuestos en la automoción

BMWi3/i8

mercado piezas estructura en US$

Total 77,8B$

composites

planta de Leipzig

…por que a pesar de los costes de los materiales hay otros factores que influyen…

La materia prima es 20 veces mas cara hoy, pero esto cambiara. Además el coste del proceso es unas 10 veces menor. Y también las inversiones en aproximadamente 8,5 veces menores ( en una pieza metálica el 85 % del coste actual es manipulación). Al bajar peso ahorras en frenos, ruedas…(p.e. la reducción de 100 Kg. Significa un 5% menos consumo). Los impuestos de CO2 se prevé un aumento multiplicativo de 20 para el 2020.

La demanda de FC se doblara del 2011 al 2015 pasando de unas 40.000 Tn a mas de

80.000 y para el 2020 se prevé que será superior a las 140.000Tn. Ricardo analysis IHS

Es todo un concepto: La planta de BMW en Leipzig es única por varios motivos Toda la corriente eléctrica necesaria para los procesos de producción se genera en cuatro plantas eólicas instaladas en el recinto de la propia fábrica. Capaz de reducir el consumo de energía a la mitad, y disminuir en un 70% el consumo de agua con respecto a otras factorías de BMW. El proceso aplicado es por ello único, con ciclos de producción son extraordinariamente cortos, incluso en los componentes más sofisticados, los que van reforzados con fibra de carbono. El método de unión de piezas mediante pegamento, permite unir partes de la carrocería de manera completamente automática.. Los métodos de reparación requieren relativamente poco tiempo y los costes generados por reparaciones tras un accidente son iguales a los de las que se llevan a cabo en un Serie 1 convencional.

Después de 10 años de trabajo, BMW ha conseguido hacer que este sistema sea rentable y utilizable en la producción en serie.

Précis alto de la materia prima pero…

Optimal energy absorption properties for pedestrian safety solutions (5times + per Design Flexibility Part Consolidation Low Capital Cost Excellent Corrosion Resistance Thermal Stability Excellent NVH characteristics

CONCEPTO DE COSTE TOTAL

Carbures esta en esta línea y fruto de su capacidad tecnológica…

Surge de la Universidad de Cádiz en el año 2002, con vocación de fabricar productos tecnológicos en materiales compuestos. Presencia global (EU, EEUU y China de momento…) y multisectorial: espacio, aviación, automóvil, ferrocarril…y también en infraestructuras civiles. En todas las aéreas que el peso y la resistencia son retos tecnológicos, desarrolla y fabrica productos como tier2. Una de sus líneas es la investigación en nuevos materiales ( ej.: compuestos con grafeno) y el reciclaje de los materiales compuestos. Durante el 2013 ha reforzado su estructura con adquisiciones estratégicas de empresas de ingeniería y capacidad productiva en los sectores de interés.

Su éxito lo explica el mercado: Cotiza en bolsa (MAB) desde marzo del 2012 y su valor se ha multiplicado por 12, con una capitalización de mas de 250m€.

La solución de Carbures al volumen: Tecnologías de proceso

RMCP

Rapid Multi-injection Compress Proccess

New manufacturing process out of autoclave.

patented by Carbures. Patent Nº (ES) P201230230

ELEMENTS/YEAR* APPLICATIONS

INFUSION SILICON BAG 3.000-5.000 Non structural & decorati

VACUM ASSISTED RTM 5.000-50.000 Non structural, decorative & structur

RMCP > 50.000 Structural

El sistema RCMP de Carbures disminuye dos horas un proceso

normal de RTM

RTM RMCP TOOL ADJUSTMENT AND HAND LAY-UP 25 min 5 min RESIN INJECTION 35 min 4 min RESIN CURE 90 min 4 min RELEASE 10 min 2 min

160m 15m

1000N

Con la aproximación de que un avión equivale a 1000 vehículos una

marca de coches puede compararse a un fabricante de aviones

Mercado 50 bn €

2% mercado

25 bn €

40% mercado

Productos 7.000 partes x “producto”

20.000 € / unidad

7 M partes x “producto”

20 M € / unidad

Procesos

1.000 unidades / día 2 unidades / día

Limitación de cambios y poco

retraso en lanzamientos

Continuos cambios y retrasos de

dos años o mas.

Poca customizació Total customizació

Sincronización del “Supply-

chain” + global

“Supply-chain” muy fragmentada

+ poco global

Continuo benchmarking y

mejora del producto

Solo en casos excepcionales y

cada varios años

La fabricación de piezas aeronáuticas tiene un gran potencial de

mejora tecnológica.

• Los avances en soluciones mas competitivas para otros sectores realimentara la búsqueda de

soluciones novedosas en la producción de piezas de compuestos en el sector aeronáutico.

• Siguiendo con el power8, los Tier1 serán cada vez mayores, mas integrados en la cadena de valor

de los constructores, verdaderos expertos en algunas partes y mas globales.

• La asunción de la responsabilidad de partes por el proveedor le hará crecer en capacidades de

diseño, especializarse y se diseñara pensando en la competitividad de la producción.

• El concepto lean, calidad y competitividad deben ir de la mano..

Este es el liderazgo tecnológico en procesos industriales que le pide la Comunidad

Europea a nuestro sector..

MUCHAS GRACIAS