La industria automotriz se está adentrando en un nuevo mundo de movilidad y sostenibilidad, y la tecnología es la clave para ayudar a los fabricantes de automóviles a lograr ambas cosas. La industria automotriz todavía está lidiando con las interrupciones de la cadena de suministro y el envío como resultado de la pandemia, además de la escasez en curso de piezas y semiconductores. A pesar de estas interrupciones persistentes, las presiones tanto internas como externas están impulsando a la industria hacia la próxima normalidad con movilidad avanzada y prácticas más sostenibles.
Evolución Sostenible de la Industria Automotriz
Históricamente, la industria automotriz no se ha centrado en prácticas sostenibles. Los procesos tradicionales de fabricación en línea de montaje, muchos todavía en uso hoy en día, utilizan grandes cantidades de energía, metales, plásticos, toxinas y mano de obra; todo dejando una huella de carbono masiva. Además de eso, una vez que se producen los vehículos, la mayoría requiere combustibles fósiles para funcionar, lo que posteriormente libera emisiones nocivas. Todo el proceso tiene un gran impacto ambiental que nos ha llevado a donde estamos hoy.
Si bien COVID-19 ha interrumpido las cadenas de suministro y las ventas de automóviles, es importante tener en cuenta la trayectoria de la industria antes de la pandemia. Un informe estimó que los 86 millones de automóviles que se vendieron en solo un año (2018) representaron el 9% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Esta es exactamente la razón por la que un cambio significativo es fundamental y por qué el cambio hacia prácticas sostenibles en la industria automotriz puede tener un impacto positivo tan significativo.
Los líderes empresariales comprenden que se requieren cambios considerables para el futuro de la industria automotriz y por eso están cambiando de marcha. Las actitudes hacia la sostenibilidad están madurando y los fabricantes ahora están liderando el camino en términos de cambio sostenible, según una encuesta reciente de SAP y Oxford Economics. Los resultados muestran que los ejecutivos de fabricación eclipsan a otras industrias cuando se trata de tomar medidas para aumentar la sostenibilidad.
Los grandes y pequeños actores de la industria automotriz sienten cada vez más la presión de repensar la forma en que operan. Deben reevaluar todo, desde las etapas de diseño e ingeniería, pasando por los procesos de fabricación y envío, hasta cómo funcionan los vehículos, cómo se les da servicio y cómo se tratan al final del ciclo de vida del producto.
Algunos ejecutivos ya están enfocados en rediseñar procesos para cumplir con sus objetivos de sustentabilidad, como Volkswagen construye una planta completamente nueva para fabricar vehículos eléctricos, pero todos los actores de la industria deben participar para marcar una diferencia medible en la evolución de la industria.
Tres Impulsores del Cambio Sostenible
Hay tres factores principales que impulsan el impulso hacia la sostenibilidad en la industria automotriz.
1. Intervenciones Gubernamentales
Las agencias gubernamentales están desempeñando un papel influyente en el impulso creciente hacia prácticas sostenibles. Las nuevas directivas, como el Pacto Verde Europeo y el Acuerdo de París, están obligando a las empresas automotrices a buscar soluciones más sostenibles para cumplir con los estrictos objetivos neutrales en carbono.
Por ejemplo, la Comisión Europea propone una reducción del 55% en las emisiones de CO2 de los vehículos para 2030 y una reducción del 100% para 2035, lo que haría casi imposible vender vehículos propulsados por combustibles fósiles en la Unión Europea. Estos acuerdos se suman a varios impuestos al carbono, incentivos y subsidios ofrecidos por diferentes niveles de gobierno para fomentar el uso de vehículos eléctricos.
Como resultado, la industria automotriz está trabajando en estrecha colaboración con la industria del petróleo y el gas para construir un futuro sostenible, a medida que las empresas de petróleo y gas se convierten en empresas de energía centradas en el desarrollo de estaciones de carga de vehículos y otras alternativas de combustible para mantener el sector de la movilidad en evolución.
2. Cambio de Expectativas
Las expectativas de los clientes, inversores e incluso empleados están cambiando, lo que está teniendo un gran impacto en la industria. Los consumidores conocedores de la tecnología y conscientes del medio ambiente exigen cada vez más tecnología intuitiva en los vehículos, al tiempo que presionan a los fabricantes de automóviles para que se centren en prácticas sostenibles y modelos de combustibles alternativos, como los vehículos eléctricos.
Además de la presión externa de los clientes e inversores, muchas empresas de automóviles también se enfrentan a la presión interna de su fuerza laboral cambiante. Los empleados de mucho tiempo se jubilan junto con sus métodos y mentalidades tradicionales. A menudo son reemplazados por una nueva generación de empleados conocedores de la tecnología y conscientes del medio ambiente que cuestionan los métodos convencionales.
En consecuencia, un número creciente de empleados ahora está preguntando a sus propios empleadores si están fabricando vehículos de la manera más sostenible posible y sugiriendo formas alternativas de ahorrar energía y reducir el uso de materiales. Como resultado, las fuerzas impulsoras del cambio sostenible están aumentando desde fuera y desde dentro de las propias organizaciones.
3. Megatendencias
Varias megatendencias en la industria automotriz son grandes impulsores del cambio innovador. Estos incluyen la progresión de vehículos autónomos y flotas, el uso de datos de vehículos conectados, programas de uso compartido de automóviles, iniciativas de transporte alternativo a pedido y, por supuesto, el cambio de paradigma de la industria hacia los vehículos eléctricos.
El mayor uso de tecnología avanzada y la expansión de la producción de vehículos eléctricos ha alterado por completo la forma en que se producen tradicionalmente los automóviles. El cambio a la fabricación de coches eléctricos ha hecho que algunos puestos de trabajo sean superfluos y también ha hecho obsoleto el proceso de producción tradicional de la línea de montaje.
Ahora, los empleados están siendo capacitados para adquirir habilidades técnicas avanzadas, y las operaciones de producción en línea están siendo reemplazadas por métodos de producción modulares, donde el automóvil permanece en un solo lugar y equipos especializados altamente capacitados vienen al automóvil para trabajar en él en diferentes etapas de la producción el proceso. Esto tiene un impacto positivo en las medidas sostenibles, ya que reduce la cantidad de espacio, energía y mano de obra requerida en el proceso de fabricación.
Cómo la Industria Automotriz Está Lidiando con la Creciente Presión para Cambiar
Varios actores del sector de la automoción se dedican a impulsar un cambio sostenible en la industria. El desafío es lograr que toda la cadena de valor automotriz, incluidos los fabricantes, distribuidores, proveedores, servicios y minoristas del mercado secundario, esté en la misma página.
Algunas de las formas clave en que la industria está abordando estos desafíos continuos es fomentando una mayor colaboración entre industrias y utilizando tecnología avanzada para aumentar la visibilidad en toda la cadena de suministro. La visibilidad de la cadena de suministro es imprescindible para el éxito futuro. De hecho, dos tercios de los ejecutivos de fabricación en la encuesta dijeron que una cadena de suministro sostenible es un diferenciador competitivo.
Es por eso que las redes de fabricantes de equipos originales (OEM) automotrices y empresas de tecnología se están uniendo para abordar los desafíos de la industria, como los problemas de la cadena de suministro, la transferencia y gestión segura de datos, la electrificación de la industria, incluidos los vehículos y las estaciones de carga, la gestión del ciclo de vida de la batería y las prácticas comerciales sostenibles que conducen al carbono reducciones de huella.
A medida que surgen nuevos problemas, como la gestión del ciclo de vida de la batería de los vehículos eléctricos, por ejemplo, los grupos de la industria pueden trabajar juntos en el desarrollo de la gestión del ciclo de vida del producto desde el principio, desde el diseño de la batería hasta la construcción, pasando por el proceso de fabricación, hasta las soluciones de reutilización y reciclaje. Las empresas no pueden gestionar todo el ciclo por sí mismas; necesitan la colaboración de la industria para desarrollar soluciones exitosas a largo plazo.
La tecnología avanzada puede proporcionar a la industria más visibilidad de las cadenas de suministro y también puede brindar a las empresas una mejor comprensión de la huella de los productos al calcular el impacto ambiental de los productos a lo largo de su ciclo de vida. Este tipo de soluciones de tecnología avanzada se están volviendo más importantes a medida que un número cada vez mayor de empresas públicas deben medir los impactos del carbono e informar sobre los objetivos de sostenibilidad y los indicadores clave de rendimiento (KPI) a medida que intentan equilibrar el resultado final con la línea verde.
Estrategias para Equilibrar la Línea de Fondo con la Línea Verde
Las empresas automotrices deben considerar las siguientes estrategias a medida que se enfocan en adoptar prácticas más sostenibles:
- Cree una estrategia a largo plazo para el cambio fundamental que considere la sostenibilidad en todos los procesos.
- Utilice la tecnología para aumentar la visibilidad y la transparencia a fin de obtener materiales de manera ética y sostenible.
- Planifique la sostenibilidad en las etapas de diseño e ingeniería mediante el uso de datos relevantes para rastrear, medir y reducir las emisiones a lo largo del ciclo de vida del producto.
- Utilice procesos logísticos que optimicen las cargas para aumentar la eficiencia y disminuir las emisiones y la huella de carbono.
- Opere los activos y equipos de una manera energéticamente eficiente que sea segura para el medio ambiente y para la fuerza laboral.
- Colaborar con otras empresas automotrices y de tecnología para trabajar hacia el establecimiento de prácticas más sostenibles en la industria.
Las empresas automotrices pueden enfrentar muchos obstáculos en el camino por delante mientras intentan equilibrar las presiones competitivas en su industria, pero están a la altura del desafío. Los ejecutivos automotrices comprenden que la sustentabilidad es fundamental para el futuro de la industria y, como muestra la encuesta, los fabricantes ya están liderando el camino cuando se trata de adoptar prácticas más sustentables.
El Proceso de Fabricación de un Automóvil
La fabricación de un automóvil es un proceso complejo y meticuloso que involucra la coordinación de numerosas etapas, desde la concepción del diseño hasta la salida del vehículo terminado de la línea de producción. Lejos de ser un simple ensamblaje, es una orquestación de ingeniería, robótica, logística y control de calidad.
I. Diseño y Desarrollo: La Concepción del Automóvil
Todo automóvil comienza con una idea, una visión que se plasma en bocetos y modelos conceptuales. Esta fase inicial, crucial para el éxito del producto, involucra a un equipo multidisciplinario de diseñadores, ingenieros y especialistas en marketing. Se definen las características clave del vehículo: su estilo, tamaño, rendimiento, eficiencia de combustible, y precio objetivo.
- Diseño Conceptual y Modelado: Los diseñadores crean bocetos y modelos 3D que exploran diferentes opciones estéticas. Se utilizan software de diseño asistido por computadora (CAD) para refinar las formas y proporciones del vehículo.
- Ingeniería y Simulación: Los ingenieros analizan la viabilidad técnica del diseño, teniendo en cuenta factores como la aerodinámica, la resistencia estructural, la seguridad y la eficiencia de combustible. Se realizan simulaciones por computadora para predecir el rendimiento del vehículo en diferentes condiciones.
- Prototipos y Pruebas: Se construyen prototipos funcionales del vehículo para evaluar su rendimiento en el mundo real. Estos prototipos se someten a pruebas exhaustivas en pistas de pruebas y en carreteras públicas.
II. Estampación: Dando Forma al Acero
Una vez aprobado el diseño, comienza la fabricación de los componentes del vehículo. La estampación es uno de los primeros pasos, y consiste en dar forma a láminas de acero mediante prensas de alta potencia. Este proceso es fundamental para crear las piezas de la carrocería, como las puertas, el capó, el techo y los paneles laterales.
- Materias Primas: La materia prima principal es el acero, suministrado en bobinas de diferentes espesores y aleaciones. Se utilizan aceros de alta resistencia para mejorar la seguridad y reducir el peso del vehículo.
- Prensas y Troqueles: Las prensas son máquinas gigantescas que ejercen una fuerza enorme para deformar el acero. Los troqueles son herramientas de precisión que dan forma a las láminas de acero.
- El Proceso de Estampación: La lámina de acero se coloca en la prensa, y el troquel desciende para darle la forma deseada. Este proceso puede involucrar varias etapas de estampación para lograr la forma final.
III. Carrocería: Ensamblando la Estructura del Automóvil
Después de la estampación, las piezas de la carrocería se ensamblan para formar la estructura del vehículo. Este proceso, conocido como carrocería, se realiza principalmente mediante soldadura robótica.
- Soldadura Robótica: Los robots de soldadura son máquinas de alta precisión que unen las piezas de la carrocería mediante soldadura por puntos o soldadura continua.
- Inspección y Control de Calidad: Después de la soldadura, la carrocería se somete a una inspección exhaustiva para detectar posibles defectos.
- Preparación para la Pintura: Antes de la pintura, la carrocería se limpia y se prepara para recibir la capa de imprimación.
IV. Pintura: Protegiendo y Embelleciendo el Automóvil
La pintura es una etapa fundamental en la fabricación de un automóvil, ya que protege la carrocería de la corrosión y le da su aspecto final. El proceso de pintura es complejo y requiere un ambiente controlado para garantizar la calidad y durabilidad del acabado.
- Capas de Pintura:
- Imprimación
- Capa de base
- Capa transparente
- Aplicación de la Pintura: La pintura se aplica mediante robots pulverizadores en cabinas presurizadas y con temperatura controlada.
- Horno de Secado: Después de la aplicación de cada capa, la carrocería se introduce en un horno de secado para endurecer la pintura.
V. Montaje: Ensamblando los Componentes
Una vez pintada la carrocería, comienza el proceso de montaje, que consiste en instalar todos los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos del vehículo. Este proceso es altamente automatizado y requiere una logística precisa para asegurar que las piezas correctas estén disponibles en el momento adecuado.
- Línea de Montaje: La línea de montaje es un sistema de transporte continuo que mueve la carrocería a través de diferentes estaciones de trabajo.
- Instalación de Componentes: Se instalan el motor, la transmisión, la suspensión, los frenos, el sistema de dirección, el sistema de escape, el sistema de refrigeración, el sistema eléctrico, el sistema de climatización, los asientos, el tablero de instrumentos, los paneles de las puertas, las ventanas, las luces, los neumáticos y muchos otros componentes.
- Control de Calidad Final: Al final de la línea de montaje, el vehículo se somete a una inspección final para verificar que todos los componentes estén instalados correctamente y que el vehículo funcione correctamente.
VI. Motor y Transmisión: El Corazón del Automóvil
El motor y la transmisión son componentes cruciales que determinan el rendimiento y la eficiencia del vehículo. La fabricación de estos componentes es un proceso complejo que requiere una alta precisión y un control de calidad riguroso.
- Fabricación del Motor: El motor se fabrica a partir de varios componentes, como el bloque del motor, la culata, el cigüeñal, las bielas, los pistones, las válvulas y el sistema de inyección.
- Fabricación de la Transmisión: La transmisión se fabrica a partir de varios componentes, como los engranajes, los ejes, los rodamientos y la carcasa.
- Pruebas del Motor y la Transmisión: Después de la fabricación, el motor y la transmisión se someten a pruebas exhaustivas para verificar su rendimiento y durabilidad.
VII. Componentes Eléctricos y Electrónicos: La Inteligencia del Automóvil
Los componentes eléctricos y electrónicos son cada vez más importantes en los automóviles modernos. Estos componentes controlan una amplia gama de funciones, como el sistema de encendido, el sistema de inyección, el sistema de frenos antibloqueo (ABS), el sistema de control de estabilidad (ESP), el sistema de navegación, el sistema de infoentretenimiento y los sistemas de asistencia al conductor (ADAS).
- Fabricación de Componentes Electrónicos: Los componentes electrónicos se fabrican utilizando tecnologías de microelectrónica.
- Programación del Software: El software que controla los componentes electrónicos se programa y se carga en los microcontroladores.
- Integración de Componentes Eléctricos y Electrónicos: Los componentes eléctricos y electrónicos se integran en el vehículo durante el proceso de montaje.
VIII. Logística y Cadena de Suministro: La Orquestación del Proceso
La fabricación de un automóvil requiere una logística precisa y una cadena de suministro eficiente. Se necesitan miles de componentes de diferentes proveedores para ensamblar un solo vehículo. La gestión de la cadena de suministro es crucial para asegurar que las piezas correctas estén disponibles en el momento adecuado y al costo adecuado.
- Gestión de Proveedores: Los fabricantes de automóviles trabajan con una amplia red de proveedores para obtener los componentes necesarios.
- Almacenamiento y Distribución: Los componentes se almacenan en almacenes y se distribuyen a las diferentes estaciones de trabajo en la línea de montaje.
- Justo a Tiempo (JIT): Muchos fabricantes de automóviles utilizan el sistema de producción justo a tiempo (JIT) para minimizar los inventarios y reducir los costos.
IX. Innovación y Futuro de la Fabricación de Automóviles
La fabricación de automóviles está en constante evolución. Se están desarrollando nuevas tecnologías y procesos para mejorar la eficiencia, la calidad y la sostenibilidad de la fabricación de automóviles.
- Automatización Avanzada: Se están utilizando robots más sofisticados y sistemas de visión artificial para automatizar tareas complejas en la línea de montaje.
- Impresión 3D: La impresión 3D se está utilizando para fabricar prototipos, herramientas y componentes personalizados.
- Fabricación Aditiva: La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, se está utilizando cada vez más en la fabricación de automóviles para crear prototipos, herramientas y componentes personalizados.
- Realidad Aumentada (RA) y Realidad Virtual (RV): La realidad aumentada y la realidad virtual se están utilizando para mejorar la formación de los operarios, el diseño de la línea de montaje y el mantenimiento de los equipos.
- Inteligencia Artificial (IA) y Aprendizaje Automático (AA): La inteligencia artificial y el aprendizaje automático se están utilizando para optimizar la producción, mejorar la calidad y predecir fallos en los equipos.
- Vehículos Eléctricos (VE) y Baterías: La creciente demanda de vehículos eléctricos está impulsando la innovación en la fabricación de baterías.
- Sostenibilidad: Los fabricantes de automóviles están cada vez más comprometidos con la sostenibilidad.
- Personalización Masiva: Los clientes demandan cada vez más vehículos personalizados que se adapten a sus necesidades y preferencias individuales.
El Impacto de la Ecología Automotriz
En los últimos años, la industria y las grandes marcas de vehículos han avanzado en innovaciones revolucionarias con respecto a la sostenibilidad. La ecología automotriz ha tenido un fuerte impacto en estos cambios. Este campo está ayudando a impulsar el desarrollo de autos más amigables con el entorno, así como una óptima gestión de su ciclo de vida.
Fabricación de Vehículos Mediante Procesos Menos Contaminantes
La fabricación de autos ecológicos, que no dependen del uso exclusivo de un motor de combustión, no es la única medida que permite al sector automotriz reducir su huella ecológica. Sus líneas de producción también se están reinventando. Así, esta industria avanza en la puesta en marcha de operaciones mucho más sostenibles.
Por ejemplo, al adentrarse en la economía circular, la industria automotriz consigue reducir el impacto de los residuos que genera. En esta materia, surgen diferentes medidas, entre las que se destacan:
- Pasaporte digital de vehículos y baterías: es una herramienta que permite registrar de principio a fin el ciclo de vida de un auto. Con esto, es posible medir su impacto ambiental y optimizar la gestión de sus distintos componentes.
- Reciclado de baterías: medida que busca incentivar el uso de materiales reciclados para fabricar estos componentes. El objetivo es reducir los residuos de baterías, así como impulsar procesos de producción más sostenibles (sobre todo en vehículos de bajas emisiones).
- Acero de circuito cerrado: este concepto se enfoca en promover el reciclaje del acero entre los grandes fabricantes. Para lograrlo se requiere avanzar en establecer objetivos claros de recuperación y entregar el apoyo financiero que permita una efectiva reutilización de este material.
- Ley REP: marco legislativo que se centra en la Responsabilidad Extendida del Productor. La Ley 20.920 exige que quienes trabajan con productos prioritarios se hagan cargo de sus residuos, entre los que figuran: neumáticos, baterías y aceite lubricante.
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