Por qué la trazabilidad es clave en la fabricación de automóviles

En el sector de la automoción, la fabricación es un proceso complejo. Una amplia red de proveedores envía las piezas justo a tiempo para su montaje según los protocolos establecidos. La trazabilidad permite a todas las partes interesadas determinar el origen exacto de cada pieza, hasta la pieza, el número de serie, el número de lote, la fecha y hora de producción, el lugar de fabricación, etc.

Cuando un vehículo se compone de decenas de miles de piezas, poder rastrear cada una de ellas es fundamental por diversas razones. Entre ellos se incluyen:

• Precisión de montaje y control de calidad: La garantía de calidad requiere que se ensamblen las piezas correctas en la secuencia correcta. La trazabilidad mediante códigos de barras garantiza que no se cometan errores durante el montaje.
• Seguimiento de piezas de principio a fin: La mejora de la trazabilidad de los componentes individuales permite a los fabricantes comprender mejor la eficiencia del rendimiento hasta en las piezas más pequeñas. Estos datos pueden contribuir a los futuros esfuerzos de diseño y fabricación con vistas a maximizar la vida útil y el valor neto derivados de cada componente.
• Visibilidad de la cadena de suministro: los vastos ecosistemas de proveedores tensan las cadenas de suministro y crean desafíos, que se ven amplificados por factores como la geopolítica y las perturbaciones bruscas, como enfermedades y catástrofes naturales. Poder realizar el seguimiento de decenas de miles de piezas es imprescindible para las operaciones de fabricación y para unas cadenas de suministro resistentes.
• Retiradas eficaces: en caso de retirada de una pieza defectuosa, es útil poder rastrear cada pieza hasta su proveedor original, con el número de lote y de pieza e información distintiva similar. En lugar de que las empresas automovilísticas tengan que malgastar millones de dólares en amplias llamadas a revisión, pueden ser más precisas a la hora de delimitar un subconjunto más reducido de vehículos con una pieza defectuosa de un fabricante y un lote concretos. Esta eficiencia reduce los residuos, ahorra dinero y puede preservar la reputación de la marca.
• Evitar falsificaciones: como los fabricantes de vehículos dependen de muchos proveedores, las falsificaciones pueden ingresar al sistema si no se controlan. Estos componentes pueden dañar gravemente la reputación del fabricante y complicar posibles retiradas. La trazabilidad garantiza que las empresas puedan verificar fácilmente la procedencia de las piezas y rastrearlas hasta su proveedor original para evitar falsificaciones.
• Integración con la Industria 4.0 basada en datos: la trazabilidad con códigos de barras o etiquetas RFID forma parte de un conjunto de tecnologías que pueden construir fábricas más inteligentes. Los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) pueden integrarse con los datos de los procesos de trazabilidad para garantizar ciclos de desarrollo y fabricación de productos más fluidos y rápidos. La trazabilidad en tiempo real ayuda a los fabricantes de automóviles a optimizar el proceso de fabricación discreta, ya que realizan un seguimiento de los componentes a lo largo de la cadena de producción.

Los códigos de barras escaneables facilitan la supervisión y comparación de líneas, lo que permite a los responsables de planta determinar qué procesos requieren más tiempo y optimizarlos en consecuencia. Seguir de cerca la fabricación también ayuda a las plantas a detectar y resolver problemas rápidamente, antes de que se conviertan en desafíos mayores. Estas medidas proactivas son especialmente importantes, ya que el tiempo de inactividad en la fabricación puede costar miles de dólares, si no millones. La trazabilidad ayuda a las empresas a evitar gastos tan elevados.

Los datos de fabricación trazables son una valiosa aportación para los algoritmos de aprendizaje automático que pueden entrenarse en comportamientos pasados para mejorar las perspectivas futuras. Saber que una pieza falla en determinadas condiciones, por ejemplo, puede ayudar a diseñar algoritmos que avisen proactivamente de futuros fallos.

• Eficiencia de principio a fin: La capacidad de rastrear piezas y hacer un seguimiento del rendimiento incluso después de que un producto se haya vendido puede ser valiosa, ya que los datos de mercado descendente pueden ofrecer a los fabricantes información valiosa sobre cómo se utilizan sus productos. Esta información puede ayudar a los fabricantes a ser proactivos sobre la sustitución de piezas y otros servicios complementarios que no solo pueden mejorar la satisfacción del cliente, sino también ofrecer una fuente adicional de ingresos en los acuerdos de servicio posventa.
• Facilitar el cumplimiento de la normativa: Los fabricantes deben cumplir con frecuencia las estrictas normas y reglamentos del sector en materia de seguridad, calidad y sostenibilidad. La integración de la trazabilidad en los procesos de producción facilita a las empresas el cumplimiento de estas normas y la generación de la documentación de auditoría necesaria.

Las etapas de la trazabilidad

Una trazabilidad completa significa que las piezas deben marcarse, verificarse y leerse para que los datos se comuniquen a MES en tiempo real.

• Marcado: La información para garantizar la trazabilidad suele adoptar la forma de un código de barras que se estampa en la pieza a través de lo que se conoce como marca directa de pieza (DPM). Las tecnologías láser pueden crear identificadores permanentes como números de serie, códigos de barras, etc. Los códigos de barras pueden ser unidimensionales o bidimensionales; estos últimos permiten almacenar más información al utilizar tanto la dirección horizontal como la vertical.
• Verificación: Las cámaras de alta resolución verifican que las marcas cumplen las normas de tamaño, forma y posición. Estas cámaras, que comprueban la exactitud de la información legible tanto por humanos como por máquinas, se integran con MES para la verificación en tiempo real.
• Escaneado: Los escáneres de códigos de barras leen información sobre cada componente individual a intervalos sistemáticos durante todo el proceso de fabricación, desde las materias primas hasta el control de calidad. Los lectores industriales de códigos de barras de montaje fijo V430 (línea de productos MicroHAWK) de Omron Automation (Figura 1) son lectores de códigos de barras de alto rendimiento diseñados para una descodificación fácil, rápida y fiable de códigos de barras 1D y 2D. Los lectores descodifican códigos de barras 1D/2D o DPM 2D en una amplia variedad de etiquetas y forman parte integral de un sistema de trazabilidad de la fabricación.

Figura 1: Los lectores industriales de códigos de barras de montaje fijo V430 de Omron Automation son lectores de códigos de barras de alto rendimiento diseñados para una descodificación fácil, rápida y fiable de códigos de barras 1D y 2D. (Fuente de la imagen: Omron Automation)

La carcasa resistente y ultracompacta con construcción de doble ventana frontal para ayudar a evitar la condensación de humedad. La facilidad de uso, el rendimiento de descodificación, el autoenfoque con lente líquida opcional y el formato ultrapequeño convierten a la V430 en una impresora de imágenes compacta que puede utilizarse en sectores como la automoción, la alimentación, las materias primas, la electrónica, las ciencias de la vida, la logística y el almacenamiento.

Superar los retos de la trazabilidad basada en códigos de barras

Una forma habitual de instituir la trazabilidad es crear códigos de barras para cada pieza. Aunque este método es útil, estampar códigos de barras en miles de piezas puede ser difícil de ejecutar. El escaneado de etiquetas en las cintas transportadoras de las plantas de producción es un reto similar. Las etiquetas con códigos no uniformes, la mala iluminación, la orientación variable de las etiquetas y la geometría desigual de las etiquetas agravan los problemas.

Los entornos agresivos también pueden desgastar las etiquetas. Cuando las piezas tienen que estamparse en una fase temprana del proceso de fabricación, pueden estar sometidas a altas temperaturas, rociado de mangueras a presión o productos químicos corrosivos.

Los escáneres de códigos de barras no solo deben leer las etiquetas con rapidez y funcionar bien en condiciones difíciles, sino que a menudo deben hacerlo con etiquetas cuya calidad no es óptima. Los lectores con procesamiento de imágenes de alta resolución y baja latencia pueden descodificar con precisión códigos de barras dañados o sucios. La línea de productos MicroHAWK también es una familia ultracompacta de lectores de códigos de barras diseñada específicamente para aplicaciones que requieren lectores integrados en equipos complejos y que funcionen en condiciones adversas. Las resoluciones de los sensores van de 0.3 MP a 5 MP y están disponibles con múltiples opciones de óptica e iluminación (Figura 2).

Figura 2: La serie MicroHAWK V430 de lectores de códigos de barras Ethernet industriales ultracompactos está disponible con múltiples opciones ópticas y de iluminación. (Fuente de la imagen: Omron Automation)

Los lectores incorporan algoritmos de descodificación, diversas configuraciones de sensores, conectividad Ethernet/IP y Profinet, y una tecnología de autoenfoque de lente líquida. Los algoritmos de descodificación en modo X del MicroHAWK son especialmente clave, ya que pueden reconstruir símbolos y, por tanto, leer incluso códigos distorsionados o descoloridos.

Gracias a estas innovaciones, el MicroHAWK es capaz de leer una gran variedad de códigos a distintas distancias. Funcionan directamente con el programa WebLink basado en navegador sin necesidad de instalar ningún software específico.

Conclusión

En la era de la Industria 4.0, el aumento de la complejidad en la fabricación ha incrementado la necesidad de transparencia y visibilidad no solo en la cadena de suministro, sino en todo el proceso de principio a fin. Los escáneres y lectores de códigos de barras de Omron son una importante contribución a la trazabilidad y forman parte integral de la fabricación moderna de automóviles.