Audi e-tron GT: Así se produce un Gran Turismo eléctrico y su creativo e-sound

Y es que estas instalaciones, concebidas inicialmente como un emplazamiento para la producción de pequeñas series con procesos de producción flexibles e innovadores, la fabricación del Audi R8 se inició aquí en otoño de 2014. Para integrar el e-tron GT no solo se realizó una ampliación, sino que se actualizaron y reconvirtieron las instalaciones , instalando sistemas ultramodernos en los talleres de carrocería y de montaje. Además, se construyeron nuevas salas de logística con alrededor de 10.000 metros cuadrados de superficie en la planta baja, y otros 800 metros cuadrados en el sótano.

Es más, una vez que comience la fabricación del e-tron GT, el cien por cien de la energía utilizada en Böllinger Höfe procederá de fuentes renovables, con el biogás proporcionando un suministro de calefacción con un balance neutro de emisiones. Desde principios de año, en esta factoría únicamente se utiliza electricidad generada de forma sostenible para la fabricación de automóviles.

Al principio, al basar sus actividades de planificación de la producción en procedimientos de ahorro de recursos, Audi pudo integrar y poner en marcha la fabricación de un nuevo vehículo en un tiempo récord. Los empleados utilizaron auriculares y mandos de control de realidad virtual (RV) para probar de forma digital todos los procesos logísticos y de ensamblaje, incluyendo la planificación de los contenedores. Para este propósito, Audi desarrolló su propio software de RV, un proyecto pionero en el Grupo Volkswagen, basado en el escaneado de 360 grados para conseguir un mapa tridimensional del espacio virtual en interiores. El e-tron GT es el primer vehículo del Grupo que se somete a pruebas en todas las secuencias de montaje sin necesidad de utilizar un prototipo físico.

Gran parte del compartimento para los pasajeros del Gran Turismo eléctrico está construido con acero de ultra alta resistencia, mientras que la carrocería se fabrica completamente en aluminio. La diferencia con el concepto Audi Space Frame (ASF) aplicado en la producción del Audi R8 es que el deportivo de altas prestaciones y sus derivados de competición se ensamblan casi por completo de forma manual. Por ello, para el Audi e-tron GT se ha instalado un nuevo taller de carrocería en el mismo espacio existente.

El proceso comienza con una línea de ensamblaje ultramoderna que incorpora 34 robots y está automatizada en aproximadamente un 85 por ciento, casi como una línea de producción en la que se fabrique un coche convencional. Se utilizan un total de nueve técnicas de unión en caliente y en frío, que incluyen desde la soldadura por puntos hasta uniones utilizando tornillos y remaches. Christoph Steinbauer , responsable del Taller de Carrocería, explica: «La carrocería del e-tron GT pasa por diez estaciones en nuestra línea de montaje, recorriendo un bucle dos veces, para utilizar el espacio disponible de la manera más eficiente posible».

En la estación central de la línea de montaje de la carrocería se utiliza el ensamblador bidireccional, un sistema especial de sujeción y fijación. Durante la primera pasada de la carrocería se acoplan y se unen a la misma con precisión los paneles laterales interiores; los exteriores lo hacen en una segunda pasada. Este ensamblador bidireccional integra diez robots que utilizan 32 herramientas de alta tecnología para realizar todas las técnicas de unión. Entre las dos pasadas, y durante las diferentes fases del trabajo, se van cambiando las herramientas de forma automática.

El ensamblador bidireccional ejemplifica la naturaleza flexible e innovadora del proceso de producción que se sigue en Audi Böllinger Höfe, y es la clave para hacer posible la fabricación aquí del e-tron GT. Un taller de carrocería convencional habría requerido dos ensambladores por separado y, por lo tanto, dos líneas de montaje de carrocería, con las necesidades de espacio que esto lleva asociado. «El concepto bidireccional es una solución inteligente», añade Steinbauer.

Otra novedad en el Grupo Audi es la estación en la que se realiza el control de tolerancias mediante un proceso de medición sin correlación. Al final de las dos pasadas, dos cabezales de medición ópticos guiados por un robot comprueban las dimensiones exactas de la carrocería. Lo hacen en base a 150 puntos de medición durante una primera pasada, y 200 puntos en la segunda. Diez cámaras calibradas entre sí detectan la posición exacta de los cabezales, realizando una comparación que reduce la posible desviación de +/- 0,30 milímetros a +/- 0,20 milímetros. Los volúmenes y la precisión de los datos generados en el proceso permiten reaccionar de forma rápida y previsora, incluso ante las desviaciones más pequeñas.

Además de los sistemas de alta tecnología, la línea de ensamblaje de la carrocería incluye dos estaciones manuales en las que se realizan uniones por soldadura con niveles de precisión y de calidad que requieren especialistas cualificados. Los empleados que trabajan en esta estación se benefician de la experiencia adquirida tras muchos años de trabajo con el concepto Audi Space Frame del R8.

Siguiendo la línea de ensamblaje ampliamente automatizada, la carrocería entra en la denominada etapa de montaje, en la que se acoplan los paragolpes, las puertas y el capó. El portavoz del Grupo, Marc Rickter , pone el foco en la precisión, la uniformidad y la calidad de las superficies. Incluso las mínimas tolerancias en los troqueles o un ligero descuido durante el transporte o la manipulación pueden causar diminutas imperfecciones, lo que exige aplicar los más altos niveles de cuidado y atención.

El trabajo artesanal tradicional también forma parte indispensable en la construcción del etron GT. Esto es algo que queda patente si atendemos a la trayectoria de Rickert, un experto carpintero que se unió a Audi hace ocho años. «En aquel momento se había iniciado la transición de la primera a la segunda generación del R8, y Audi buscaba reforzar su equipo para el taller de carrocería», explica Rickert. «Como carpintero, desarrollas una aguda vista y una gran intuición para tratar con las superficies, y no es muy diferente con el metal respecto a la madera. Es una habilidad que nunca pierdes y que incluso mejora con el tiempo, como resultado de la formación continua».

«Una profundidad de embutido de 35 cm: algo que nunca se había hecho antes» Una vez completada la etapa de montaje, las carrocerías entran en la zona de acabado, donde se someten a otro meticuloso proceso de control por parte de los especialistas de producción y calidad. Steinbauer conoce las áreas que suponen un mayor desafío, como las transiciones entre las puertas y las superficies adyacentes. El vanguardista diseño del Audi etron GT exige la máxima calidad en la producción, lo que entusiasma a Steinbauer: «En el marco del mamparo lateral se utiliza un proceso de embutido con una profundidad de 35 mm entre el punto más bajo y el más alto. Y estamos utilizando aluminio, que es un material mucho más quebradizo que la chapa de acero. Esto es algo nuevo incluso para Audi, y demuestra hasta dónde se puede llegar con el estado actual de la tecnología».

Después de someterse al proceso de pintado en la fábrica de Neckarsulm, las carrocerías del e-tron GT se almacenan temporalmente junto a las del R8 en un emplazamiento específico en el sótano de Böllinger Höfe. Los vehículos autónomos de transporte se encargan de su traslado a la línea de montaje conjunta situada en la planta baja. Se orientan de forma automática con la ayuda de un mapa de navegación que contiene una representación digital del entorno. Dos escáneres láser situados en las partes delantera y trasera monitorizan los alrededores del vehículo de transporte autónomo, para asegurar su localización exacta en todo momento. Los 20 vehículos, que juntos totalizan una distancia de alrededor de 23 kilómetros cada día de trabajo, se utilizan no sólo para el transporte de las carrocerías, sino también para el montaje durante los ciclos. Cada vehículo puede transportar ambos tipos de carrocería y ajusta su altura para permitir el trabajo de forma ergonómica.

La factoría de Böllinger Höfe, dedicada a la fabricación de pequeñas series, también muestra su flexibilidad en la etapa de montaje. El Audi e-tron GT y el R8 comparten la misma línea, coordinados con precisión, como los músicos de una orquesta. Lo mismo sucede con el suministro de piezas: los expertos de logística controlan las dos cadenas de forma que todos los componentes lleguen al ciclo de montaje correspondiente en el momento justo y en la secuencia requerida.

Durante el ensamblaje, tres sistemas de trasporte gestionan el flujo de vehículos: los carros autónomos, el nuevo sistema eléctrico que utiliza rieles aéreos y una cintra transportadora al final de la línea. Los carros autónomos se encargan del transporte de las carrocerías ya pintadas durante las primeras fases. A continuación, en una estación de transferencia totalmente automatizada, el vehículo pasa al riel del sistema de transporte aéreo, que se encarga de llevarlo a través de un circuito cerrado que termina en la misma estación tras 15 ciclos. Aquí toman de nuevo el relevo los carros de transporte autónomo, que llevan los vehículos a las siguientes fases de la línea de montaje.

Para el e-tron GT, Audi ha ampliado el proceso de ensamblaje aumentando el número de ciclos de 20 a 36, con un tiempo por ciclo de 15 minutos. «Todos nuestros empleados dominan cada uno de los pasos necesarios. Esto significa que realizan muchos trabajos diferentes en un solo ciclo», explica Sascha Koch , responsable de montaje. Los trabajadores de la sala de montaje han recibido formación específica para tratar con componentes eléctricos y sistemas de propulsión de alto voltaje. Otros empleados han completado una formación de nivel superior, en función de la naturaleza de su función. 74 fijaciones mediante tornillos: la unión del módulo de propulsión y suspensión

Durante los primeros ciclos en los que las carrocerías recorren el sistema eléctrico de transporte aéreo, los empleados instalan el interior del e-tron GT. A este proceso le sigue la unión de los módulos con la batería, los motores eléctricos y la suspensión, que se colocan previamente en un potro bajo la carrocería con una precisión milimétrica. La unión se lleva a cabo como si se tratase de la coreografía de un ballet; los trabajadores atornillan la batería y los componentes del sistema de propulsión a la carrocería en 74 puntos, utilizando destornilladores inteligentes de auto-posicionamiento.

El proceso de ensamblaje está basado en un hábil y preciso trabajo manual que cuenta en algunas áreas con el apoyo de robots. Un ejemplo es la instalación de las ventanillas delanteras y traseras, que se lleva a cabo mediante la cooperación de trabajadores y máquinas sin necesidad de utilizar ningún tipo de barrera de seguridad. Dos empleados colocan la ventana correspondiente en una fijación con retenes de ajuste automático, y se apartan mientras el robot aplica el adhesivo, para volver a tomar de nuevo el control y ajustar la ventanilla a la carrocería con una precisión extrema.

Muchas estaciones utilizan herramientas especialmente diseñadas para asegurar la ergonomía en el trabajo. Los empleados que tengan buenas ideas para mejorarlas pueden acudir al centro de impresión 3D de la empresa. El equipo de expertos de Böllinger Höfe se unió a una start-up de Berlín para desarrollar un software que reduce en un 80% el tiempo necesario para diseñar las plantillas previas al montaje; y también los elementos fijos en un 80%. Por lo general, todo lo que se requiere es un boceto que a menudo puede ser transformado en una pieza impresa en 3D en cuestión de horas.

Las estaciones finales se dedican a los procesos de puesta en marcha, en los que se activan todos los sistemas que integra el vehículo. Los trabajadores conducen el coche hasta los dinamómetros y los puestos de calibración para la suspensión, los faros, los sistemas de asistencia y los frenos. Posteriormente, el Audi e-tron GT completa sus primeros kilómetros en carretera. Cada automóvil se prueba en una pista de ensayos en las instalaciones de Böllinger Höfe que incluye distintos tipos de superficies, antes de pasar a un recorrido de alrededor de 40 kilómetros por vías públicas, incluyendo autopistas y tráfico urbano. Durante estas fase, los experimentados probadores se concentran hasta en los más pequeños detalles. ¿Coinciden de forma exacta todas las partes móviles, desde las salidas de ventilación hasta la tapa de la guantera? ¿Se puede oír algún chirrido al conducir por calles adoquinadas? ¿Puede escucharse en algún momento el roce de partes de cuero o de material plástico rozando entre sí? ¿Funcionan perfectamente todos los sistemas y pantallas?

De vuelta al hall de las instalaciones de montaje, el Gran Turismo eléctrico debe someterse a una prueba de estanqueidad en la cámara climática, que simula las fuertes lluvias monzónicas. Durante ocho minutos, la carrocería recibe agua a una presión de 60 bares a través de 40 toberas, que pueden suministrar hasta 25 litros por minuto cada una. El agua circula, se procesa y se reutiliza por medio de bombas internas, cerrando así el ciclo.

La última estación por la que pasa el e-tron GT en Böllinger Höfe es la de control final, que se realiza en dos túneles de luz consecutivos y bajo la estrecha supervisión de los especialistas en producción y control de calidad. Aquí es donde se requieren por última vez las habilidades manuales que ninguna cámara, ni ningún robot pueden reemplazar. El primer túnel cuenta con un total de 44 paneles de luz, doce de los cuales proporcionan iluminación desde la parte superior y desde los lados, mientras que otros ocho son móviles. Esta configuración ayuda a detectar posibles pequeñas imperfecciones en la pintura. En el segundo túnel se pone el foco en las uniones y en los huecos; los trabajadores pueden hacer aquí ajustes finos de última hora, si fuera necesario.

Todas las comprobaciones sirven para lograr el mismo objetivo: asegurar la calidad premium de Audi y proporcionar a cada cliente un coche perfecto. Y eso, como explica Schanz, es algo que cada trabajador en Böllinger Höfe se toma de forma muy personal.