Proyecto de automatización de la aplicación de un tratamiento superficial en el bloque del motor mediante la robótica colaborativa en una línea de montaje de motores del sector de la automoción

Abstract

[ES] El objetivo del proyecto es la automatización de un proceso, que actualmente se realiza en la línea de montaje de motores de manera manual, consistente en la aplicación de un tratamiento superficial al bloque motor para mejorar las condiciones de adherencia con la tapa frontal.

El presente Trabajo Final de Máster se desarrolla en el seno de la empresa multinacional estadounidense Ford Motor Company, concretamente, en la planta de fabricación de motores de Valencia, y surge por el impacto económico que suponen unos costes de garantía debido a reclamaciones impuestas por los clientes. Estas reclamaciones son consecuencia de la aparición de fugas de aceite en el circuito de combustión del motor, causadas por una estanqueidad insuficiente.

Para llevar a cabo este trabajo se realizan las siguientes tareas: - Análisis de los pasos que ha llevado a cabo la empresa para establecer las especificaciones de la aplicación manual del tratamiento superficial, con el objetivo de comprender el origen y los antecedentes del proyecto. - Estudio de mercado de distintas soluciones comerciales que posibiliten la automatización. Para ello, se tendrá que contactar con varios proveedores especializados en la dosificación de líquidos sobre superficies, los cuales disponen de distintos equipos y herramientas aplicadoras. - Selección del equipo de dosificación y evaluación de las alternativas de las herramientas de aplicación. Para ello, se tendrán que adaptar las herramientas al robot colaborativo utilizado y realizar la programación correspondiente. - Estudio de viabilidad técnica para validar el comportamiento tanto del equipo de dosificación como de las herramientas aplicadoras. Los resultados del estudio permitirán seleccionar la mejor alternativa de automatización para la sustitución del proceso manual utilizado inicialmente. - Estudio de viabilidad económica del proyecto, dividido en tres partes: el presupuesto de la realización del Trabajo Final de Máster, el presupuesto de automatización del proyecto y el análisis de rentabilidad de la solución automatizada.

[EN] The objective of the project is to automate a process, currently carried out on the engine assembly line manually, it consists of applying a surface treatment to the cylinder block in order to improve the adhesion conditions with the front cover.

This Master's Thesis is carried out at the heart of the US multinational Ford Motor Company, specifically at the Vehicle Engine Plant in Valencia, and arises from the economic impact of warranty costs due to claims imposed by customers. These claims are the result of oil leaks in the combustion circuit of the engine, caused by insufficient sealing.

To accomplish this project, the following tasks are performed: - Analysis of the steps that the company has done to establish the specifications for the manual application of the surface treatment, with the aim of understanding the origin and background of the project. - Market study of different commercial solutions that make automation possible. For this, it will be necessary to contact several suppliers specialized in the dosage of liquids on surfaces, which have available different equipment and application tools. - Selection of dosing equipment and evaluation of application tool alternatives. Moreover, the tools will have to be adapted to the collaborative robot used, the corresponding programming will have to be realized too. - Technical feasibility study to validate the behavior of both, the dosing equipment and the application tools. The results of the study will make possible the selection of the best automation alternative for replacing the manual process initially used. - Economic feasibility study of the project divided into three parts: the budget for the completion of the Master's Thesis, the project automation budget and the profitability analysis of the automated solution.

[CA] L'objectiu del projecte és l'automatització d'un procés, que actualment es realitza en la línia de muntatge de motors de manera manual, consistent en l'aplicació d'un tractament superficial al bloc motor per a millorar les condicions d'adherència amb la tapa frontal. El present Treball Final de Màster es desenvolupa en el si de l'empresa multinacional estatunidenca Ford Motor Company, concretament, en la planta de fabricació de motors de València, i sorgeix per l'impacte econòmic que suposen uns costos de garantia a causa de reclamacions imposades pels clients. Aquestes reclamacions són conseqüència de l'aparició de fugides d'oli en el circuit de combustió del motor, causades per una estanquitat insuficient. Per a dur a terme aquest treball es fan les següents tasques: ▪ Anàlisi dels passos que ha dut a terme l'empresa per a establir les especificacions de l'aplicació manual del tractament superficial, amb l'objectiu de comprendre l'origen i els antecedents del projecte. ▪ Estudi de mercat de diferents solucions comercials que possibiliten l'automatització. Per a això, s'haurà de contactar amb diversos proveïdors especialitzats en el dosatge de líquids sobre superfícies, els quals disposen de diferents equips i eines aplicadores. ▪ Selecció de l'equip de dosatge i avaluació de les alternatives de les eines d'aplicació. Per a això, s'hauran d'adaptar les eines al robot col·laboratiu utilitzat i realitzar la programació corresponent. ▪ Estudi de viabilitat tècnica per a validar el comportament tant de l'equip de dosatge com de les eines aplicadores. Els resultats de l'estudi permetran seleccionar la millor alternativa d'automatització per a la substitució del procés manual utilitzat inicialment. ▪ Estudi de viabilitat econòmica del projecte, dividit en tres parts: el pressupost de la realització del Treball Final de Màster, el pressupost d'automatització del projecte i l'anàlisi de rendibilitat de la solució automatitzada.