Elevando el VW "Bulli"

Cómo se integra el ascensor 3XL de Schmidt Aufzüge Medebach en el proceso de producción automatizado

imágenes de Hans-Wilhelm Berghoff

En noviembre de 2023, su autor visitó el montacargas construido por Schmidt Aufzüge Medebach (SAM) en las instalaciones de producción de Volkswagen Commercial Vehicles (VW-Nutzfahrzeuge VWN) en Hannover, Alemania. La visita a la fábrica en un caddy eléctrico abierto especialmente fabricado y la presentación del ascensor pesado y de gran capacidad estuvieron acompañadas por Andreas Ricken, director de sucursal de SAM, así como por Manuel Ramos, subdirector de ingeniería de instalaciones, y Tobias Salzmann, portavoz de prensa, ambos de VWN Hannover. El siguiente informe describe los detalles técnicos del ascensor y su integración en el proceso de producción automatizado.

Cómo se creó el ascensor 3XL

La necesidad de un elevador de gran capacidad y alta resistencia con dos paradas surgió en la planta de VW para transportar trenes de transporte sin conductor de aproximadamente 20 metros de longitud, que contenían materiales básicos y componentes individuales para la producción de sedanes de gran capacidad y vehículos comerciales ligeros de más de 6.6 metros de altura, mediante un proceso totalmente automatizado. Esto requería un vehículo de unos 23 metros de longitud capaz de levantar una carga útil de 25 toneladas. La solicitud para este elevador gigante, denominado oficialmente "elevador de remolques VW", se presentó en 2019/20.

La solución técnica elegida, un ascensor hidráulico con capacidad para 44.35 t (591 personas más una cabina de aproximadamente 55 t), cumple con la norma EN 81-20/-50. El diseño de la construcción se calculó con el apoyo de ingenieros estructurales de SAM, bajo la dirección de Ricken. La planificación duró alrededor de seis meses. El sistema se construyó en aproximadamente seis meses en 2021. Durante ese tiempo, se necesitaron otros seis meses para obtener los componentes.

La construcción comenzó con el levantamiento de la losa del suelo portante en dos tramos hacia la nave. Las losas se entregaron con camiones pesados ​​y el sábado por la tarde, bajo una lluvia torrencial, se elevaron sobre el edificio vecino con una grúa de 300 toneladas. Para el ascensor se utilizaron en total unas 100 toneladas de acero.

Cómo se opera el ascensor de servicio pesado

La certificación fue realizada por TÜV Nord. La distribución de los pesos para las pruebas (27.5 t más un 10 % cada uno) se documentó específicamente en un diagrama debido al tamaño de la cabina. El ascensor también cuenta con la homologación para pasajeros. El sistema de llamada de emergencia está conectado al centro de control de seguridad de VW. En caso necesario, la evacuación la llevan a cabo los bomberos de VW o personal especializado en ascensores del departamento de ingeniería de planta.

Se monitoriza el consumo de energía y el sistema de llamada de emergencia. Los datos son recopilados por el sistema de gestión del edificio.

Durante los dos primeros años del periodo de garantía, el servicio lo presta SAM. Transcurrido este plazo, pasa a manos de VW. Las reparaciones y la resolución de problemas las realiza personal propio de VW. Tres mecánicos y cuatro electricistas cualificados, de un total de casi 200 empleados en ingeniería de planta, están disponibles los siete días de la semana en turnos de mañana y tarde, de 05:30 a 22:30. Todos los repuestos especiales se adquirieron con el pedido y se almacenan en las instalaciones, lo que no supuso un gasto adicional importante debido a la alta proporción de componentes estándar.

Cómo se ve el ascensor de servicio pesado desde el exterior

Alrededor del hueco de hormigón C25 se construyó una rampa adicional para los vehículos para aumentar la capacidad de transporte o compensar, en caso necesario, un fallo del ascensor. El ordenador controla la ruta utilizada en modo automático. Alternativamente, el coche también se puede solicitar manualmente a través del panel SAM.

Las puertas son de Meiller, que por su tamaño se basan en su puerta HD. Miden 3 mx 3.5 m en la parte superior e inferior y, como todas las demás puertas de ascensor de la fábrica, son de color rojo carmín para que puedan identificarse como ascensores desde la distancia. Cada uno consta de seis paneles que se cierran centralmente. El umbral es de material sólido con agujeros para manchas. Hay un sensor de aproximación encima de la puerta y pilones naranjas a derecha e izquierda para proteger las puertas al entrar. 

Cómo está diseñado el interior de la cabina del ascensor de gran capacidad

Un sistema de semáforos y sensores controlan la entrada automática. La puerta está equipada con varias rejillas fotoeléctricas, incluida una rejilla fotoeléctrica de carga para proteger la puerta contra el contacto del transportador.

La cabina, que mide 3.1 m de ancho x 23.1 m de largo x 3.5 m de alto y soporta una carga útil de aproximadamente 25 t, está ventilada de forma natural. Las tiras de ventilación para el suministro de aire están colocadas en la parte inferior, a lo largo de los laterales de las paredes de la cabina. Las carcasas de las lámparas del techo, que por motivos de seguridad están cerradas con barrotes, sirven también como ventilación hacia el hueco.

La parte superior de las paredes laterales está formada por paneles sándwich a base de basalto. Son resistentes al fuego y tienen una baja carga de fuego. Además, son entre 3 y 4 kg más ligeras que las chapas de acero y son respetuosas con el medio ambiente y están fabricadas con un material natural. Tienen alta resistencia y bajo eco.

En el techo hay una trampilla para asegurar el acceso al hueco cuando los pernos de soporte están extendidos. La losa del suelo es nervada.

Qué está pasando en el quirófano al lado del ascensor

También el sistema de control del ascensor instalado en el quirófano, en la parte inferior izquierda del hueco, detrás de una puerta de acero, es un diseño propio de SAM basado en el SIMATIC S7/ET200SP de Siemens. Está preprogramado para funcionamiento normal y desplazamiento autónomo. El vehículo tractor llama automáticamente al ascensor cuando es necesario.

En la parte posterior de la sala se encuentra el sistema de accionamiento, compuesto por dos unidades hidráulicas de Bucher Hydraulics, cada una con una potencia eléctrica de 45 kW, que accionan los cuatro cilindros del hueco. Estas unidades cuentan con control de frecuencia y regeneración de energía para cumplir con la especificación de VW de ser "lo más eficientes energéticamente posible". El uso de contrapesos, que soportan aproximadamente el 50 % del peso de la cabina (55 toneladas), también contribuye a este objetivo; sin ellos, se habría requerido una potencia eléctrica de 380 kW. La reducción de la velocidad del ascensor también contribuye a mejorar la eficiencia energética. El inversor es de Nidec.

La potencia efectiva se mide y promedia para cada viaje. En el momento de la visita, la exhibición de Janitza mostraba 3 x ca. 22 kilovatios; una pantalla estaba en cero. El valor medio es ca. 25 A con la cabina vacía y alcanza un máximo de 228 A. La potencia efectiva era negativa con la cabina vacía y la regeneración ascendía a 3 kW. Incluyendo este viaje, el medidor mostró 2,042 viajes hasta el momento.

Qué se puede encontrar en el pozo del pozo

El acceso al foso se encuentra en el quirófano justo al frente junto a la puerta de la derecha. Una escalera proporciona acceso a la losa base. El pozo mide 4.80 m de ancho x 23.80 m de largo. El pozo tiene 2.50 m de profundidad.

El accionamiento en el eje consta de cuatro cilindros hidráulicos (diámetro 185 mm) con compensación hidráulica y mecánica de los sellos mediante engranajes de piñón y cremallera para evitar deformaciones. Se llenan aproximadamente 3,500 litros de aceite hidráulico HLP 46 y se encuentran bajo una presión de aceite de 21.3 bar. El suelo del hueco está diseñado como un recipiente colector en el que se colocan los topes de aterrizaje. Para acceder a los largueros de la cabina, se desmontan los topes y se baja la cabina.

Se pueden ver los cuatro contrapesos de 6.75 t cada uno. Consisten en placas de acero apiladas. Están dispuestos simétricamente en cada esquina, suspendidos 1:1 sobre cuerdas de 12 mm y deslizados sobre rodillos de 480 mm.

El coche está montado sobre una estructura de acero. También puede ver los ocho estáticamente relevantes y los dos estáticamente irrelevantes, es decir, un total de 10 rieles guía; A modo de comparación: un ascensor de pasajeros tiene dos. Están anclados al hormigón con carriles HALFEN 50/30.

¿Qué se coloca encima del coche?

El vagón está elevado en el medio para equilibrar la construcción del puente de acero del vagón. Una viga continua recorre longitudinalmente el techo del vehículo, atravesada por tirantes diagonales de 160 mm.

Cuatro cremalleras dentadas estabilizan la altura del vehículo en el centro de los laterales y, además de la compensación hidráulica, lo aseguran mecánicamente contra el descenso. Están conectados a dos ejes de torsión. Si el coche se aleja, queda sujeto por el eje.

Los carriles guía T140 con cabezal de 31.8 mm y los carriles deslizantes son claramente visibles desde arriba. El orificio ranurado sirve como soporte para los pernos. Aquí también se encuentra la suspensión de contrapeso.

Las espadas de la puerta y las ruedas de la puerta situadas encima del marco de la puerta también son visibles desde arriba.

El hueco tiene una trampilla de luz natural en la parte superior del techo de hormigón.

Cómo va el viaje

A una cabeza tractora sin conductor están acoplados dos remolques con un peso total de 25 t. El vehículo cargado se solicita mediante un botón desde la zona de montaje. El tren, que por razones de seguridad sale del aparcamiento a una velocidad de unos 10 km/h, proyecta en el suelo delante de él una señal de advertencia, similar al punto azul de las carretillas elevadoras.

En el modo automático, el vehículo recoge el carro precargado en el sótano, donde al entrar se apoya sobre ocho pernos de soporte. Una vez que el tren ha retrocedido, se levanta el vagón. Con un clic, los pernos del mecanismo de bloqueo superior se retraen. El ascensor se mueve suavemente. Un solo viaje dura aproximadamente 1 min.

Cómo se integra el ascensor 3XL en el proceso de producción de VW

La proximidad al adyacente Canal Mittelland, por donde se recibían los materiales y se transportaban los vehículos comerciales terminados, fue un factor importante en la elección de la ubicación de la planta de VW en 1955. El 8 de marzo de 1956, comenzó la producción del VW Bus "Bulli", que alcanzó un hito en 2019 con 10 millones de vehículos producidos en Hannover. Hoy en día, la planta alemana es pionera en logística automatizada dentro del grupo bajo el lema "Aumento de la eficiencia mediante la automatización y la digitalización", donde el elevador de alta capacidad descrito anteriormente permite la entrega totalmente automatizada y justo a tiempo de componentes a los robots en el montaje. La planta tiene el tamaño de un pequeño pueblo, con sus propios restaurantes, un "alcalde" (también conocido como gerente de planta), un cuerpo de bomberos, un médico de urgencias y una ambulancia.

El proceso de producción, alineado como las púas de un peine a lo largo de una especie de autopista entre la sección de producción y el edificio administrativo, comienza en la planta de moldeo. Entre otras cosas, se encuentra una prensa de vacío Schuler de gran capacidad, que da forma a los paneles laterales de la furgoneta VW a partir de chapa metálica precortada y preperforada procedente de bobinas, denominadas piezas en bruto. La prensa tiene las dimensiones de un edificio de apartamentos de tamaño mediano colocado horizontalmente. Las herramientas se cambian mediante una grúa. Al final del proceso, un sistema robótico recoge las piezas prensadas y las clasifica en estanterías. El proyecto piloto está teniendo tanto éxito que actualmente se está estudiando su implementación en las demás prensas.

A esto le sigue una sala más pequeña y tranquila donde se encuentran el mantenimiento y la formación. En Hannover se forman unos 500 aprendices en ocho oficios y siete programas duales.

El grado de automatización en el taller de carrocería del pabellón 1 contiguo se acerca al 93%, dependiendo de la carrocería que se esté construyendo; Esto significa que, durante las tres líneas actuales, un total de 50 empleados en tres turnos, más 1,500 robots para soldadura y corte por láser, así como para el premontaje, son dirigidos o supervisados ​​por una sola persona en puestos de control controlados por ordenador en las dos líneas. carrocerías (T6.1, Multivan e ID. Buzz). Los empleados usan un reloj inteligente que envía instrucciones o mensajes de error desde la computadora central directamente a su reloj e incluso puede enviar errores directamente al mantenimiento si es necesario.

La producción se desarrolla en tres niveles: los componentes se mueven en la planta baja, las máquinas en la planta intermedia y los productos semiacabados se transportan en la planta superior. Los ocho tractores automatizados que operan en el taller de carrocería, conocidos como "Schleppi", que utilizan el montacargas, se acoplan y desacoplan de forma totalmente automática en la planta intermedia. Estos vehículos transportan los componentes entre las áreas de logística/almacén y el taller de carrocería desde el estacionamiento del contratista en la planta baja, a través del montacargas o mediante la rampa, hasta la nave de procesamiento en la planta intermedia. Aquí también se cambian las baterías de los vehículos; durante este tiempo, se proporcionan vehículos de reemplazo.

El área de montaje en el pabellón 2 es tradicionalmente la que presenta mayor actividad manual y, por lo tanto, la que cuenta con más empleados. Aquí se utilizan 40 carretillas elevadoras Schleppi, que abastecen el área de montaje con piezas adquiridas a otros proveedores. Además, en el área de montaje operan hasta 130 vehículos guiados automáticamente (AGV) con sistema de carga por debajo del eje. Estos vehículos abastecen las líneas/ciclos de montaje directamente con piezas procedentes de los llamados "supermercados". Los AGV con sistema de carga por debajo del eje se recargan automáticamente en una estación, al igual que un robot cortacésped.

Durante la producción, aproximadamente 300,000 contenedores están en constante movimiento. Cuando un contenedor está vacío en la obra, un empleado tira de una cuerda, lo que activa un nuevo transporte y, si es necesario, un viaje en ascensor.

En el posterior montaje final en el pabellón contiguo, un empleado insertó un tablero de instrumentos premontado fuera de la fábrica en la carrocería del vehículo eléctrico mediante un manipulador durante el recorrido. La marca aspira a que el 55% de los vehículos comerciales producidos sean puramente eléctricos para 2030. El ID. Buzz ya se entrega hoy a sus nuevos propietarios con un balance neutro en emisiones de CO2.

El control de calidad se realiza mediante cámaras y sensores. Además, todos los vehículos se rocían con agua para comprobar si hay fugas y se conducen sobre una pista vibratoria.

Grupo VW

El Grupo VW, con sede en Wolfsburg, Alemania, incorpora 10 marcas de automóviles de cinco países europeos, además de otras marcas y divisiones comerciales que incluyen servicios financieros. Según el Informe Anual 2022, el Grupo VW es uno de los mayores empleadores del sector privado del mundo; Incluyendo las empresas conjuntas chinas, empleaba a 675,800 personas y generaba unas ventas de 279.2 millones de euros.

El Grupo VW Versión en Inglés

El Grupo VW Versión alemana

Vehículos pesados ​​VW (Volkswagen Nutzfahrzeuge VWN) 

En Hannover (Alemania), Poznań y Września (Polonia) y Pacheco (Argentina), aproximadamente 24 000 empleados producen 13 millones de vehículos al año, desde la Transporter, Multivan, Caddy, Crafter y Amarok hasta el ID. Buzz y los modelos California. VWN es también la marca líder del Grupo VW en servicios de movilidad y conducción autónoma. 

Desde 1956, en la planta principal de Hannover se fabrican vehículos en dos líneas de producción, además de una fundición y la producción de componentes eléctricos, empleando actualmente a unas 13,000 personas. En tres turnos, desde 2022 se producen diariamente alrededor de 800 unidades de los modelos ID. Buzz, de propulsión totalmente eléctrica, para uso privado y de transporte; Multivan, un híbrido enchufable para usuarios particulares; y T6.1 "Bulli", una furgoneta que se puede adaptar como autocaravana (hasta 2024). La planta ocupa 1.1 millones de m², de los cuales 400,000 m² están construidos. En ella se han instalado un total de 63 ascensores y diversas plataformas elevadoras. 

Volkswagen Nutzfahrzeuge VWN

Deutsche Aufzugstechnik GmbH (DAT) con SAM

DAT, con sede en Berlín, cuenta con 14 sucursales en Alemania y dos sucursales, entre ellas SAM. DAT ofrece tecnología de ascensores para todo tipo de edificios y sistemas especiales para aplicaciones especiales, servicio regional y reparación de sistemas de ascensores de todos los fabricantes, así como modernización. 

SAM se especializa, entre otras cosas, en ascensores para cargas pesadas como productos hechos a medida con cargas útiles de hasta 50,000 kg con carga de carretilla elevadora. Los tamaños de las cabinas varían hasta 5 mx 25 mx 4 m (ancho x fondo x alto); El equipamiento incluye trampillas de tejado, escaleras integradas, dispositivos de toma de contacto, semáforos, vigilancia de vestíbulos, sensores de medición de carga en el suelo, etc., así como revestimientos de suelo de chapa estriada, acero inoxidable, galvanizado o chapa de acero. Las puertas de cabina y de piso están disponibles en versiones para cargas pesadas: las puertas de piso también están disponibles como puertas levadizas o como puertas enrollables. En los años 1980, SAM suministró a Japón el cilindro hidráulico monobloque más grande, con un diámetro de cilindro de 680 mm y una longitud de 35 m, según el entonces Libro Guinness de los Récords.  

Ricken ha estado en SAM durante 35 años. Anteriormente se formó como delineante técnico. Después de dedicarse a la planificación y el diseño de ascensores, completó una formación adicional como técnico mecánico. Actualmente es director de sucursal e ingeniería. 

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