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SEMANA TECNOLÓGICA ITALIANA: Los fabricantes pequeños y ágiles resuelven problemas globales - Machine Design Article

Decenas de miles de ingenieros y directores técnicos de toda Europa se reunieron el mes pasado en el norte de Italia para asistir a una serie de actos denominados, en sentido amplio, Semana de la Tecnología. Entre ellas cabe citar Fluidtrans Compomac (potencia hidráulica), Mechanical Power Transmission and Motion Control, Plast (maquinaria para plásticos y su transformación), Xylexpo ( maquinaria para la madera), todas celebradas en Milán, y Lamiera (equipos de conformado de metales), que tuvo lugar en Bolonia.

El interés generalizado por los componentes, la maquinaria y la tecnología italianos contradice las actuales condiciones económicas del país. No es ningún secreto que Italia está atrapada en la crisis financiera europea y en recesión, con un descenso del PIB del 0,8% en el primer trimestre de 2012.

Sin embargo, muchas empresas con sede en Italia siguen prosperando a pesar de la recesión. Consideremos los datos de Federmacchine, la federación de asociaciones italianas de maquinaria, con sede en Milán. Sus miembros fabrican desde máquinas-herramienta, equipos de envasado y máquinas de moldeo por inyección de plásticos hasta componentes hidráulicos y neumáticos, robots y equipos de automatización. El año pasado, la producción del sector aumentó un 13,2% y las exportaciones un 15,8%. Italia representa el 18% de la producción de maquinaria de la Unión Europea, sólo superada por Alemania.

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¿A qué se debe este éxito continuado a pesar de los tiempos difíciles que corren? Giancarlo Losma, Presidente de Federmacchine, aduce varias razones, que básicamente giran en torno al rendimiento, la personalización y la asistencia posventa.

En primer lugar, los fabricantes italianos de éxito fabrican máquinas de la máxima calidad y aprovechan las últimas innovaciones tecnológicas, afirma Losma. La productividad y la fiabilidad deben ser insuperables. Y como el fabricante medio es bastante pequeño para los estándares estadounidenses, con sólo unos 60 o 70 empleados, esto les permite centrarse en la resolución de problemas y les da la flexibilidad necesaria para adaptar y personalizar el producto final para que se ajuste exactamente a los requisitos del cliente.

"Los italianos son los campeones de las máquinas especiales", afirma Luigi Galdabini, Vicepresidente de UCIMU, la asociación italiana de máquinas-herramienta. "Somos innovadores y competitivos, y somos artistas, un poco. ¿Quién resuelve los problemas? Los italianos"

Señala que los fabricantes de equipos originales de todo el mundo no buscan en los fabricantes italianos un precio barato para los equipos convencionales. "Siempre nos ganarán China e India en términos de costes, con máquinas sencillas. Nuestro objetivo es ser los mejores en rendimiento, calidad e innovación", afirma Galdabini.

La pericia de los empresarios italianos reside en superar obstáculos técnicos, crear diseños únicos y exprimir más eficiencia, velocidad, precisión y productividad de una máquina. Algunos fabricantes invierten miles de horas de ingeniería y sólo producen una máquina al año, aunque sea muy compleja, añade.

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Galdabini considera crítica la inversión en I+D, pero señala que la mayor parte de la investigación de las empresas se realiza mano a mano con el cliente a medida que avanza un proyecto, creando soluciones aplicadas a problemas específicos. Es la savia de la mayoría de las empresas, que cuentan por término medio con un 35% de ingenieros, técnicos, diseñadores o desarrolladores de software entre sus empleados. "Solemos recurrir a expertos externos para investigaciones especializadas, por ejemplo en sistemas de medición u óptica", dice.

La sostenibilidad y la eficiencia energética cobran cada vez más importancia, sobre todo en mercados como Alemania y Suiza y, en cierta medida, Estados Unidos. Pero aumentar la eficiencia puede elevar el precio de una máquina, advierte, lo que a menudo dificulta la venta. El objetivo es aumentar la eficiencia y reducir sustancialmente los costes energéticos y de funcionamiento, garantizando una inversión práctica y a largo plazo.

Las empresas también hacen hincapié en la formación y la asistencia después de la venta, creando relaciones a largo plazo, dice Losma. "Los clientes tienen que entender que vamos a largo plazo" Todos estos factores dan a los fabricantes italianos una ventaja en los mercados mundiales, según Losma. A pesar del tamaño relativamente pequeño de las empresas, han estructurado sus operaciones internas para centrarse en los mercados extranjeros y vender sus productos en ellos.

El año pasado, el sector italiano de maquinaria exportó el 70% de su producción. En algunos segmentos fue incluso mayor; por ejemplo, alrededor del 80% de las máquinas textiles se enviaron al extranjero el año pasado. Para muchos fabricantes italianos, Alemania es el primer cliente, mientras que las exportaciones de maquinaria a EE.UU. aumentaron un 35% el año pasado, según Federmacchine.

Otro punto fuerte, señala Losma, es que muchas de estas empresas son operaciones familiares multigeneracionales que se juegan la vida. "La forma de sobrevivir es invertir en tecnología, innovación e internacionalización", afirma. "Las empresas orientadas a la exportación que han invertido en los últimos cinco años siguen creciendo a pesar del mal mercado nacional"

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Materiales inteligentes

Un ejemplo es Saes Getters, un fabricante de tamaño medio con sede en Lainate. La empresa fabrica una serie de productos que pueden considerarse de "alta tecnología", como sistemas de vacío ultraalto para la fabricación de semiconductores, pantallas LED orgánicas y dispositivos médicos. Invierte entre el 11% y el 12% de sus ingresos en I+D y el 98% de sus ventas se realizan fuera de Italia, según su Director General, Giulio Canale.

Aprovechando su experiencia en metalurgia especial y fabricación de grandes volúmenes, junto con la investigación en curso, ha desarrollado una variada cartera de formas semiacabadas y componentes de aleaciones con memoria de forma (SMA) para los mercados industrial y biomédico.

Estos materiales superelásticos "inteligentes", basados en el nitinol (aleación Ni-Ti), recuperan una forma predeterminada cuando se calientan y pueden empaquetarse eficazmente en actuadores compactos, ligeros, potentes y silenciosos para sustituir a los materiales piezoeléctricos y los motores eléctricos. Son baratos, producen movimientos lineales o angulares directos sin EMI y toleran entornos difíciles. Los cables de los actuadores, por ejemplo, tienen una carrera máxima del 5,5%, una fuerza a 150 MPa de hasta 3.000?gm y una vida útil superior a 200.000 ciclos a 150 MPa y 3,5% de carrera.

El equipo de producción de la empresa convierte lingotes en alambre de tan solo 19 μm de diámetro, con una repetibilidad exacta para aplicaciones de gran volumen. Otros productos son cintas, tiras, láminas finas y muelles.

Los usos típicos incluyen pequeños actuadores, equipos de protección contra incendios, válvulas de seguridad y dispositivos de control de vibraciones, así como herramientas quirúrgicas e implantes médicos. Una aplicación potencialmente lucrativa que se está diseñando es un actuador SMA de estabilización de imagen para cámaras digitales portátiles. Estos pequeñísimos dispositivos se montarían en el interior de una cámara y compensarían el temblor de las manos para garantizar imágenes y vídeos estables y bien enfocados. Compite con soluciones piezoeléctricas y de software. Tal vez falte un año para que el dispositivo salga al mercado, pero las ventas potenciales podrían ascender a cientos de millones al año, afirma Canale.

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Hidráulica ultraligera

Cariboni, con sede en Ronco Briantino, es una empresa familiar con 28 años de antigüedad y menos de 20 empleados. Está reconocida como líder mundial en hidráulica ultraligera para veleros y yates de competición, y cuenta entre sus clientes con equipos punteros de la Copa América y la Volvo Ocean Race.

Cariboni, ganador del premio a la innovación en Fluidtrans, presentó un diseño que reduce drásticamente el peso de un sistema hidráulico tradicional sin mermar las prestaciones. Los aspectos clave incluyen cilindros de titanio y compuestos de fibra de carbono, con accesorios de titanio, para controlar las velas, la dirección y otras operaciones a bordo.

Las tres bombas hidráulicas son de aluminio. Una de pistón axial, que funciona a 300 bares (4.400 psi), sirve para la propulsión, y la segunda, de 350 bares (5.150 psi), "hace funcionar lo que llamamos sistemas de baja presión, como los cabrestantes", explica Paola Cariboni, portavoz de la empresa. Una bomba de pistón rotativo de alta presión, de 700 bares (10.300 psi), se utiliza para los cilindros que controlan las velas, la dirección y la maniobrabilidad. Los sensores de posición lineal del interior de los cilindros permiten el control mediante PLC.

"Hay una gran diferencia al sustituir el acero por el aluminio. Y cuanto mayor es la presión, más pequeños y ligeros son todos los componentes", observa Cariboni. "Comparado con la hidráulica industrial convencional, nuestro sistema pesa un 50% menos"

Otras técnicas de ahorro de peso incluyen la disposición de las bombas en un circuito descentralizado para minimizar la longitud de las mangueras hasta los cilindros; el uso de depósitos de plástico, fibra de vidrio o fibra de carbono, en función de la presión; y la fabricación de soportes, bridas y colectores de aluminio u otros materiales ligeros.

Cariboni insiste en que no se puede comprometer la fiabilidad, por lo que es necesario un gran trabajo de ingeniería para minimizar el peso y mantener la integridad estructural y la durabilidad de las piezas. Los ingenieros de la empresa caminan sobre una fina línea para construir componentes ultraligeros y de alto rendimiento que no comprometan la fiabilidad, subraya, y ningún detalle es insignificante. "Gramo a gramo, se reduce en kilos el peso de la embarcación", dice Cariboni.