Cómo GM utiliza la tomografía computarizada para mejorar la calidad de fabricación de vehículos

Por Sarah Foss, gerente de comunicaciones de fabricación y Jenn McKeogh, gerente sénior de GM News

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Los médicos utilizan la tomografía computarizada para observar el interior del cuerpo humano y diagnosticar fracturas, tumores, enfermedades cardíacas y otras afecciones médicas. Sorprendentemente, esta misma tecnología, la “tomografía computarizada”, tiene aplicaciones en la fabricación de vehículos. El equipo de la planta de fundición de General Motors en Bedford, Indiana, lleva utilizando la tomografía computarizada para detectar defectos en nuestras piezas fundidas desde 2019.

FUNDICIONES DE CALIDAD

GM utiliza tecnología de fundición en arena y a presión para fabricar una amplia variedad de piezas automotrices. El equipo de Bedford utiliza fundición a presión de alta presión (HPDC), un proceso en el que el metal líquido se vierte e inyecta rápidamente en matrices de acero para crear una pieza metálica. La cavidad metálica se llena en milisegundos, con un tiempo de ciclo total de entre 60 y 90 segundos para la mayoría de las piezas. La pieza fundida se retira de la matriz y se mecaniza según sus especificaciones finales para garantizar que la pieza cumpla con las dimensiones especificadas.

Bedford vierte más de medio millón de libras de aluminio fundido cada día para fabricar bloques de cilindros, cajas de transmisión, componentes estructurales y carcasas de unidades de transmisión para vehículos eléctricos Chevrolet, Cadillac, GMC y Buick. Antes de enviar estas piezas fundidas a otras instalaciones de GM para crear componentes de propulsión completos, GM utiliza tomografía computarizada y mecanizado digital para garantizar la calidad y la consistencia.

Corey Beechboard es ingeniero de procesos sénior y el experto en datos detrás del escáner TC de Bedford. Su equipo descubrió que el uso de un escáner TC junto con el mecanizado digital podía reducir considerablemente los defectos y aumentar la calidad de las piezas.

“Usar esta tecnología nos permite reaccionar con mayor rapidez y tomar decisiones más inteligentes”, afirma Beechboard. “Otra ventaja es que no desperdiciamos piezas fundidas, lo que nos permite aumentar nuestra confianza en las piezas que producimos”.

Beechboard se incorporó a GM en 2024 con casi 26 años de experiencia en ingeniería y tecnología de procesos. Como experto en datos, ahora lidera la implementación de la tomografía computarizada y el mecanizado digital en Bedford, aprovechando su experiencia para mejorar aún más la calidad de nuestras piezas fundidas.

“Con mi experiencia en el análisis de datos, estoy seguro de que cuando encuentre un defecto, realmente estará allí y garantizaré que los resultados sean precisos”, afirma Beechboard.

CÓMO FUNCIONA

Las piezas fundidas se procesan mediante un escáner TC, que genera imágenes 3D que luego se utilizan para crear imágenes digitales para su análisis, todo ello sin dañar las piezas fundidas. Similar a una tomografía computarizada médica, esta tecnología proporciona una visión multicapa del interior de un componente, a diferencia de una radiografía, que solo visualiza una capa.

“Suena extraño, pero los humanos son menos ‘densos’ que las piezas metálicas que escaneamos en GM”, afirma Alan Weaver, gerente del grupo de ingeniería de sistemas de medición de GM. “Los escáneres que usamos son aún más potentes y detallados”.

Estos escaneos sirven para identificar posibles defectos, como porosidad en forma de pequeñas burbujas de aire o agujeros de contracción en la pieza fundida. Estos podrían causar una menor densidad de la pieza o la aparición de huecos.

RESULTADOS COMPROBADOS

Con esta tecnología, el equipo de Bedford continúa observando mejoras en la calidad de la fundición y la velocidad de fabricación. Este enfoque innovador no solo demuestra nuestro compromiso con la calidad y la artesanía para nuestros clientes, sino que también posiciona a GM como líder en fabricación y tecnología.

BENEFICIOS PARA NUESTROS CLIENTES

• La tomografía computarizada puede detectar porosidad y evitar burbujas de aire o bolsas en las piezas fundidas que hacen que el metal sea menos sólido.
• Las piezas de mayor calidad pueden significar menos problemas potenciales de garantía y menos costos de reparación que saldrán del bolsillo del cliente relacionados con estas piezas.

BENEFICIOS PARA EL NEGOCIO

• Esta tecnología permite a GM tomar decisiones de fabricación más rápidas e inteligentes, mejorar la calidad del producto y reducir el desperdicio. La tomografía computarizada permite a Bedford realizar controles de calidad entre un 50 % y un 70 % más rápido.
• El equipo de Bedford sirve de referencia para apoyar a otras plantas de GM en el uso de esta tecnología, lo que contribuye a mejorar la calidad en todas nuestras operaciones. Esto incluye un análisis exhaustivo o una evaluación de calidad de piezas fundidas o componentes.

Actualmente, el equipo de Bedford utiliza su escáner CT hasta 18 horas por día para escanear piezas para ellos mismos y para otras instalaciones de fundición de GM, y tiene planeadas futuras aplicaciones de fabricación tanto en nuestra fundición como en nuestras plantas de componentes.

GM también utiliza tecnología de tomografía computarizada en otras áreas de la empresa, como el diagnóstico de baterías de vehículos eléctricos en nuestros laboratorios del Centro Tecnológico Global de GM en Warren, Michigan, y el escaneo de celdas de combustible en el Centro de Ingeniería de Pontiac. Se planea expandir esta tecnología en los próximos meses.

“Actualmente, fabricamos las piezas fundidas de mayor calidad que jamás hayamos producido”, afirma Carl Holmberg, gerente de ingeniería de Bedford. “Otras plantas nos han enviado componentes y nos han preguntado: ‘¿Podrían escanearlos?’. Así que ahora intentamos ayudar al resto de la empresa con esta nueva tecnología”.