Monitorización de pruebas prácticas

En la planta de Hyster-Yale Group (HYG) situada en Nimega, Países Bajos, en una zona industrial cercana a los puertos del canal fluvial, se fabrican las carretillas elevadoras de gran capacidad Hyster, en dos líneas de producción. Estas carretillas están diseñadas para levantar y desplazar cargas pesadas de entre 8 y 52 toneladas. El dinamismo de sectores como la industria, el transporte o la logística hace necesario el desarrollo constante de nuevos modelos, con mejoras en la carga útil, la altura y la velocidad de elevación, el consumo energético, la facilidad de mantenimiento y la seguridad. Hyster realiza internamente todos los procesos de desarrollo y validación de productos. HBM suministra a HYG sensores de medición y equipos de adquisición de datos para la monitorización de ensayos prácticos y de resistencia.

El desarrollo de productos en la planta de Hyster en Nimega se lleva a cabo siguiendo un plan establecido y con un registro minucioso. El proceso se adapta continuamente en función de los cambios en las preferencias de los clientes, nuevos métodos de trabajo, nuevas tecnologías y novedades en la normativa. Todos los modelos nuevos se desarrollan en primera instancia en un entorno CAD/CAM y se prueban mediante simulaciones. Entre un nuevo modelo y los modelos ya existentes puede haber más o menos diferencias. En unos casos, el nuevo modelo se basa parcialmente en otro ya existente, con mejoras en algunos componentes esenciales; en otros, el desarrollo parte prácticamente de cero. En cualquier caso, el supuesto básico es que cualquier nuevo modelo debe producirse en serie, en un número variable de unidades. En Nimega se fabrican más de 2000 carretillas al año, una cifra que convierte a Hyster en el líder del mercado en el segmento de carretillas elevadoras de gran capacidad. La empresa también produce soluciones para clientes específicos; por ejemplo, accesorios para levantar cargas concretas.


Prototipos

Una vez que se completa el diseño virtual de un nuevo modelo y se encuentra listo al 95% para la producción, se fabrica un primer prototipo. Este se somete a extensas pruebas prácticas en instalaciones de ensayo internas. La carretilla se somete a ciclos de prueba claramente definidos, con el fin de validar su diseño, probar la estructura y los componentes y medir sus prestaciones. Durante esta fase se tienen en cuenta las observaciones de los clientes. Tras la fase de prueba y desarrollo posterior se fabrican más prototipos, y algunos clientes seleccionados los prueban durante varios meses. Los modelos únicamente se consideran aptos para la producción en serie en la planta de Nimega una vez que han superado esas pruebas con buenos resultados. Las carretillas se montan en dos líneas de producción. Una de ellas está destinada al segmento de alto volumen (capacidades de entre 8 y 16 toneladas), mientras que la otra es una línea de bajo volumen en la que se ensamblan modelos pesados de hasta 52 toneladas. Las primeras unidades que salen de la línea se someten a pruebas de calidad exhaustivas.

“Nuestro objetivo es una producción con cero defectos. Esa es la razón por la que definimos con precisión todo el proceso de desarrollo, ingeniería y pruebas del producto. Si aparecen defectos en la fase de desarrollo, los costes pueden dispararse. Lo que ocurra durante la fase de ingeniería no es problema, pero el coste de corregir fallos de diseño que detectamos en el prototipo antes de las pruebas prácticas puede ser muy importante”.

Mark Janssen, responsable de pruebas de fiabilidad en Hyster


Ciclos de pruebas exhaustivos

“Establecemos unos requisitos muy estrictos para las carretillas elevadoras porque se utilizan en entornos industriales y en trabajos especialmente duros”, explica el ingeniero de pruebas Rob van den Brink. “Nuestro prototipo más reciente es capaz de levantar dos contenedores marítimos apilados. Durante la fase de diseño se estudian mediante simulaciones aspectos tales como las características de manejo, el radio de giro, la estabilidad y la capacidad de elevación. Las pruebas prácticas son de vital importancia para examinar el comportamiento de las carretillas en entornos de trabajo reales. Allí observamos aspectos como la vida útil, la fiabilidad (es decir, el número de horas que se puede utilizar una carretilla sin problemas), la robustez y la facilidad de mantenimiento. Las carretillas y sus componentes se someten a una cantidad ingente de pruebas. Probamos los ejes, los sistemas de escape y el desgaste de los neumáticos. Hacemos pruebas de frenado con la carretilla cargada y comprobamos los manguitos del sistema hidráulico. Situamos carretillas cargadas sobre plataformas inclinadas para determinar la estabilidad longitudinal y lateral de la carga y el contrapeso en las superficies en pendiente. El mástil, incluido el sistema hidráulico, se somete a pruebas de resistencia en un banco de ensayos especial de la planta. Además, probamos las carretillas con cargas por encima de su capacidad nominal. Por supuesto, en estos casos se adoptan medidas de seguridad adicionales. También observamos el efecto de factores ambientales como el polvo y la temperatura, que pueden afectar al rendimiento del motor o a la viscosidad del aceite del sistema hidráulico”.

Equipos de pruebas y medición

HBM es uno de los proveedores de equipos de pruebas y medición de Hyster-Yale Group desde los años noventa. Entre otros elementos, suministra galgas extensométricas para medir cargas en chasis y mástiles. Hyster también utiliza varios sistemas de adquisición de datos Somat y QuantumX de HBM para adquirir y procesar grandes volúmenes de información. El software nCode de HBM se utiliza para procesar y analizar los datos de medición.

Van den Brink: “Los amplificadores de medición de HBM son compatibles con prácticamente todos los sensores y equipos de medición de otros proveedores. No solo conectamos galgas extensométricas, sino también sensores láser, células de carga para medir fuerzas de tracción y sensores de ángulo y de desplazamiento para medir la altura y la posición del mástil. Igualmente, monitorizamos el consumo de combustible, la presión de aceite en el sistema hidráulico, el manejo y el sistema de la dirección, y recopilamos datos GPS. Somat eDAQlite nos permite recopilar, procesar y generar informes relativos al 95% de los datos que manejamos durante las pruebas prácticas. El alojamiento de eDAQlite cuenta con certificación IP; es extremadamente robusto, pequeño y manejable, características que lo hacen idóneo para integrarlo en los modelos de prueba. Obtiene los datos de medición de los sensores y se comunica con el controlador del bus CAN de la carretilla, para acceder a todos los datos de esta. Almacenamos los datos en un registrador o los enviamos a través de un módem inalámbrico a un ordenador portátil presente en el lugar del ensayo, o directamente a un PC en Nimega. La conexión de datos es muy fiable, de modo que podemos incluso enviar equipos de medición a clientes en Estados Unidos, para realizar allí las pruebas prácticas y de resistencia”.

“Utilizamos toda clase de equipos de pruebas y medición de manera deliberada. Así, el departamento de I+D dispone de enormes cantidades de información para validar los diseños y supervisar el rendimiento en condiciones prácticas. Si necesitamos información para I+D, la recopilamos de todos los modos posibles. Incluso desmontamos algunos sistemas de la carretilla, como el motor o los mecanismos hidráulicos y de frenado, con el fin de comprobar qué tal resisten las pruebas y cómo evoluciona el desgaste. Si queremos desarrollar un nuevo modelo para un cliente, podemos utilizar sus propios datos para desarrollar nuevas aplicaciones. Esos datos nos ayudan a simular condiciones de prueba correctas”.

Mark Janssen