Visualizar antes de fabricar

Establecida en Tijuana, Baja California, México, la empresa Elevadores EV Internacional (EEVI) tiene alrededor de 50 años ofreciendo servicios de ingeniería, mantenimiento y fabricación de elevadores y aplicaciones para sistemas de transporte vertical en general.

Para esta firma del norte del país, el desarrollo de su área de ingeniería ha sido clave para generar opciones adecuadas a las necesidades de sus clientes y para adentrarse en un terreno en el que las utilidades son mayores, al igual que sus oportunidades de mantenerse en el mercado: el desarrollo de productos.

Aunque en general, la entrega de un elevador puede considerarse más un servicio de integración basado en la compra de componentes para la consolidación de un producto final, la firma EEVI desarrolla tareas de manufactura y, sobre todo, mucho trabajo de diseño e ingeniería propios de los mimos procesos de integración.
“Lo más importante es todo el diseño mecánico del elevador”, afirmó a Metalmecánica Adrián Verdugo, ingeniero de proyecto en EEVI. “Aunque sí compramos partes de otros proveedores, existen muchos componentes mecanizados por nosotros, además de que fabricamos los carros y las cabinas”.

Verdugo, quien comenzó en la empresa como diseñador, conoce perfectamente la estructura de los elevadores y entiende los requerimientos de ingeniería de los mismos. Ahora él es parte de una nueva camada de ingenieros dedicados a generar innovación en los productos que elaboran y parte de su trabajo es relacionarse con organismos como Conacyt (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología en México) para obtener recursos económicos e intelectuales para generar ingeniería y desarrollo en la organización.

Lo anterior es clave para EEVI, pues han encontrado una importante oportunidad de negocio en la fabricación de elevadores personalizados según las necesidades de sus clientes. Si bien, la empresa cuenta con un catálogo de elevadores estándar para que la constructora pueda elegir el tipo de elevador que requiere, muchas veces “los clientes nos entregan los planos arquitectónicos, indicaciones de velocidad, capacidad y espacios, y nosotros nos ajustamos a los parámetros indicados por la ingeniería civil del proyecto”, comentó Verdugo. “Debido al tipo de producto que desarrollamos, somos capaces de hacerlo a la medida, cumpliendo con todas las normas establecidas para la fabricación de elevadores”.

Como es de imaginarse, en este tipo de desarrollos, la seguridad es una prioridad. Normas como la ASME A17.1 y la CAN/B44, y códigos estatales como el de California (su principal mercado) Título 8, Título 24, UBC y el acta de American With Disabilities y Underwriters Laboratories; son cumplidas cabalmente por la empresa de Tijuana. El conocimiento de estas normas es básico en esta industria, pues cada lugar cuenta con especificaciones particulares de seguridad. Por ejemplo, en Estados Unidos se exigen espacios más grandes, mientras que en Europa se permiten espacios más reducidos en la construcción de estos dispositivos de transporte. Pero, sea la norma o lugar que sea, todos los elevadores pasan por procesos de inspección rigurosos.

De esta manera, EEVI se ha ganado un lugar en el mercado e incluso, debido a su capacidad de fabricación a la medida, ahora hace elevadores para empresas como OTIS, uno de los fabricantes más importantes a nivel mundial pero cuyos estándares de productos son rígidos y difícilmente se pueden adecuar a necesidades muy específicas. En este sentido, más que un competidor esos, EEVI se convierte en proveedor.

Ingeniería

Para Verdugo, el reto principal es acomodar todo el conjunto de componentes en un espacio determinado. “Cada vez los espacios son más reducidos. Los cubos de elevadores anteriores eran hasta 30% más grandes que los actuales. Pero las nuevas exigencias de espacio en las construcciones nos obligan a ser más eficientes y a desarrollar productos que puedan contener todos los componentes en espacios más reducidos”, indicó el joven ingeniero.

Tradicionalmente, los elevadores cuentan con un cuarto de máquina en donde se ubican el motor, las poleas principales y el cableado. Hoy, el equipo de ingeniería de EEVI está tratando de eliminar este cuarto para colocar todos los componentes dentro de la estructura misma del elevador. Esto representa sin duda un gran avance y ahorros significativos para las constructoras. Además, también trabajan en la generación de equipos más robustos, ligeros, eficientes y amigables con el ambiente.

Para lograrlo, la empresa de Baja California invierte en software de diseño en 3D y están incorporando el sistema Solidworks como herramienta. “Esto ha sido un cambio importante, pues en algunos proyectos tenemos una gran cantidad de planos digitales hechos en 2D que no nos dejan tener una completa y rápida visualización de nuestros productos”, explicó Verdugo.

Debido a esto, hace cuatro años adquirieron las primeras dos licencias de Solidworks para modelar en tres dimensiones. El salto fue disruptivo, pues de ver planos, los ingenieros empezaron a realizar sus tareas con objetos. “Esto es un cambio fundamental, pues aunque seamos ingenieros seguimos siendo seres humanos, y es mucho más fácil desarrollar, evaluar y mejorar diseños cuando los puedes ver”, aseguró el entrevistado.

En la planta de EEVI, ubicada en el parque industrial Pacífico de la ciudad fronteriza mexicana, se fabrican principalmente dos tipos de elevadores: hidráulicos y de tracción. Los primeros tienen planos en 2D, pues son estándar y no requieren modificaciones mayores (básicamente dimensionales). Pero es en el segundo caso, en los modelos eléctricos o de tracción, donde el nivel de personalización es mayor y tiene más sentido hacer desarrollos en 3D.  Es el caso de los nuevos elevadores sin cuarto de máquina antes mencionados, pues el acomodo de componentes requiere de un gran trabajo de ingeniería.

Con los modelos de tridimensionales es posible manipular de manera virtual todos los componentes de las cuatro partes principales de un elevador: la cabina, la plataforma, el bastidor y la estructura superior (contrapesos). Las partes de la cabina, que son básicamente hojas de metal, son diseñadas y modeladas en 3D para luego fabricarse en la planta.

En el piso de la fábrica, de aproximadamente 85,000 pies cuadrados, laboran alrededor de un centenar de empleados que además de la ingeniería, operan máquinas como dobladoras, tornos, fresadoras, cortadoras y centros de mecanizado CNC; con las que se da forma a las diferentes partes de los elevadores.

Ahí se transforman láminas de metal para construir la infraestructura que soporta el elevador, incluyendo la cabina; se fabrican barras para flechas (usadas en los engranes) o se hace mecanizado de componentes de metal para los soportes y las bases de las guías, entre muchos otros elementos metálicos.

Debido a que los nuevos modelos en 3D permiten parametrizar todos estos componentes, se pueden crear modelos virtuales con los que evalúan el desempeño, problemas dimensionales, interferencias e incluso hacen análisis de estrés antes de la fabricación. De esta forma, el mecanizado es prácticamente una tarea segura, sin desperdicios y con ahorro de tiempo y dinero.

El siguiente paso será realizar análisis de prueba con nuevos materiales como polímeros, que podrían sustituir algunos componentes metálicos. Estas pruebas, después de realizarse en un ambiente de simulación en 3D, se llevarían a un módulo físico que ya está en desarrollo.

En EEVI ahora cuentan con cinco licencias de Solidworks profesionales, una premium y dos más de simulación y, todos los miembros de su área de ingeniería, han tomado ya al menos una sesión básica de entrenamiento en 3D.

“La dirección se ha dado cuenta del impacto de estas herramientas y yo considero que en un futuro vamos a migrar completamente a diseño con objetos”, aseguró Verdugo. “La migración es inevitable, pues para realizar ingeniería y desarrollo de vanguardia es necesario tener una idea visual clara del diseño antes de meterse al piso de la fábrica”.