La familia de luminarias EGEA destacan por su versatilidad y es unos de los productos de mayor rotación de la compañía manchega en la actualidad. Disponibles en 3 versiones (EGEA ROAD, EGEA PLAY y EGEA ZENIT) y dos tamaños, permiten dar soluciones a instalaciones de techo y túneles, alumbrado público y proyección. Desarrolladas con la última tecnología LED y los más avanzados sistemas de distribución lumínica consiguen optimizar la relación entre el flujo real aportado de la luminaria y el consumo real de la misma, alcanzado rendimientos superiores a los 130 lm/W. Se trata de un producto diseñado íntegramente por el departamento de I+D de Prilux, el cual continuamente investiga nuevos desarrollos más eficientes y eficaces.
Nos adentramos en el proceso de diseño y desarrollo de la compañía manchega, para conocer de primera mano cómo dan forma a un nuevo producto:
DISEÑO
01 Requerimientos Iniciales
El primer paso en todo proceso de diseño es establecer los requerimientos iniciales para fijar las características técnicas que tiene que tener el producto y para que el departamento de I+D empieze a realizar los primeros diseños.
Ingenieros del Dpto. de I+D del Grupo Prilux
En Prilux, el establecimiento de estos requerimientos iniciales y la supervisión y toma de decisiones finales en todo desarrollo, se realiza a través de un comité de desarrollo. Este grupo de trabajo está formado por la Dirección Comercial, que recupera la voz del cliente, la Dirección General, que valora todas las inversiones, la Dirección de Marketing, que unifica ambas líneas, con el aporte de los estudios y análisis de mercado realizados, y la Dirección Técnica que valora los recursos y la disponibilidad para asumir los diferentes proyectos. El comité se encarga esta blecer las directrices iniciales y definir la “hoja de ruta” del proyecto, para que el departamento de I+D empieze a realizar los primeros diseños.
02 Simulación 3D
Después de tener claro los requerimientos iniciales, se realizan los primeros bocetos en el departamento de I+D, con el modelado 3D de todas las piezas.
En esta fase, el diseño se soporta a través de software de modelado 3D, equipado con los diferentes complementos de simulación, para poder empezar a filtrar los resultados térmicos y fotométricos. Estas simulaciones permiten reducir significativamente el ciclo de interacciones en la fabricación del prototipo final, y optimizar las pruebas realizada en el laboratorio
El objetivo de esta etapa es conseguir el mejor diseño, dentro de las limitaciones marcadas por las especificaciones del producto, variando geometrías y materiales y realizando los consiguientes modelados para validar lo que funciona y lo que no en el diseño. Todas estas simulaciones conforman un prototipo virtual que permiten tomar las primeras decisiones y definir inversiones, para poder desarrollar un prototipo enteramente funcional.
03 Prototipo Funcional
Validados los primeros resultados surgidos de la fase de anterior, comienza la creación de un prototipo funcional, fabricado en la línea de producción, para conseguir un modelo los más parecido al que resultaría de una manufacturación final.
Los diferentes equipos que conforman el área de I+D se hacen cargo de las diferentes partes del producto, para definir y desarrollar cada uno de estas secciones. El desarrollo del cuerpo con los moldes, el desarrollo de los módulos LED por parte del área electrónica, y finalmente la parte óptica, fundamental, para asegurar el rendimiento final de la luminaria.
Para una primera versión del prototipo, se dispone de una impresora 3D, que conforma piezas en ABS y policarbonato, destinadas a validar soluciones mecánicas, y determinar las especificaciones de las matrices y moldes. Posteriormente, según el material con el que se va fabricar la luminarias, se realizan prototipos con mecanizados o en chapa de aluminio plegada para obtener un modelo lo más cercano a la realidad final del producto.
El objetivo de esta etapa es construir un prototipo que te permita validar el diseño como si fuera el material definitivo. En algunas ocasiones, las primeras versiones no son suficientes para comprobar la funcionalidad real de producto y no queda más remedio que hacer inversiones mayores en utillajes para conformar un modelo realmente funcional.
04 Ensayos Laboratorio
Una vez que se tienen los primeros prototipos, se empiezan hacer las primeras pruebas y ensayos en laboratorio, con las diferentes combinaciones y propuestas del producto.
Paralelamente, todos estos datos son enviados al departamento de proyectos, que se encarga de realizar las pruebas fotométricas preliminares.
En este momento, se produce un ciclo continua de iteraciones, donde se ensayan las diferentes combinaciones y propuestas, analizando los resultados y realizando los consiguientes modificaciones para conformar el producto final.
Recopilados todos los datos, los resultados son valores por el comité de desarrollo, que toma la decisión de dar el visto bueno al producto para su industrialización o si hay que hacer nuevas interacciones en el desarrollo de la luminaria.
05 Industrialización
Validado el diseño final, el producto está preparado para su industrialización, donde ya entran en juego las inversiones, el afinar los métodos de producción, el definir los estándares de fabricación, integración a nivel de preserie, etc, así como la elaboración de toda la documentación relativa al producto.
Una vez que la luminaria está en producción, el departamento de I+D no se desentiende del producto, ya que se realizan continuas actualizaciones y mejoras en el mismo. Así por ejemplo, en el caso de la EGEA, se diseñó un nuevo sistema de conexionado, a petición de la red comercial, para facilitar la labor del instalador a la hora de electrificar la luminaria.
FABRICACIÓN
Para la fabricación de los módulos LED destinados a las soluciones lumínicas de la luminaria EGEA, y del resto de productos “Made in Spain”, Prilux cuenta con dos “Salas blancas”, con una superficie total de 300 m2, y una línea automatizada SMD (Pick & Place) de última generación, que se encuentra en fase de acreditación ENEC+.
En estas salas se integran los módulos LED y componentes electrónicos en superficie, por lo que se tienen que garantizar unas condiciones ambientales y de control de estática muy exigentes para asegurar la seguridad y calidad de los módulos. El aire de la sala es renovado completamente 3 veces por hora a través de un sistema de extracción y renovación del aire en permanente funcionamiento.
Una de los aspectos más críticos, en todo este proceso, es la soldadura. Los componentes electrónicos se somente a un estrés de temperatura que puede afectar a la vida útil del componente. Esta fase se realiza mediante un horno de refusión de soldadura por convección de aire que dispone de 14 zonas para garantizar el control más exhaustivo de la temperatura.
Linea de montaje Pick&Place de placas SMD para chip LED
Recientemente, el departamento de Ingeniería de Fabricación, ha conseguido bajar en 40ºC la temperatura máxima del proceso de soldadura reduciendo el estrés térmico. El resultado de esta mejora ha sido posible gracias a la optimización del proceso y de los elementos que intervienen en él. Paralelamente se ha conseguido otro efecto beneficioso al eliminar en casi su totalidad, los peligrosos VOIDS o burbujas internas que evitan o disminuyen la transferencia térmica o disipación que se produce durante el proceso de fundición de elementos sólidos y evaporación de gases dentro de la soldadura. Todo esto se traduce en una mejora significativa en la calidad final del producto.
La inversión en el control del todo proceso de fabricación es constante, garantizando la calidad de todas las fases en las que está dividido. Se realizan análisis de la soldadura de los PCBs a través de rayos X, en la fase de prototipado, así como revisiones periódicas por empresas externas, de los sensores y elementos que componen la maquinaria, dejando todos los puntos críticos bajo control.
Ensamblaje Final
Una vez recibido todos los componentes, módulos LED, carcasa de aluminio, elementos plásticos y componentes electrónicos (drivers y conexiones) se procede al ensamblaje final de la luminaria en sala blanca, es decir, en una atmósfera controlada que permite controlar todas las condiciones ambientales y de estática.
El ensamblado de todas las partes que componen la luminaria se lleva a cabo bajo la asignación de recursos en función del tipo de producto que se fabrica. Cada recurso se subdivide a su vez en sus fases de ensamblaje.
Por último se realiza un control de calidad específico para comprobar la seguridad eléctrica y que todos los equipos fabricados cumplan con los requisitos básicos de la norma UNE-EN 60598 de seguridad eléctrica. Esta comprobación, al final del ciclo de producción, permite detectar defectos en materiales, conexiones insuficientes y montajes incorrectos. Se verifica que no existe ningún cable suelto o mal conectado que se pueda soltar durante la instalación de la luminaria y que pueda provocar un choque eléctrico si entrara en contacto con la carcasa.
Pasado el control de calidad, las luminarias pasan a la línea final de empaquetado y etiquetado, para su posterior almacenamiento y distribución al cliente.
Todo el proceso de fabricación está completamente informatizado, lo que permite llevar una total trazabilidad del producto, en cualquiera de sus etapas de producción, cumpliendo siempre la normativa vigente.
CALIDAD
Para ofrecer el mejor producto, el Grupo Prilux dispone de un laboratorio propio, con las últimas tecnologías en test mecánicos, luminotécnicos y electrónicos, para garantizar los estándares más elevados en todos sus desarrollos.
Desde hace 4 años, se están haciendo continuas inversiones para ir ampliando el laboratorio, llegando a los más de 200 m2 con los que cuenta actualmente las instalaciones.
El laboratorio integra múltiples equipos para realizar los diferentes ensayos a los que se someten las luminarias. Se dispone de un laboratorio fotométrico propio, con una sala negra de 15 metros de largo y su correspondiente fotogoniómetro, para caracterizar todas las curvas lumínicas de los dispositivos y realizar las pruebas a los prototipos. Asimismo se dispone de una esfera integrada, con su equipo análisis de datos asociado, encargada de realizar todas las medidas de flujo lumínico, parámetros eléctricos y caracterización de color de forma precisa y rápida. Todo el equipo está preparado para medir según la norma TM-30-15, usada para evaluar y comunicar de manera efectiva las propiedades de reproducción de color de una fuente de luz.
En las instalaciones también se realizan todos los ensayos ambientales para determinar los grados de protección de las envolventes contra los impactos mecánicos IK ( IK07 a IK10), bajo la norma IEC 62262 y contra la penetración de elementos sólidos y líquidos (grados IP43 a IP66) bajo la IEC 60592.
Finalmente el laboratorio dispone de dos máquinas para envejecimien- to acelerado para hacer test de estrés y térmicos (desde los -40ºC hasta +100ºC) que permitan determinar todos los parámetros de vida útil de la luminaria así como la depreciación del flujo luminoso en todas las condiciones. Para el año 2018, está previsto integrar en las instalaciones las pruebas compatibilidad electromagnética EMC.
El laboratorio de ensayos es uno de los activos más importante de la empresa y de su proceso de fabricación “Made in Spain”, ya que da al fabricante manchego, la versatilidad y autonomía para hacer desarrollo ágiles y de alta calidad. Anualmente se destina una partida presupuestaria importante para ir mejorando el laboratorio con la idea de, poco a poco, llegar a ser 100% autónomos. Además, los instrumentos y procedimientos empleados siguen las directrices de la acreditación ENAC, con el objetivo de conseguir tal acreditación para varios de los ensayos que se realizan actualmente.