La Comunidad Autónoma Vasca (CAV) dispone desde los años 80 del siglo pasado de programas de apoyo a la I+D+i empresarial en cooperación entre varias empresas, centros tecnológicos y universidades. Una de las actividades de Sife, Asociación de Industrias de Forja, es facilitar a sus socios la participación en estos programas, mediante la dinamización de ideas y la ayuda a la formación de consorcios de cooperación para la redacción de propuestas de proyectos plurianuales de I+D+i.

En los casos más recientes de I+D+i, Sife actuó como dinamizador dentro del programa Hazitek del Gobierno Vasco en dos proyectos de I+D+i estratégico: el EFFORT 4.0 “Arquitectura digital avanzada y energéticamente EFiciente para la Fabricación de componentes y productos, sopORtada en nueva sensórica, aplicada en ambientes industriales exTremos” y DESKAR30 “Investigación y desarrollo de tecnologías innovadoras para la DESKARbonización de la cadena de valor de la Fundición y la Forja en 2030”.

Proyecto EFFORT 4.0

El objetivo de EFFORT 4.0 está orientado al desarrollo de inteligencia artificial y sensórica avanzada para los procesos industriales de forja y fundición. Este fomentará el fortalecimiento de la industria vasca, contribuyendo de manera decisiva a la competitividad del tejido productivo vasco, teniendo en cuenta que en él participan empresas líderes en País Vasco con un fuerte peso dentro de Euskadi.

Concretamente, el proyecto EFFORT 4.0 está liderado por ALCORTA, empresa guipuzcoana referente a nivel internacional en la fabricación de componentes metálicos mediante forja por estampación para el sector de automoción con una amplia experiencia en I+D. Se trata de una empresa referente en la industria de la forja vasca y gran consumidora de recursos energéticos y de materias primas (consume 20.816 kWh anuales de electricidad y 617 kWh anuales de gas natural, así como 4.108 m3 de agua). Es por ello por lo que su liderazgo a través de este proyecto implicará un gran efecto tractor sobre toda la industria vasca de la forja y tendrá un gran impacto en ella.

El consorcio empresarial es multidisciplinar y está compuesto por empresas líderes en País Vasco y referentes a nivel mundial en forja y fundición, así como empresas referentes en el ámbito de las TIC y de la Energía: CIE AUTOMOTIVE, ULMA PIPING, FUCHOSA, ALINAR y SIFE (forja y fundición); LARRAIOZ, EKIDE, ULMA EMBEDDED, DOMINION, AYS, INGETEK y TITANIUM y LARRAIOZ (TIC)  y CEIBER (eficiencia energética). Con todos ellos se conseguirá la nueva arquitectura y procesos productivos energéticamente eficientes.

Además, el consorcio empresarial cuenta con la colaboración científico-tecnológica fundamental de nueve agentes de la RVCTI (Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación): IK4-AZTERLAN, IKERGUNE, UNIVERSIDAD DE DEUSTO, MONDRAGON UNIBERTSITATEA (MGEP), VICOMTECH, DOMINION I+D, ACE4C, CIE R&D e IK4-IKERLAN.

Esta colaboración supondrá un importante incremento de la capacidad científico-tecnológica del conjunto del consorcio, fomentando la investigación industrial estratégica para el País Vasco. Cabe destacar que el estudio de la metodología, herramientas y tecnologías en el proyecto EFFORT 4.0 facilitará el acceso de los centros tecnológicos y universidades a proyectos de investigación en futuros programas regionales, nacionales y europeos, aumentando así el grado de especialización de los agentes de la RVCTI.

El resultado del proyecto es la digitalización y la creación de sensórica resistente al calor, cuyos prototipos se han probado ya en las forjas Alcorta Forging Group, CIE Legazpi, y Ulma Forja y en las fundiciones Alinar y Fuchosa (DRAXTON Atxondo).

EFFORT 4.0 encaja perfectamente con la misión Sife, ya que 3 de las empresas del consorcio (ALCORTA, CIE AUTOMOTIVE y ULMA PIPING) son miembros de la asociación. EFFORT 4.0 investiga el paradigma industria 4.0 en los sectores de forja y de fundición, y desarrolla modelos predictivos. Esto supone una novedad a nivel mundial, ya que no hay precedentes tecnológicos en estos sectores, lo que permitirá incrementar la competitividad de las empresas, que es en definitiva el fin último de Sife.

Proyecto DESKAR2030

La descarbonización de los sectores industriales intensivos en el uso de energía es crucial para alcanzar el objetivo de neutralidad climática en la UE para 2050. Tal como establece la Ley Europea del Clima de 2021, estos sectores (refino, siderurgia, cemento, papel y cartón, vidrio, cerámica, etc.) representan el 40% de las emisiones de CO₂ de la UE. Por ello, el objetivo propuesto requiere una investigación y desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas que, por un lado, mejoren la eficiencia energética de sus procesos productivos y, por otro, fomenten la circularidad y el uso eficiente de los materiales con los que trabajan estas industrias.

Se puede pensar que la fabricación de piezas de forja no tiene un impacto remarcable en la generación de CO₂. Sin embargo, la huella de carbono viene dada por toda la cadena de valor: desde las etapas anteriores (extracción de mineral de hierro, fabricación de acero desde él, transformación de acero en productos, reciclaje de la chatarra, fabricación de acero a partir de chatarra, laminación y transporte...), hasta las de forja en sí mismas (calentamiento, forjado en prensa o martillo, enfriamiento, transporte...) y las etapas posteriores (tratamientos térmicos, embalaje, transporte...). Para avanzar en el desarrollo tecnológico, la forja se ha aliado con la fundición y está desarrollando el proyecto Hazitek DESKAR30.

DESKAR30 se enmarca en la iniciativa "Basque Net Zero Industrial Super Cluster", liderada por el Gobierno Vasco, que busca reducir las emisiones de carbono en cinco sectores industriales clave, incluyendo la fundición y la siderurgia. Con la participación de CIE Automotive Forging como líder, Sidenor Aceros Especiales, Befesa Aluminio, Fagor Ederlan, Alcorta Forging Group y Global Factor, busca impulsar la descarbonización de la cadena de valor de los sectores de fundición y forja, considerándolos desde un punto de vista amplio que incluye tanto a los suministradores de materias primas (acero, aluminio) y de bienes de equipo como a las propias empresas de fundición y forja, ya que de manera conjunta conforman la cadena de valor de estos sectores.

De esta manera, el proyecto DESKAR30 involucra a los diferentes agentes que intervienen en la fabricación de productos fundidos o forjados, bajo la premisa de que la huella de carbono de un producto es la suma de las diferentes huellas de carbono asociadas a las diversas etapas de producción.

El objetivo del proyecto es identificar los procesos industriales con mayor consumo energético, desarrollar y aplicar tecnologías y medidas para reducir las emisiones de CO₂ asociadas al consumo de energía, y evaluar la cadena de valor actual y potencial en Euskadi para el desarrollo y oferta de estas tecnologías y medidas. El proyecto DESKAR30 se alinea con los planes y estrategias para abordar el cambio climático y la descarbonización a nivel nacional e internacional, y su objetivo es contribuir a alcanzar los objetivos de descarbonización de la Unión Europea.

El proyecto DESKAR30 se basa en dos ejes de actuación diferentes, pero complementarios: la eficiencia energética y la circularidad de los materiales. El primero de ellos presenta dos líneas diferentes de actuación. Por un lado, se contempla la reducción del consumo de energía de un proceso productivo electro-intensivo, como es el calentamiento de materia prima (acero) por inducción electromagnética para su posterior transformación en productos forjados para el sector de automoción. La optimización del acoplamiento magnético entre bobinas de inducción y las barras de acero permite aumentar la eficiencia de este tipo de calentamiento, reduciendo, por tanto, el consumo energético asociado.

Por otro lado, en los procesos de acería, donde el carbón se utiliza como agente espumante de la escoria y para recarburar el acero, se busca reemplazar el carbón de origen fósil por materiales más sostenibles, como biochar, polímeros o caucho. Esto permitiría reducir significativamente las emisiones de CO₂ en el sector siderúrgico. Además, la investigación sobre el uso de sistemas que aumenten la velocidad de inyección de carbono también podría tener un impacto importante en la reducción del consumo de carbón.

El segundo eje de actuación, la circularidad de los materiales, busca reducir el consumo de materia prima mediante otras dos líneas de actuación. La primera es la optimización avanzada del diseño de todas las secuencias de los diversos procesos de forja. Esto podría traducirse en reducciones importantes de la materia prima (acero) necesaria para obtener los componentes finales, en función de su complejidad geométrica. La segunda línea es la creación de nuevas aleaciones de aluminio (aleaciones secundarias) basadas en el uso de altos porcentajes, cercanos al 100%, de material reciclado. Esto incluye la posibilidad, en algunos casos, de eliminar los tratamientos térmicos aplicados a los componentes fabricados con estas aleaciones, lo cual tiene un impacto directo en la eficiencia energética del proceso productivo.

Sobre SIFE

Sife, Asociación de Industrias de Forja es una Agrupación Sectorial, con sede en Bilbao y ámbito nacional, constituida con la finalidad de prestar servicios a las empresas de Forja.

Sife tiene el propósito es servir de nexo de unión entre las empresas del Sector y, el representar los intereses de las mismas en todos los ámbitos externos: clientes, proveedores, Iinstituciones, centros de I+D+i y otras asociaciones, entre otras entidades, promoviendo y apoyando la mejora continua en la gestión y el avance hacia la excelencia de las empresas miembros.

Con la colaboración activa de sus 33 miembros, forjas y miembros de su cadena de suministro, Sife contribuye al desarrollo de la actividad de Forja, impulsando y coordinando la información técnica, la normalización, la formación profesional, la implantación de nuevas tecnologías, la divulgación de los procesos de forja y sus aplicaciones, y el desarrollo de nuevos mercados.
Sife forma parte de EUROFORGE, la asociación europea de asociaciones nacionales, formada por 11 países en los que la forja representa más del 80 % de la oferta de la UE más Reino Unido y Turquía. España ocupa el 4.º puesto por producción. Por delante se encuentran, en orden de mayor productor a menor, Alemania, Italia y Francia. La producción nacional ascendió a algo menos de 290.000 t, presentando un máximo de 370.000 en los años 2017 y 2018.

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Este artículo aparece publicado en el nº 10 de Metales&Máquinas págs. 32 a 34.