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Zona Franca
Industrial de GM
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Fotos: cortesía GM Colmotores
la tercera planta de estampado y grafado que General Motors instaló en suramérica está envuelta en la teja sin traslapo standing seam, sistema metálico caracterizado por su acabado homogéneo y hermeticidad contra filtraciones de humedad.
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asar de ensamblador a fabricante de vehículos fue un proyecto que General Motors Colmotores (filial de GM en Colombia) puso a rodar en 2009 y consolidó en noviembre de 2012, cuando estampó la primera pieza piloto de un Chevrolet Cobalt en su nueva Zona Franca Industrial (Zoficol), localizada al suroccidente de Bogotá.
Finalmente se optó por lo segundo, tal como lo afirma Jaime Ardila, presidente de GM para Suramérica: “nosotros producimos en los lugares que vendemos e importamos donde no hay ninguna alternativa. Y como Colombia no es el caso de esto último, para ser más competitivos decidimos dar un salto tecnológico más allá del ensamblaje”.
Frente a la entrada en vigencia de varios tratados de libre comercio suscritos por el Gobierno Nacional, la compañía automotriz, establecida en 1957, tenía dos opciones: transformarse en importador o dar el salto hacia su plan de reconversión industrial, el cual, además de la fabricación de piezas, contemplaba la incorporación de seis robots para los procesos de rematado de soldadura en el armado de cabinas y aplicación de pintura.
Por su parte, Santiago Chamorro, presidente de GM Colmotores, señala que “anteriormente traer conjuntos CKD (piezas desarmadas) era más barato que importar, pues los costos de logística eran inferiores, existía una protección arancelaria y nuestra moneda era más débil; sin embargo, este escenario cambió y exigía que innováramos y nos adaptáramos”.
la cubierta y la fachada de la planta están hechas en la teja sin traslapo standing seam calibre 24, un sistema para la fabricación en obra a través de un proceso de rolado en frío de láminas de acero galvanizado.
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Para lograrlo, GM invirtió 380 mil millones de pesos en la construcción de esta nueva zona franca de 41 300 m2, donde se encuentran una planta de estampado y grafado, y un edificio administrativo. “Con la operación de Zoficol estaremos en capacidad de producir 60 mil vehículos cada año con piezas moldeadas en el país”, destaca el alto directivo.
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Estructura metálica La edificación principal de Zoficol es la planta de estampado y grafado, una estructura metálica de 9 300 m2 que costó 17 200 millones de pesos. En ella operan dos prensas de origen surcoreano, de 1 000 y 2 250 t, empleadas para dar forma a las piezas de los dos nuevos modelos de la marca Chevrolet: el ya mencionado Cobalt y el Sail (ver recuadro: Carros ‘made in Colombia’). La cubierta y la fachada de la planta están hechas en la teja sin traslapo Standing Seam calibre 24. Este sistema, de fabricación en obra, utiliza un proceso de rolado
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en frío de láminas de acero galvanizado en máquinas formadoras de paneles, las cuales fabrican módulos en varios tipos de espesor y geometría que serán grafados y sellados posteriormente de forma manual o mecánica.
(mínimo 5 %)”, explica Mario Bermúdez, arquitecto encargado de la obra. “Entre sus ventajas se encuentran el no poseer traslapos en la dirección del flujo del agua y utilizar anclajes ocultos que garantizan un sistema completamente hermético”, añade.
Se emplea habitualmente en proyectos de bajas pendientes, grandes luces sin traslapos longitudinales, sellado hermético o en el desarrollo de formas curvas. “La configuración geométrica y su método de instalación permiten obtener áreas libres de perforaciones, lo que habilita su uso en proyectos con bajas pendientes
El diseño, fabricación y montaje de esta edificación estuvieron a cargo de CMA Ingeniería & Construcción, empresa que también erigió la estructura metálica del edificio Propilco de Ecopetrol y de la planta Columbus de Argos, ambos proyectos localizados en la Zona Industrial de Mamonal, en Cartagena.
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Debido a su sistema de fijación a la estructura metálica por medio de clips, la teja sin traslapo Standing Seam no requiere perforaciones en la cubierta, así se evitan problemas de filtración.
Manejo y almacenamiento La teja sin traslapo Standing Seam se fabricó en las instalaciones de Zoficol. Por esta razón, el transporte, descargue y movilización correspondieron al material en rollo y no a la cubierta y fachada como tales. “Cada rollo de material que se despachó para este proyecto pesaba alrededor de 1,2 t, por lo que se debió calcular adecuadamente el peso total y utilizar camiones que soportaran esta carga”, expone Carlos Nieto, ingeniero civil de CMA Ingeniería & Construcción. “Los rollos debieron transportarse en vehículos cubiertos evitando su manipulación en condiciones de lluvia, ya que el secado y aireación de estos es un proceso sumamente complicado y que demanda mucho tiempo”, complementa. En vista de que cualquier daño en la lámina se reflejaría posteriormente en la teja, se tomaron precauciones durante el descargue y movilización para que el material no sufriera golpes contra elementos rígidos. “Los rollos se despacharon sobre estibas de madera, las cuales fueron retiradas solo hasta la instalación. Además, cuando se realizó el descargue con montacargas se ubicaron las uñas por debajo de la estiba para no levantar los rollos desde el orificio central”, menciona. El material fue almacenado en instalaciones bajo techo, ventiladas y sin cambios
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bruscos de temperatura que afectaran la humedad y condensación. “Nos cercioramos de no colocar un rollo encima de otro; así como de evitar el contacto con la arena o el polvo, que podían atentar contra el zinc o la pintura”, aclara el profesional. Previo a la instalación, fue necesario verificar las condiciones de la estructura; cualquier desviación hubiera quedado reflejada en la cubierta y la fachada. “Comprobamos la distancia entre las correas de cumbrera, que no debía ser mayor a 30 cm para que el caballete funcionara adecuadamente. Además, cotejamos la perpendicularidad de la estructura, puesto que los elementos principales y secundarios debían describir un ángulo de 90° entre sí”, ejemplifica el experto.
Instalación En la mayoría de casos, la teja sin traslapo Standing Seam se fabrica a nivel de piso y luego se iza hasta la altura de la cubierta. Sin embargo, para proyectos de elevaciones considerables como Zoficol (22 m), lo más conveniente fue utilizar una torre con seis secciones de andamio para colocar la máquina formadora al nivel de la cubierta. Esta torre, debidamente arriostrada, asegura estabilidad y buen comportamiento ante la vibración generada por el artefacto. El resto de actividades concernientes a la colocación de la cubierta se desarrollaron utilizando manlifts, plataformas eléctricas para el trabajo en alturas que permitieron mayor capacidad de carga y un área de operación más amplia y segura.
Ocho hitos constructivos de Zoficol
1. La estructura de fachada está compuesta por perfiles Z grado 50 de 355 mm de altura. 2. El 100 % de los perfiles estructurales fueron prefabricados por el contratista en Colombia a partir de lámina importada A-572 grado 50 con el uso de maquinaria robotizada de última generación. Se utilizaron perfiles tipo alma llena (I, I+T, C) y cajones armados. 3. Estructura metálica 100 % prefabricada en taller con maquinaria CNC y pernada en sitio. Diseño estructural basado en el uso de pórticos resistentes a momento para naves de hasta 22 m de altura con luz de 25 m y capacidad para dos puentes-grúa de 40 t c/u. 4. Puentes en estructura metálica prefabricada, entrepisos en lámina colaborante calibre 18 de 3’’ y placa de concreto para soportar cargas de hasta 18 t x m2. 5. Únicamente se usaron andamios para trabajos en el interior del cárcamo y para la instalación de la máquina formadora de la teja sin traslapo Standing Seam de la cubierta, la cual se ubicó a 22 m de altura. El resto de actividades se desarrollaron con manlifts por agilidad y seguridad. 6. El sistema contraincendios está compuesto por rociadores de techo. Su presión de operación es de 150 psi y su capacidad de almacenamiento de agua, de 3 000 m3. Dispone de un sistema de monitoreo y alarma que permite dar respuesta inmediata ante una emergencia en cualquier zona de la planta. 7. Se instalaron 90 lámparas tipo LED. Cada una consume 154 W, para un gasto total de 13,9 kW. Cubren el área total de la planta, 9 300 m2. 8. Los requerimientos de la teja sin traslapo Standing Seam a nivel de estructura de soporte fueron mínimos; su peso no supera los 6 kg/m2. Adicionalmente, este material disminuyó los desperdicios en obra por su proceso de fabricación en sitio y, por sus características arquitectónicas, reemplazó los cielorrasos.
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Vale destacar que la instalación fue muy similar a la de cualquier cubierta. Se diferenció principalmente por la utilización de tornillos con cabeza plana y clips de fijación para la sujeción a la estructura de soporte, lo que permitió que la teja se pudiera instalar sin ser perforada. Adicionalmente, no se emplearon fijadores de ala en los traslapos laterales, en su lugar se empleó manualmente un grafado continuo sobre las correas y mecánicamente en toda la longitud de la cubierta. Respecto al manejo e instalación del sistema para la fachada, la única diferencia radicó en cómo se izaron las tejas para su colocación. “Se debieron almacenar
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lo más cerca de la zona de instalación y tomar cada unidad, izarla e instalarla en un solo paso. Esto obligó a tener un grupo de instaladores, generalmente uno en cada correa o uno por cada dos correas, para realizar este proceso adecuadamente”, describe el ingeniero Nieto. La teja sin traslapo Standing Seam podía ser incrustada a la fachada con el mismo clip de fijación utilizado en la cubierta; sin embargo, se escogió el tornillo autoperforante colocado en el valle de la teja por condiciones ambientales. “Utilizar clips de fijación proporcionaba una presentación muy limpia, pero con una adherencia menos fuerte, inconveniente para zonas don-
de se esperan cargas de viento muy altas, como sucede en Zoficol. El tornillo autoperforante empleado permitió un anclaje mucho más rígido y resistente, aunque hizo que la fachada se calcara un poco en la estructura. También fue necesario ubicar tornillos en el valle de la correa más alta de la fachada”, concluye.
Obra civil para las prensas Junto a la estructura metálica de la planta, otro reto constructivo de Zoficol fue la obra civil para el funcionamiento de las dos prensas de estampado. Estas máquinas arribaron al puerto de Cartagena el 11 de abril de 2012 proceden-
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Carros ‘made in Colombia’
Históricamente, la industria automotriz colombiana ha sido experta en el proceso de ensamblaje: armado de vehículos uniendo piezas importadas y nacionales. Desde abril de 2013, la entrada en operación de Zoficol permite ejecutar dos nuevos procesos: estampado y grafado. El primero consiste en moldear láminas de acero, previamente cortadas, para dar forma a paneles o piezas de carrocería –puertas, baúles, techos, laterales y guardabarros–; y el segundo radica en tomar dos paneles estampados y unirlos mediante una técnica de doblaje perimetral. La suma de ambos permitirá la fabricación de automóviles nacionales, tal como hoy lo hacen Argentina y Brasil. El proceso de estampado utilizará dos prensas de alto tonelaje, las cuales tienen montadas matrices (moldes) con la forma de la pieza por fabricar, que al unirse dan la forma deseada. El acero empleado para producir esta carrocería es de alta capacidad de embutición. Tal materia prima aún no se produce en Colombia, por lo que Zoficol deberá importarla de Japón, China, Estados Unidos o Brasil.
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la teja sin traslapo podía ser incrustada a la fachada con el mismo clip de fijación utilizado en la cubierta; sin embargo, se escogió el tornillo autoperforante colocado en el valle de la teja por condiciones ambientales. la excavación a 8 m de profundidad con la ayuda de tres retroexcavadoras simultáneas en niveles diferentes y un equipo de demolición para el descabezado de los pilotes. En total se retiraron alrededor de 6 900 m3 de material. El cárcamo cuenta con una placa de 1,20 m de espesor, muros de 0,50 m de espesor y columnas para apoyo de las prensas de 0,85 m x 4 m. Toda la construcción requería un alto grado de precisión para permitir un correcto acople de las prensas en la instalación, de allí que fuera realizada con formaleta industrializada y un concreto especial que admitía fundidas sucesivas con menos de 36 horas de diferencia. tes de Corea del Sur, y su traslado hasta Bogotá fue todo un desafío logístico. “Los 36 vehículos transportadores empleados tomaron distintas rutas de acuerdo con las condiciones climáticas y con el peso de la carga (las prensas pesaban 1 000 y 2 250 t, y estaban compuestas por 38 y 62 piezas, respectivamente). Las fracciones de menor peso tardaron cuatro días en llegar, mientras que las más pesadas requirieron 20”, explica el arquitecto Mario Bermúdez. Una vez en Zoficol, fue necesaria la instalación de una grúa con capacidad de 130 t para poder descargar las piezas y comenzar así el ensamble de las prensas, proceso en el que intervinieron 60 expertos provenientes de Brasil, Corea del Sur, Japón y Colombia. La superficie sobre la cual operan las prensas de estampado requirió una profundidad de cimentación de 8 m; debía soportar el peso de las máquinas y su accionar (cada impacto de la prensas puede llegar a 945 t, el mismo peso de 1 200 vehículos Spark).
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Previo al inicio de la excavación se construyeron 270 pilotes de entre 0,30 m y 0,60 m, de los cuales 150 soportan las cargas de trabajo de las prensas y sus accesorios, mientras que los 120 restantes fueron utilizados como pantalla para protección de la excavación. Posteriormente y con la estructura metálica instalada, se realizó
Por último, toda la placa del piso de la planta y la zona de prensas fue enchapada con baldosas metálicas, cuya función es la de proteger la placa contra la alta abrasión del tráfico de funcionamiento. Esta obra civil tuvo el acompañamiento permanente de un equipo de rescates especializado, para garantizar la seguridad del personal en obra.
ficha tÉcnica Proyecto Cliente Inversión total Área Tiempo de construcción Inicio de obra Inversión planta de estampado y grafado Área planta de estampado y grafado Empresa estructura metálica Tipo de cubierta Acero empleado
Zona Franca Industrial de GM Colmotores (Zoficol) General Motors $ 380 000 000 000 41 300 m2 11 meses febrero de 2012 $ 17 216 398 846 9 300 m2 CMA Ingeniería & Construcción teja sin traslapo Standing Seam, calibre 24 1 020 t
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