Tienes un diseno de mazo de cables sobre el papel. Necesitas muestras fisicas para validar el ajuste, la funcionalidad y la fabricabilidad antes de comprometerte con el utillaje de produccion. La fase de prototipado es donde los buenos disenos demuestran su valides—y donde los disenos con carencias revelan problemas que costarian 10 veces mas de corregir en produccion.
Sin embargo, la mayoria de las guias sobre este tema se quedan en la superficie. Te dicen que el prototipado es importante (eso ya lo sabes), pero no como hacerlo de forma eficiente. Esta guia es diferente. Cubre los detalles practicos: que documentacion preparar, cuanto tiempo tarda realmente cada etapa, que errores evitar y como superar los ensayos de calidad al primer intento.
Por que es clave el prototipado (y por que el 73% de los primeros prototipos necesitan revision)
Saltarse la fase de prototipado es el atajo mas caro en la fabricacion de mazos de cables. Los datos del sector muestran que detectar un error de diseno durante el prototipado cuesta aproximadamente entre 100 y 500 euros. Detectar el mismo error durante la produccion? Entre 5.000 y 50.000 euros en material desechado, retrabajos y retrasos.
Tres tipos de prototipos de mazos de cables
Prueba de concepto
Rapido y aproximado. Valida el diseno electrico basico y la eleccion de conectores. Suele construirse a mano con componentes disponibles en el mercado.
Prototipo funcional
Materiales y conectores con especificaciones de produccion. Valida el ajuste en el chasis o vehiculo real. Se utiliza para ensayos electricos y ambientales.
Pre-serie / Primer articulo
Fabricado con utillaje y dispositivos de produccion. Se somete a una Inspeccion Formal del Primer Articulo (FAI). Es la puerta final antes de la produccion en serie.
La Opinion de Hommer
"He revisado mas de 2.000 solicitudes de prototipo a lo largo de mi carrera. El mejor indicador de exito no es la complejidad del diseno, sino la calidad de la documentacion que aporta el cliente. Los ingenieros que presentan esquemas claros, una lista de materiales completa y criterios de ensayo definidos obtienen prototipos funcionales en 2–3 semanas. Los que envian un boceto en una servilleta diciendo 'ya lo resolvemos sobre la marcha' acaban con 3–4 ciclos de revision y mas de 8 semanas de retraso."
Checklist de Preparacion del Prototipo: 12 Elementos Imprescindibles
Antes de contactar con cualquier fabricante, asegurate de tener estos 12 elementos listos. La falta de 2 o 3 de ellos suele anadir entre 1 y 2 semanas al plazo del proyecto, ya que el fabricante necesita enviar consultas de aclaracion de ida y vuelta.
Esquema electrico / diagrama de cableado
CriticoLista de materiales (BOM) con referencias
CriticoEspecificaciones de conectores y contrapartes
CriticoSeccion, color y tipo de cable por circuito
CriticoLongitud total y dimensiones de ramificaciones
CriticoEntorno operativo (temperatura, humedad, quimicos)
Valores de tension y corriente por circuito
Normativas aplicables (IPC-620, UL, automocion)
Requisitos de etiquetado e identificacion
Cantidad de prototipos necesarios
Plazo objetivo y rango de presupuesto
Criterios de ensayo y aceptacion
Carencias documentales habituales
Los 3 datos que mas suelen faltar: (1) referencias de los conectores de contraparte, (2) asignacion de colores de cable y (3) criterios de ensayo especificos. Parecen detalles menores, pero cada uno genera un ciclo de consultas que retrasa el proyecto entre 3 y 5 dias habiles.
El Proceso de Prototipado en 6 Fases (Con Plazos Realistas)
Todo prototipo de mazo de cables sigue esta secuencia. Los plazos varian en funcion de la complejidad, que definimos segun el numero de circuitos:
| Complejidad | Circuitos | Conectores | Plazo total |
|---|---|---|---|
| Simple | 1–25 cables | 2–5 | 2–3 semanas |
| Medio | 25–100 cables | 5–15 | 3–5 semanas |
| Complejo | 100+ cables | 15+ | 5–8 semanas |
Revision de requisitos y validacion del diseno
2-5 diasEl fabricante revisa la documentacion, identifica posibles lagunas o ambiguedades y confirma que el diseno es fabricable. En esta fase se bloquean el 30% de los proyectos por especificaciones incompletas.
Aprovisionamiento de materiales
3-15 diasSe solicitan conectores, terminales, cables y accesorios. Los conectores especializados (Deutsch, Amphenol, TE Connectivity) pueden tener plazos de entrega de 2 a 4 semanas. Esta suele ser la fase mas larga.
Preparacion de utillaje y dispositivos
2-5 diasSe construye un tablero o dispositivo de ensamblaje para garantizar un rutado consistente de los cables y longitudes de ramificacion correctas. Los dispositivos de prototipo son mas simples que los de produccion, pero siguen siendo fundamentales para la precision.
Ensamblaje
1-5 diasCorte y pelado de cables, crimpado de terminales, insercion en conectores, rutado sobre el dispositivo, agrupacion y enfundado, etiquetado. Cada crimpe se verifica con ensayo de traccion y analisis de seccion transversal.
Ensayos e inspeccion
1-3 diasEnsayo de continuidad, ensayo de rigidez dielectrica (hipot, si aplica), inspeccion dimensional y visual segun los criterios de calidad IPC/WHMA-A-620. Los resultados se documentan en un informe formal.
Inspeccion del Primer Articulo y entrega
1-3 diasSe elabora el paquete documental FAI completo. El prototipo se envia junto con los informes de ensayo, certificados de materiales y registros de inspeccion dimensional.
DFM: 8 Errores Costosos que Detectar Antes de la Produccion
La revision de Diseno para la Fabricabilidad (DFM) durante el prototipado evita sorpresas caras. Basandonos en datos de nuestras lineas de produccion, estos son los 8 errores mas frecuentes que detectamos en la revision de prototipos. Lectura complementaria: nuestra guia de diseno de mazos de cables.
| # | Error | Impacto | Prevencion |
|---|---|---|---|
| 1 | Radio de curvatura insuficiente | Fatiga del cable, cortocircuitos intermitentes | Radio minimo de 4x el diametro del cable |
| 2 | Altura de crimpe incorrecta | Conexiones flojas, fallos | Analisis de seccion transversal en los 5 primeros crimpes |
| 3 | Cable rozando contra bordes afilados | 63% de los fallos de mazo en campo | Anadir pasacables y proteccion de bordes |
| 4 | Bridas demasiado apretadas | Dano al aislamiento, cortocircuitos | Especificar la tension de apriete en las instrucciones |
| 5 | Seccion de cable incorrecta | Sobrecalentamiento, caida de tension | Verificar capacidad de corriente con margen del 20% |
| 6 | Sin bucle de servicio | Imposible sustituir conectores | Anadir 50-100 mm de bucle de servicio en cada extremo |
| 7 | Genero de conector invertido | Ensamblaje imposible | Documentar lado mazo y lado de acoplamiento |
| 8 | Sin alivio de tension | Arrancamiento del conector en servicio | Anadir cubierta trasera o grapa a menos de 150 mm |
El fallo n.o 1 en campo
Estudios en aplicaciones de maquinaria industrial demuestran que el 63% de los fallos de mazos de cables se producen donde los cables rozan contra bordes afilados o vibran de forma impredecible. Un solo cable de potencia de 16 mm sin fijar, vibrando a 120 Hz, puede atravesar su propio aislamiento en menos de 400 horas de funcionamiento. Los ensayos de prototipo deben incluir exposicion a vibraciones siempre que la aplicacion final implique maquinaria en movimiento.
Fabricacion Propia vs. Externalizacion: Marco de Decision
Una de las preguntas mas habituales entre los ingenieros que inician un nuevo proyecto es: debo fabricar el prototipo internamente o enviarlo a un fabricante especializado? La respuesta depende de la complejidad, la cantidad y las capacidades internas.
| Factor | Fabricacion propia | Externalizado |
|---|---|---|
| Ideal para | Mazos sencillos de 1-10 cables | Mazos de 10+ cables con ramificaciones |
| Coste tipico | 50-300 EUR en materiales + tu tiempo | 200-2.000+ EUR por prototipo |
| Plazo | 1-3 dias (si tienes los materiales) | 2-8 semanas (incluido aprovisionamiento) |
| Utillaje necesario | Herramienta de crimpado basica, pelacables | La fabrica gestiona todo el utillaje |
| Control de calidad | Limitado a visual + multimetro | Continuidad completa, hipot, traccion |
| Escalabilidad | Hay que redisenar para produccion | El prototipo alimenta directamente la produccion |
| Proteccion de PI | Control total | Requiere acuerdo de confidencialidad (NDA) |
La Opinion de Hommer
"Siempre recomiendo externalizar si el plan es fabricar a escala a medio plazo. Cuando construyes un prototipo casero y se lo entregas a una fabrica, la respuesta habitual es: 'esto no se puede fabricar asi en volumen'. Y entonces hay que empezar de cero. Si prototipas con el mismo fabricante que hara la produccion, cada decision de diseno se valida para la fabricabilidad desde el primer dia. El coste inicial es mayor, pero el coste total hasta la produccion en serie es sensiblemente inferior."
Ensayos del Prototipo: Manuales vs. Automatizados
Los ensayos son la fase donde los prototipos demuestran su valor. La cuestion es si ensayar de forma manual o invertir en ensayos automatizados. La respuesta depende del numero de circuitos y la intencion de produccion.
Ensayo manual
- • Velocidad: ~17 minutos por punto de conexion
- • Precision: ~95% de deteccion de defectos
- • Equipamiento: Multimetro, megohmimetro
- • Ideal para: 1-25 circuitos, prototipos unicos
- • Coste: Bajo en equipos, alto en mano de obra
Ensayo automatizado
- • Velocidad: ~1 segundo por punto de conexion
- • Precision: 99,9999%+ de deteccion de defectos
- • Equipamiento: Dispositivo de ensayo automatico (2.000-20.000 EUR)
- • Ideal para: 25+ circuitos, articulos de pre-serie
- • Coste: Alto en equipos, practicamente nulo por unidad
El punto de inflexion
Para un mazo de 100 cables, el ensayo manual requiere aproximadamente 28 horas por unidad. El ensayo automatizado con un dispositivo a medida se completa en menos de 2 minutos. Si planeas fabricar mas de 5 unidades, el dispositivo automatizado se amortiza solo. Datos de Assembly Magazine confirman que los equipos automaticos pueden generar archivos de configuracion en 5 segundos, frente a las 5 horas de la configuracion manual.
Inspeccion del Primer Articulo (FAI): Como Aprobar a la Primera
La FAI es el proceso formal de verificacion de que la primera unidad con intencion de produccion cumple todas las especificaciones de diseno. Muchos ingenieros temen la FAI, pero con una preparacion adecuada, aprobar al primer intento es perfectamente factible.
Paquete documental de la FAI
Informe de inspeccion dimensional (todas las cotas criticas medidas y comparadas con el plano)
Resultados de ensayos electricos (continuidad, resistencia de aislamiento, hipot si aplica)
Resultados de ensayo de traccion de crimpes (segun requisitos IPC/WHMA-A-620)
Fotografias de seccion transversal de crimpes (por cada tipo de terminal utilizado)
Certificados de materiales y registros de trazabilidad
Inspeccion visual segun IPC/WHMA-A-620 Clase 2 o 3
Fotografias del mazo terminado con el etiquetado visible
Informe de no conformidades (si se han aceptado desviaciones)
Las 5 causas principales de rechazo en la FAI (y como prevenirlas)
Longitudes de cable fuera de tolerancia
Solucion: Especificar +/-10 mm de tolerancia en ramificaciones no criticas, +/-3 mm en las criticas.
Valores de traccion de crimpe por debajo del minimo
Solucion: Validar el utillaje de crimpado con las 5 primeras unidades antes de lanzar el lote completo.
Etiquetas incorrectas o ausentes
Solucion: Incluir la ubicacion de etiquetas en el plano de ensamblaje, no solo en el esquema electrico.
Asignacion incorrecta de pines del conector
Solucion: Verificar el pinout contra el mazo o dispositivo de acoplamiento, no solo contra el esquema propio.
Documentacion incompleta
Solucion: Utilizar una lista de verificacion FAI estandar (como el formato AS9102) incluso en proyectos no aeronauticos.
La Opinion de Hommer
"Las empresas que aprueban la FAI a la primera hacen todas lo mismo de forma diferente: comparten la lista de verificacion de la FAI con nosotros antes de que construyamos el prototipo. Cuando sabemos exactamente que se va a medir y como, configuramos nuestros procesos para alcanzar esos objetivos desde el inicio. Sin sorpresas."
Del Prototipo a la Produccion: Escalar sin Empezar de Cero
Un prototipo exitoso es un gran avance, pero la transicion a la produccion plantea nuevos retos. Esto es lo que suele cambiar entre prototipo y produccion. Para mas informacion sobre el proceso completo de ensamblaje de cables a medida, consulta nuestra guia dedicada.
| Aspecto | Prototipo | Produccion |
|---|---|---|
| Dispositivo de ensamblaje | Tablero sencillo con clavos o plantilla 2D | Dispositivo 3D completo con guias y clips |
| Crimpado | Herramientas manuales, verificacion por muestreo | Aplicadores automaticos, monitorizacion de fuerza al 100% |
| Ensayos | Manual o semiautomatizado | Dispositivo de ensayo automatizado, 100% de las unidades |
| Procesado de cables | Corte y pelado manual | Maquinas automaticas de corte-pelado-crimpado |
| Documentacion | Planos de ingenieria | Instrucciones de trabajo completas, planes de control, PFMEA |
| Gestion de cambios | Control de revisiones informal | Proceso formal de ECN/ECO |
Planifica entre 2 y 3 iteraciones de prototipo antes de congelar el diseno para produccion. Presupuesta en consecuencia—cada iteracion suele costar entre el 60 y el 80% del prototipo inicial, ya que el utillaje y los dispositivos se pueden reutilizar en la mayoria de los casos.
Preguntas Frecuentes
Cuanto cuesta un prototipo de mazo de cables?
Los prototipos sencillos (menos de 25 cables) suelen costar entre 200 y 800 EUR por unidad. Complejidad media (25-100 cables): de 800 a 3.000 EUR. Mazos complejos (100+ cables): de 3.000 a 10.000+ EUR. El mayor factor de coste es el aprovisionamiento de materiales; solo los conectores especializados pueden superar el coste de la mano de obra.
Cual es la cantidad minima de pedido para prototipos?
La mayoria de los fabricantes pueden producir desde 1 hasta 5 unidades para prototipado. Sin embargo, algunos aplican una tarifa de puesta en marcha (200-500 EUR) para cantidades muy pequenas, con el fin de cubrir los costes de dispositivos y programacion. Pregunta siempre por los cargos NRE (Ingenieria No Recurrente) desde el principio.
Cuantos ciclos de revision debo presupuestar?
Presupuesta entre 2 y 3 iteraciones. El primer prototipo suele revelar problemas de ajuste y rutado. El segundo aborda refinamientos electricos y funcionales. El tercero (si es necesario) es habitualmente el articulo de validacion de pre-serie.
Puedo enviar un mazo de muestra en lugar de planos?
Si, muchos fabricantes ofrecen servicios de ingenieria inversa. Desmontan la muestra, crean la documentacion tecnica y fabrican una replica. Esto anade entre 3 y 5 dias, pero funciona muy bien cuando no existen planos formales. Asegurate de que la muestra refleja tu intencion de diseno actual.
Que certificaciones debe tener un fabricante de prototipos?
Como minimo, operarios formados en IPC/WHMA-A-620. Para automocion, se requiere IATF 16949. Para dispositivos medicos, ISO 13485. Para aeronautica, AS9100. Si necesitas mas informacion, consulta nuestra guia sobre certificaciones de mazos de cables.