Solución de escaneo automatizado para agilizar la fabricación aeroespacial

Tiempo de escaneo de la superficie del ala de un jet reducido a menos de cuatro minutos

 

Wichita, Kansas es conocida como “La capital mundial del aire”. Esto se debe en parte al National Institute for Aviation Research (NIAR) de Wichita State University, un laboratorio líder y avanzado en la fabricación de aeronaves. La zona es la sede de destacadas OEMs aeroespaciales y de defensa, como Boeing, la Hawker Beechcraft Corporation, Bombardier Learjet, Cessna, Spirit Aerosystems y Airbus Americas Inc., por nombrar tan solo a algunas de las empresas establecidas aquí. En el mundo competitivo de la fabricación avanzada de aeronaves, desarrollar talento de clase mundial que puede conducir a la innovación resulta esencial para la permanencia de la industria. Aquí es donde NIAR tiene un lugar privilegiado para apoyar las necesidades locales y globales de profesionales altamente calificados para el ensamblado de aeronaves. Debido a la actividad de investigación avanzada aeroespacial del laboratorio, NIAR fue seleccionada por el presidente Obama como un centro de fabricación.

IMG_8717_blogEsta distinción integra a NIAR a una red de institutos de investigación distribuidos en todo EE.UU. que se dedican al desarrollo y comercialización de tecnologías de fabricación a través de asociaciones públicas y privadas entre la industria, las universidades y las agencias del gobierno federal de los Estados Unidos de América. El valor del laboratorio para la industria privada no se puede entender: como una organización líder en la investigación aeroespacial, NIAR ofrece servicios de prueba y diseño para el desarrollo de productos para las aeronaves. Una iniciativa primordial para NIAR, y para la industria que continúa avanzando, consiste en determinar las formas de aprovechamiento de las tecnologías de fabricación automatizada para mejorar la velocidad y el rendimiento. Aunque los fabricantes de la industria de la automoción han adoptado la automatización, en parte debido a que el volumen de producción es muy grande, la industria aeroespacial ha registrado mayor lentitud en esta inversión.

Una razón ha sido la diferencia en el volumen de producción. Muchos fabricantes de aeronaves se consideran productores de bajo volumen, lo cual retrasa la adopción de tecnologías de automatización que se usan actualmente en las OEMs de la industria de la automoción moderna. Sin embargo, esa tendencia está cambiando, ya que empresas como NIAR demuestran que resulta más sencillo aplicar la automatización en los mercados de producción más baja.

Recientemente, NIAR hizo equipo con Hexagon Manufacturing Intelligence para desarrollar una solución para el escaneo automatizado de la superficie de un ala para la industria aeroespacial. Usando un ala de un jet ejecutivo pequeño con dimensiones aproximadas de 25'x 6', los ingenieros de NIAR y de Hexagon pudieron reducir un proceso de escaneo que anteriormente tardaba días a tan solo cuatro minutos. Aprovechando las capacidades multitarea ofrecidas por la solución automatizada, NIAR pudo mostrar en el ala del jet que una red incorporada de robots, tecnologías de escaneo y herramientas de software podían gestionar de forma precisa y con repetibilidad las tareas de metrología e inspección.

Para logar este avance, el equipo usó una combinación del Leica Absolute Tracker AT960 y un Leica T Scan 5 instalados en un robot ABB IRB 4600-40/2.55. Mr. Brian Brown, Director del Robotics and Automation National Institute for Aviation Research, Wichita State University, encabezó el proyecto de automatización. Trabajando en estrecha colaboración con los ingenieros de aplicación de Hexagon Manufacturing Intelligence, pudieron efectuar el proceso de escaneo automatizado y ejecutarlo en cuestión de horas. "En vez de pasar horas o días de trabajo manual inspeccionando grandes componentes aeroespaciales, ahora podemos aprovechar el Leica T-Scan 5 y ABB Robotics para convertir el trabajo en un proceso automatizado que tarda solo unos cuantos minutos," comentó Brown.

IMG_8513__v2_blogLos resultados fueron muy alentadores. A pesar de los desafíos que representa escanear una sección grande y con acabado metálico del ala, los datos de la superficie de escaneo se obtuvieron rápidamente con un alto grado de precisión. La misión de NIAR consiste en ser el lugar "Donde los planes de prueba se convierten en realidad": los elementos estructurales son el centro de esta iniciativa. La capacidad de ofrecer el escaneo de una superficie de forma rápida y precisa del ala de un jet es un punto de partida de los procesos tradicionales de metrología para aeronaves, que ofrece una forma automatizada, precisa y rápida para asegurar que los ensamblados aeroespaciales se fabriquen según lo planeado. "Ya que ahora es posible inspeccionar grandes componentes aeroespaciales en minutos en vez de horas o días con el uso de la automatización y equipo de metrología de alto nivel, la productividad y eficiencia se pueden incrementar considerablemente a lo largo de toda la línea del producto," agrega Brian Brown.

Con más de 20 laboratorios dedicados a las pruebas de certificación para la tecnología de fuselaje y con un presupuesto anual de $45 millones USD, NIAR allana el camino para los procesos de fabricación de aeronaves avanzadas en los Estados Unidos de América. La economía local se fortalece con la fabricación de la aviación: Wichita es el hogar de 7,000 ingenieros y de 26,400 trabajos de producción aeroespacial: 43% de la generación de las aeronaves de la aviación de EE.UU. se fabrican aquí.

"Conforme más procesos de fabricación de la aviación se vuelven automatizados, las empresas buscan incrementar la velocidad, la eficiencia y la precisión. Al combinar la experiencia de los laboratorios de Wichita State University y la visión del equipo de Hexagon Manufacturing Intelligence, se desarrollan y se implementan soluciones de alto valor y bajo coste de forma rápida y eficiente," concluye Brian Brown.

 

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