Racionalización de los procesos de planificación y programación para lograr entregas a tiempo en una media del 96 al 98 por ciento de las ocasiones.

Producto: Opcenter
Industria: Aeroespacial y defensa

Applied Composites, fundada en 1982, es líder mundial en el sector de los materiales compuestos y ofrece soluciones de materiales compuestos para fuselajes de aviones, motores, sistemas de defensa y misiones, vehículos de lanzamiento y estructuras de satélites. En conjunto, la empresa aspira a ofrecer estratégicamente servicios de ingeniería, apoyo programático y capacidades de fabricación verticalmente integradas a clientes de los sectores aeroespacial y de defensa. Applied Composites cuenta con un largo historial de satisfacción del cliente gracias a su enfoque en la mejora de sus procesos para reducir tiempo y costes.

Sin embargo, a medida que Applied Composites crecía, se dieron cuenta de los problemas relacionados con la planificación, la programación y sus procesos generales. Como solución, la empresa consultó con Lean Scheduling International (LSI), parte de ATS Global (ATS), socio de Siemens Digital Industries Software. Esto llevó a la empresa a aprovechar el software Opcenter™ como solución, que forma parte de la plataforma empresarial Siemens Xcelerator de software, hardware y servicios.

Hacer frente a los retos del crecimiento empresarial
Aunque el crecimiento empresarial parece una situación en la que todos salen ganando, conlleva ciertos retos. Applied Composites se dio cuenta de que cada vez era más difícil gestionar la planificación, la programación y los procesos en general, especialmente cuando el crecimiento de la empresa afectaba a todas las áreas. A medida que crecía la base de clientes, aumentaba la cantidad de trabajo, lo que hacía necesario aumentar el número de empleados. Con estos problemas agravados, el entorno de trabajo de la planta también se resintió, creando estrés entre los trabajadores por no saber dónde estaban los productos y provocando que se perdieran pedidos. Además, el hecho de no saber qué materiales necesitarían para determinados trabajos o de no poder programar suficientes empleados para hacer funcionar las máquinas disponibles estaba provocando el retraso de la empresa.

Durante este periodo, Applied Composites utilizaba hojas de cálculo y software de planificación de recursos empresariales (ERP) para crear un informe de producción detallado con todos los trabajos de los clientes y las fechas de entrega. El software ERP establecía las fechas de los materiales utilizando su función integrada de planificación de necesidades de materiales (MRP); sin embargo, este sistema tenía defectos. No tenía en cuenta el utillaje como limitación, que es crucial para programar con precisión las operaciones posteriores en el proceso de fabricación. Debido a esto, Michael Moses, el programador principal de Applied Composites, tenía que programar de 6 a 8 semanas después de recibir el informe del proceso MRP.

Además, John Pettit, director de operaciones de Applied Composites, describe los retos de la función del supervisor en el primer paso operativo (laminado). En primer lugar, tendría que consultar el informe diario. A continuación, organizar la gestión diaria del taller. Esto incluía averiguar cuáles eran las fechas de entrega, saber que tenían que tener todo en su departamento al menos cuatro semanas antes de la fecha prevista y dar a los demás departamentos una semana para terminar. En general, el proceso no era óptimo y dejaba margen para el error.

Applied Composites sabía que tenía que encontrar la manera de superar estos problemas, especialmente en lo que se refiere a la programación y la planificación. “En general, queríamos tener una indicación clara de lo que podíamos entregar”, dice Moses.

Trabajar en equipo para encontrar una solución
Para encontrar una solución, Applied Composites solicitó ayuda a LSI. Al principio, la empresa tuvo problemas para adaptarse a una solución que tenía un enfoque alternativo de la programación frente a su software ERP original, lo que provocó que la primera implantación no fuera un éxito. Sin embargo, una vez que la empresa confió en la sugerencia de LSI de utilizar Opcenter Advanced Planning and Scheduling (APS), pudieron implantarlo con éxito.

Mediante el uso de minipruebas de concepto, LSI trabajó con Applied Composites para sugerir y recopilar datos con los que impulsar su programación. Además, al tener un enfoque práctico para configurar los modelos y validar los requisitos de datos, las empresas pueden probar varios escenarios de validación.

En general, Applied Composites eligió Opcenter APS como solución de programación y planificación por su capacidad para gestionar requisitos de programación complejos con múltiples restricciones activas durante todo el proceso de fabricación. Esto era algo que el anterior software ERP de la empresa no podía hacer.

Superar las limitaciones de planificación y programación
Antes de integrar Opcenter APS, Applied Composites experimentó numerosas limitaciones utilizando su antigua solución. Entre ellas, la falta de visibilidad de la disponibilidad de materiales, la dependencia de los conocimientos triviales del programador y del supervisor de taller, un entorno estresante y caótico, cantidades exponenciales de tiempo dedicado a la programación de la producción y ninguna solución para ayudar al programador en la toma de decisiones. Sin embargo, gracias a Opcenter APS, pudieron superar la mayoría de ellas.

Para superar estas limitaciones, gracias a Opcenter APS, Applied Composites pudo configurar modelos para tener en cuenta todas las restricciones, desde los materiales hasta las herramientas o los moldes, pasando por las capacidades de los operarios. A partir de ahí, podían crear eficazmente una programación de acuerdo con la capacidad real de la planta y no con una estimación. Con estas configuraciones, la empresa también podía mejorar sus procesos de programación, ya que el software podía tomar automáticamente muchas de las decisiones de programación. Anteriormente, el programador tardaba horas en crear un informe de alto nivel y luego lo utilizaba para crear una programación en una hoja de cálculo, aprovechando los conocimientos y datos de múltiples fuentes.

En cuanto a la visibilidad, con Opcenter APS, los trabajadores podían ver en qué punto de la planta se encontraban los pedidos, informar a los clientes de los plazos de entrega reales frente a los plazos de entrega estándar y ver si había algún problema potencial aguas abajo. Además, la capacidad de establecer fechas y calendarios precisos de demanda de material fue innovadora para la empresa. Ahora podían programar más de 30.000 operaciones de forma rápida y sencilla, ahorrando tiempo y esfuerzo manual.

Anteriormente, los supervisores de departamento gestionaban la programación y procesaban las operaciones posteriores simultáneamente, lo que les hacía perder oportunidades de maximizar el rendimiento y reducir los tiempos de cambio. Además, Applied Composites consideró asignar tres programadores para gestionar las actividades de la planta; sin embargo, con Opcenter APS, necesitaron un programador maestro, lo que redujo la necesidad de más trabajadores para una tarea específica.

En general, gracias a esta solución, Applied Composites puede generar una programación fácil de seguir, lo que les ayuda a limitar la toma de decisiones en el taller y a reducir el estrés y la desorganización.

El uso de Opcenter APS lo une todo, nos da la oportunidad de ser francos con nuestros clientes y de ayudarles a identificar qué es lo que va a contribuir más al éxito del programa.

Michael Moses, Jefe de programación

Revolucionando la ingeniería espacial: La historia del origen de OX con Siemens

En la vasta extensión del espacio, hay pioneros en una búsqueda incesante por desvelar los misterios del cosmos y ampliar los límites de la exploración humana. Uno de ellos es OX Origin, una empresa rumana con una misión singular: impulsar a la humanidad hacia las estrellas. Fundada por los visionarios Alex Bugnar e Ilie Ciobanu, OX Origin no es una empresa más del sector aeroespacial, sino una fuerza revolucionaria que está redefiniendo la forma de abordar los sistemas espaciales y la ingeniería de software.

Rompiendo fronteras en tecnología espacial

Los fundadores de OX Origin tienen la misión de tender un puente entre la tecnología espacial convencional y las prácticas de diseño e ingeniería más avanzadas. Ilie Ciobanu, cofundador, señala: “Las herramientas que se utilizan en la industria espacial se están quedando atrás en lo que respecta a la tecnología de diseño e ingeniería. No en la tecnología que producen, sino en la que se utiliza, especialmente las herramientas de software, que suelen ser más antiguas que el software más avanzado”.

Ciobanu observa con agudeza que el reto no reside en la calidad de la tecnología creada, sino en las herramientas utilizadas para gestionar estos proyectos. Cree que la reticencia del sector a adoptar las últimas tecnologías frena el progreso, y esto es precisamente lo que OX Origin pretende cambiar.

Los visionarios detrás de OX Origin

El viaje de OX Origin comenzó cuando Bugnar y Ciobanu se cruzaron durante sus primeras carreras profesionales en Oxford (Reino Unido), inspirando el nombre “OX Origin”. Sus cualificaciones y áreas de especialización los convierten en un dúo dinámico:

Alex Bugnar tiene un máster (MSc) en Tecnologías de Ultra Precisión y una licenciatura (BSc) en Ingeniería de Telecomunicaciones. Está especializado en ingeniería de software en OX Origin.
Ilie Ciobanu posee una licenciatura en Ingeniería Astronáutica y un máster en Tecnología Espacial, y se centra en los aspectos de diseño y consultoría de su negocio.
Su colaboración y sus habilidades complementarias fueron los catalizadores para fundar OX Origin en 2020. Más allá de la química personal, vieron la oportunidad de ayudar y educar a otros profesionales de la industria espacial.

En busca de las estrellas: StarLeap y MARS

Aunque la misión global de OX Origin es ambiciosa, están desarrollando activamente soluciones para llevarla a cabo. Una de ellas es StarLeap, una plataforma web empresarial diseñada para gestionar el proceso de diseño integral de sistemas espaciales complejos. Además, ofrecen MARS, una solución diseñada para ayudar a los ingenieros mecánicos a verificar las uniones atornilladas y garantizar los márgenes de seguridad asociados mediante el análisis estático de los pernos.

Además de sus soluciones propias, OX Origin aprovecha la potencia de las soluciones de software de Siemens en sus proyectos:

  • NX para diseño
  • Simcenter para simulación
  • Nastran para cálculo
  • Teamcenter Share para la colaboración


Ilie Ciobanu, principal usuario del software, comparte su punto de vista y afirma: “En comparación con otras soluciones del mercado, creo que la de Siemens es la más conectada”.

Destaca la perfecta integración entre NX y Simcenter, que permite un análisis exhaustivo del diseño. Esta compatibilidad permite a OX Origin explorar varias configuraciones, evaluar el rendimiento mecánico, térmico y estático, y seleccionar el mejor diseño para satisfacer los requisitos del cliente.

Colaboración sin esfuerzo con Teamcenter Share

Con Teamcenter Share, OX Origin colabora sin esfuerzo con clientes de todo el mundo. Esta plataforma basada en la nube facilita el intercambio seguro de archivos, modelos y resultados de simulación. Se pueden asignar permisos para garantizar la seguridad de los datos. A continuación, los clientes pueden participar activamente en el procesamiento, modelado y simulación de los datos, al tiempo que proporcionan información y los ajustes deseados.

Más allá de la colaboración, Teamcenter Share sirve de eje central para almacenar y gestionar datos y agilizar las tareas y actividades de los clientes. Según Ciobanu, “nos hace la vida más fácil y nos ayuda a gestionar las tareas y actividades de los clientes con los que trabajamos”.

Potenciar el futuro del espacio

De cara al futuro, OX Origin se ha comprometido a potenciar las nuevas empresas de la industria espacial. Su objetivo inmediato es dotar a las empresas emergentes de las herramientas y los conocimientos necesarios para prosperar. Animan a otros a aprovechar recursos como los programas Solid Edge for Startups de Siemens.

El viaje de OX Origin no se limita a su éxito, sino que pretende llevar a toda la industria espacial a nuevas cotas. Su dedicación a la innovación, la colaboración y las soluciones de software avanzadas de Siemens les está acercando a su objetivo de permitir a la humanidad alcanzar las estrellas.

Cómo Northrop Grumman impulsó su transformación digital con PLM

Producto: Teamcenter
Industria: Aeroespacial

Northrop Grumman Corporation es una multinacional estadounidense de tecnología aeroespacial y de defensa centrada en la transformación digital. Con 90.000 empleados y unos ingresos anuales superiores a 30.000 millones de dólares, es uno de los mayores fabricantes de armas y proveedores de tecnología militar del mundo. Altair Kaminski, PLM Systems & Digital Strategy Manager, trabaja en la división de sistemas de propulsión, que desarrolla motores sólidos para cohetes destinados al sector espacial.

La división de sistemas de propulsión de Northrop Grumman utiliza los productos de gestión del ciclo de vida del producto de Siemens para apoyar sus objetivos de transformación digital, incluso para la gestión de CAD y las aplicaciones de fabricación.

Gestión de la verificación en entornos complejos de desarrollo de productos
Para los fabricantes aeroespaciales, la certificación lo es todo. Además de las ya de por sí estrictas normativas, las empresas aeroespaciales y de defensa de hoy en día se enfrentan a demandas adicionales de avances como los agresivos objetivos de sostenibilidad y las opciones de aeronaves autónomas, que requieren sistemas más integrados impulsados por software y electrónica.

Mientras gestiona el desarrollo de su complejísima línea de productos, Northrop Grumman es plenamente consciente de estos retos. Ante todo, deben cumplir las expectativas de los clientes de comercializar lo antes posible los nuevos productos y las actualizaciones de los ya existentes.

Para agilizar la certificación y sacar los productos al mercado con mayor rapidez, es esencial que Northrop Grumman impulse la eficiencia de sus procesos y operaciones empresariales. Cuando se les presenta un reto como la gestión de cambios, los desarrolladores de productos necesitan comprender no sólo por qué se realiza un cambio, sino qué impactos tendrá un cambio en toda la gama del producto.

Conciliar un solo cambio puede ser extremadamente tedioso cuando los datos del producto no están conectados o en contexto para su certificación. El problema se agrava cuando un cambio debe multiplicarse por millones de piezas y cientos de proveedores. Para asegurarse de que disponen de las herramientas adecuadas para respaldar sus programas, Northrop Grumman recurrió a Siemens para que les ayudara en su viaje hacia la transformación digital de la organización.

Adoptar la transformación digital
Kaminski y su grupo han adoptado el concepto de transformación digital. La transformación digital se refiere a la adopción de datos y soluciones digitales para las actividades y procesos empresariales. Con su sistema PLM como columna vertebral para la habilitación, la transformación digital involucra a las personas con flujos de trabajo digitales para promover el máximo aprovechamiento de las inversiones en tecnología en toda la organización.

“Los datos son clave para obtener información, pero conectarlos es de donde proviene el verdadero poder de la transformación digital”, dijo Kaminski.

Northrop Grumman utiliza PLM como centro masivo para almacenar y gestionar la información necesaria para establecer un hilo digital a lo largo de todo el ciclo de vida de sus productos. Ayuda a vincular las relaciones entre los datos, aportar información adicional y conectar con sistemas externos.

Un enfoque de sistema de sistemas en acción
Para apoyar su transformación digital, Northrop Grumman ha establecido un hilo digital del ciclo de vida del producto. El sistema PLM sirve de columna vertebral del hilo digital, conectando la información a través de dominios funcionales y disciplinas operativas para permitir que las funciones individuales operen como una unidad colaborativa. Este enfoque de “sistema de sistemas” abre la puerta a explorar potentes capacidades interfuncionales como los gemelos digitales.

Pudimos reducir el peso en un 25% gracias a que tuvimos acceso al modelo y realizamos un montón de iteraciones en el diseño para conseguir una eficiencia óptima.

Altair Kaminski, Director de Sistemas PLM y Estrategia Digital

Para su colector del sistema de lanzamiento abortado, Northrop Grumman aprovechó los gemelos digitales, coordinando las pruebas físicas y virtuales para lograr una reducción significativa del peso del producto. Con la capacidad de integrar la simulación y las pruebas virtuales en su plan de proyecto, Northrop Grumman puede planificar las pruebas de certificación y la documentación en tiempo real. El hilo digital crea una cadena de datos totalmente trazable y auditable desde los requisitos hasta el servicio, lo que reduce la dependencia de las pruebas de piezas físicas al vincular las pruebas virtuales y físicas como prueba de conformidad.

Con una estrategia de verificación y validación virtual digitalizada respaldada por PLM, Northrop Grumman puede producir de forma más eficiente y mostrar con mayor confianza la prueba de conformidad de sus productos avanzados y conseguir la certificación más rápidamente.

Microsoft Flight Simulator, uno de los videojuegos más bonitos del mundo, utiliza Artec Leo para recrear aviones hiperrealistas

Producto: Artec LEO
Industria: Productos de Consumo y Venta

Microsoft Flight Simulator

Vista de la cabina de mando en el juego Flight Simulator

Catorce años después del último lanzamiento del famoso juego de simulación de vuelo, el 18 de agosto de 2020, Microsoft y Asobo Studio han presentado la última edición de Flight Simulator.

Ya es juego de PC más vendido desde su lanzamiento, Microsoft Flight Simulator es un éxito mundial, con más de 1 millón de jugadores y con más 26 millones de vuelos realizados por usuarios.

Para recrear el entorno del juego, los gráficos y las cabinas de los aviones a la perfección, Asobo Studio necesitaba que se reprodujera fielmente hasta el último detalle. Esto es muy importante, ya que la mayoría de los jugadores son pilotos, aficionados a la aviación y expertos en juegos con amplios conocimientos en simuladores de vuelo.

Tecnologías 3D para ayudar con los exigentes requisitos de rendimiento

Ingenieros de Asobo Studio, el principal desarrollador independiente de juegos para PC y consolas de Francia con sede en Burdeos, ha utilizado tecnologías de escaneo 3D para recrear con precisión real las cabinas de los aviones, haciendo que hasta el más mínimo detalle sea mucho más realista en esta nueva versión de Microsoft Flight Simulator.Microsoft Flight Simulator

Diseñador de vehículos de Asobo escaneando el interior de una aeronave con Artec Leo

El equipo de Asobo Studio visitó varios hangares para digitalizar meticulosamente diferentes aviones, desde los biplazas acrobáticos hasta los jumbo.

Las operaciones de escaneo se hicieron en pocas semanas, y fueron realizadas con la ayuda del escáner 3D de mano Artec Leo, un dispositivo capaz de escanear 80 fotogramas por segundo, y que funciona a través de una simple pantalla táctil. El escáner fue suministrado por 3D Numerisation, socio de Artec 3D.

De este modo, se utilizó Artec Leo para obtener rápidamente los colores, formas y dimensiones precisas de un avión Robin DR 400 además de muchos otros aviones.

Una vez que los aeroplanos son escaneados, los datos son procesados en el Software Artec Studio, donde las densidades de malla de los escaneos se reducen y optimizan para ajustarse a los requisitos del motor del juego antes de que los escaneos se exporten para un mayor perfeccionamiento. Artec Studio permite al usuario crear, editar y procesar todos los datos 3D manualmente. Cada avión escaneado necesita alrededor de un día de trabajo de procesamiento con el software para poder ser exportado.

Facilidad de uso, hiperrealismo y ahorro de tiempo

Artec Leo, que es capaz de escanear cualquier tipo de objeto, también se usó para digitalizar otras partes de la aeronave, como el tren de aterrizaje y los fuselajes.

Obviamente es mucho más rápido escanear un objeto existente que recrearlo desde cero usando un software de modelado 3D. Las tecnologías de escaneo 3D permiten a los usuarios dar vida a un objeto exactamente igual a su versión en el mundo real. Para mostrar lo rápido que es el proceso, escanear un avión lleva de medio día a un día, dependiendo de su tamaño. Cabinas de mando y trenes de aterrizaje enteros se pueden escanear en tan sólo una hora.Microsoft Flight Simulator

En el interior del simulador se prueban modelos de aviones hiperrealistas

“Podemos capturar una gran cantidad de datos en muy poco tiempo y cambiar el ángulo de escaneo muy rápidamente”, señala Nicolas Favre, diseñador de vehículos en Asobo. “Durante el proceso de digitalización, la única dificultad fue encontrar la distancia suficiente para escanear el panel de instrumentos dentro de la cabina, que es muy estrecha. Sin el escaneo 3D, habría sido mucho más difícil conseguir un nivel de precisión tan alto, especialmente para los muchos botones y controles de la cabina”.

El escaneo 3D fue crucial en cuanto al ahorro de tiempo, así por ejemplo, nos ahorramos algunos controles de calidad de los diferentes fabricantes de aviones que tenían que darnos su autorización para validar nuestro trabajo. Con las tecnologías de escaneo 3D pudimos pasar directamente a la fase de modelado, ganándonos la confianza y la credibilidad de los fabricantes, que pudieron verificar la precisión de nuestros modelos de aviones y de las cabinas de mando en el juego”, explica Gabriel Turot, diseñador de vehículos de Asobo Studio.

Asobo Studio, siempre a la vanguardia de las últimas tecnologías, considera este proyecto de escaneo 3D como un “Laboratorio de ideas” para utilizarlo posteriormente en otros proyectos, con el objetivo de crear videojuegos aún más realistas.

Andrey Vakulenko, Director de Desarrollo de Negocios de Artec 3D, concluye: “Con este enfoque de desarrollo de juegos de simulación, cualquiera puede entrar virtualmente en una cabina de avión que es claramente idéntica a la original. Es realmente impresionante experimentar los resultados que ofrece Asobo Studio para crear los aviones en Flight Simulator. El escáner Leo de Artec se utiliza habitualmente para el diseño de aviones reales, y para asegurar el control de calidad de sus piezas. Es excitante comprobar que ahora todo el mundo puede disfrutar de los modelos 3D de estos aviones con el nivel de calidad que usan los ingenieros aeronaúticos. Esto abre muchas puertas a desarrolladores de la industria de los videojuegos, pero también para la realidad virtual y la realidad aumentada.”

easyJet reduce el tiempo de evaluación de daños de aeronaves en un 80 % con Geomagic Control X

Producto: Geomagic Control X
Industria: Aeroespacial y Defensa

Si ha volado a cualquier lugar de Europa en las últimas dos décadas, es muy probable que haya volado con easyJet. Esta aerolínea de bajo costo líder en Europa lleva a los viajeros a más de 30 países en más de 600 rutas de manera segura y conveniente, al mismo tiempo que ofrece algunas de las tarifas más bajas en todo el continente. ¿Cómo lo hicieron? Con un enfoque en la seguridad, la simplicidad y la eficiencia operativa. La organización de ingeniería de easyJet personifica este espíritu al poner la seguridad en el centro de todo lo que hace e innovar para mejorar continuamente el rendimiento y reducir los costos.

easyJet evalúa los daños de aeronaves más rápido con Geomagic Control X

Un Airbus A320 de easyJet en el hangar de mantenimiento de la empresa, donde se aprovecha el escaneo 3D para mejorar y acelerar las evaluaciones de daños a aeronaves.

Minimización del tiempo de aeronaves en tierra

Una de las formas más importantes en que easyJet puede minimizar los retrasos y mantener bajos los precios de los boletos es reducir el tiempo de aeronave en tierra (AOG). Los eventos AOG no planificados ocurren cuando cualquiera de los 298 aviones Airbus de la compañía sufre daños o fallas mecánicas, y pueden ser muy costosos, sin mencionar los inconvenientes para los pasajeros. Está claro que cuanto más rápido se pueda revisar un avión dañado, mejor será para la aerolínea y sus pasajeros. 

“Uno de nuestros mayores desafíos es tratar de reducir el tiempo AOG de las aeronaves y mantener registros precisos cuando se producen daños”, dijo Andrew Knight, ingeniero de estructuras de flotas de easyJet. Si bien es raro, el granizo, los impactos de pájaros y otros eventos pueden dañar potencialmente las alas y el fuselaje y requieren inspección antes de volver a volar. La verificación de los daños causados ​​por este tipo de eventos ha sido tradicionalmente un proceso lento, manual y de baja tecnología que requiere que el personal de mantenimiento evalúe los daños de la aeronave utilizando herramientas de medición manual, como reglas y calibradores vernier. Peor aún, interpretar el alcance de cualquier daño usando esta técnica es altamente subjetivo y no repetible entre los miembros del personal. El equipo de ingeniería estructural de easyJet buscó una solución moderna para acelerar las cosas y brindar resultados más precisos y trazables.

Ubicación de la desviación escaneada en 3D con Geomagic Control X

Geomagic Control X muestra los resultados de un análisis de abolladuras, incluidas la profundidad y la distancia máximas entre cada abolladura, en función de un escaneo 3D de un alerón.

Inspección móvil 3D repetible y precisa

“Hemos estado buscando un sistema que sea fácil de usar para el ingeniero de mantenimiento pero que tenga la capacidad de proporcionar informes más detallados si así lo requiere el personal de soporte. Debe ser preciso, repetible y, sobre todo, móvil, ya que los eventos AOG pueden ocurrir en cualquier lugar dentro de nuestra red de 136 destinos en toda Europa”, continuó Knight. “El mayor desafío fue el lado del software porque necesitaba ser una interfaz simple y fácil de usar para obtener un informe básico de daños, pero lo suficientemente potente como para proporcionar detalles más detallados en las oficinas de soporte. El escaneo 3D debería proporcionarnos una evaluación de daños precisa y rápida con resultados repetibles independientemente de la experiencia del usuario”.

Por estos motivos, easyJet recurrió al distribuidor de 3D Systems OR3D, una empresa del Reino Unido con experiencia en escaneo 3D y software Geomagic. Robert Wells, un experto en escaneo 3D de OR3D, informó que “según el requisito de easyJet de escanear rápidamente áreas grandes, como la longitud total del ala de un Airbus A320, en la pista, recomendamos un escáner 3D portátil de mano. Y sabíamos que Geomagic Control X™ era el software adecuado porque necesitaban una forma automatizada de evaluar las abolladuras que fuera fácil de aprender y usar para su personal”. Con esta solución, realizar una evaluación de daños en los aproximadamente 70 pies (21 metros) de las aletas de un A320 toma solo unas pocas horas, en comparación con varios días con calcos de cera en papel de calco, lo que ahorra a easyJet decenas de miles de libras/euros por evento de daño. .

La inspección de Geomagic Control X muestra las ubicaciones de las abolladuras a easyJet de forma rápida y precisa

La ubicación y la gravedad del daño se reconocen instantáneamente durante la evaluación de las superficies de vuelo. Las decisiones de reparación se pueden tomar rápidamente y con un alto nivel de confianza.

Informes instantáneos para una documentación rápida

Una vez que se completan los escaneos, los ingenieros de easyJet pueden obtener informes de daños del software Geomagic Control X en el acto. No necesitan cargar modelos CAD ni alinear los datos escaneados con ninguna otra cosa en el software, y no necesitan tener una gran experiencia en metrología para obtener resultados confiables. Control X utiliza su motor CAD para crear automáticamente una geometría idealizada que cumpla con los estándares de continuidad de la superficie definidos por Airbus, y mide la aeronave escaneada contra esa geometría idealizada para brindar resultados instantáneos. En cuestión de minutos, los ingenieros de easyJet tienen un informe inicial de daños consistente, repetible y completamente documentado que les permite decidir qué reparaciones, si las hay, se necesitan antes de que la aeronave pueda volver a ponerse en servicio.

Potente inspección 3D que es fácil de aprender

easyJet ha adoptado Control X para evaluaciones de daños a gran escala porque es muy accesible para ingenieros ocupados con muchas otras responsabilidades. Knight comentó sobre esto específicamente, diciendo que “los ingenieros no usarán el sistema si es demasiado complejo y requiere un conocimiento profundo del software y/o una amplia capacitación”. Control X cumple estos requisitos mejor que cualquier otro software de inspección basado en escaneo porque es intuitivo, fácil de aprender y lo suficientemente potente como para manejar escenarios de medición complejos. Cualquiera que esté familiarizado con el uso de software 3D puede elegir Control X y obtener resultados en cuestión de minutos, con la flexibilidad de medir lo que necesita, sin programación previa ni macros inflexibles.

¿Qué significa para easyJet este nuevo y moderno enfoque de la inspección de daños? “Hemos estimado un ahorro aproximado del 80 % en el tiempo para realizar evaluaciones utilizando los sistemas 3D que tenemos actualmente con un ahorro potencial del 80 % en términos monetarios”, dice Knight. Hay beneficios adicionales más allá de la reducción del tiempo de AOG y una mejor toma de decisiones con respecto a las reparaciones: mantener informes detallados de daños, completos con datos de escaneo precisos, puede ayudar a la empresa dentro de unos años cuando llegue el momento de vender o devolver aviones a sus arrendatarios.

El uso de EasyJet de Control X es otro ejemplo de cómo el software de inspección simple e intuitivo ayuda a las empresas a garantizar la calidad en todas partes al permitir que más personas midan más cosas en más lugares.

Control de calidad de composites en la industria aeroespacial

Producto: HandySCAN
Industria: Aeroespacial y Defensa

Lufthansa Technik AG (LHT) es un proveedor de servicios MRO (mantenimiento, reparación y revisión) para aeronaves y cuenta con 50 ubicaciones en todo el mundo. LHT es propiedad total de Deutsche Lufthansa AG y comprende 32 empresas de mantenimiento técnico y filiales en Europa, Asia y América, junto con más de 26 000 empleados (a partir de 2019).

LHT tiene su sede en el aeropuerto de Hamburgo. Otras ubicaciones alemanas importantes son los dos centros de operaciones de Lufthansa, Frankfurt Rhein-Main y Munich, así como el aeropuerto de Berlín Tegel (Mantenimiento de línea) y Schönefeld (C-Checks).

Control de Expansión de Material

La división ARC® – Airframe Related Components revisa y repara inversores de ventiladores, cubiertas de motores, controles de vuelo, morros de aeronaves (radomos) y otros componentes compuestos de estructuras secundarias. Además de trabajos de mantenimiento, reparación, desarrollos, todo tipo de apoyo material y soluciones logísticas. Estos servicios se ofrecen para aeronaves civiles y casi todos los tipos de aeronaves populares.

Para la reparación de los componentes mencionados se utilizan cubetas adhesivas de fibra de carbono o de vidrio. Las formas y los contornos deben comprobarse periódicamente. El proceso de producción se lleva a cabo bajo la influencia de variaciones de presión y temperatura en un autoclave, para que el material pueda expandirse. El alcance de la expansión se determina mediante exploraciones periódicas. No es un proyecto único, sino una medida periódica para garantizar los estándares de calidad.

Immagini della scansione di un muso di aereo

Capturas de pantalla de la nariz de un avión escaneada

El estado real se comprueba con el escáner 3D HandySCAN de Creaform o, para objetos grandes, con la cámara de fotogrametría MaxSHOT 3D y se compara con un modelo CAD (estado objetivo). Por el lado del software, el software de adquisición de datos, VXelements, se utiliza para la adquisición de datos. Además de proporcionar mediciones confiables, los sistemas Creaform se utilizan para otras aplicaciones, como la ingeniería inversa, con la ayuda del módulo de software de escaneo a CAD VXmodel.

Criterios de decisión y ROI

Antes de que LHT comenzara a usar los sistemas de Creaform, las mediciones, el procesamiento de datos y la ingeniería inversa los proporcionaba una empresa externa. La calidad de los datos, así como la duración de la implementación y la flexibilidad en condiciones cambiantes llevaron a la decisión de comprar hardware y software, construyendo así el know-how interno de la empresa.

Decisivo para la elección de los sistemas de medición fueron la compacidad de los dispositivos, así como la sencilla adquisición de datos con el escáner 3D HandySCAN. Con estas funciones clave, es posible capturar geometrías complejas con relativamente poco esfuerzo. Además, la precisión para las aplicaciones previstas es suficientemente alta. MaxSHOT 3D ayuda a garantizar una precisión sin precedentes incluso para objetos más grandes. Actualmente, los sistemas de medición se utilizan exclusivamente en un entorno de taller bajo condiciones climáticas (en su mayoría) controladas.

La telecámara para fotogrammetria MaxSHOT 3D misura oggetti di grandi dimensioni con precisione elevataLa cámara de fotogrametría MaxSHOT 3D mide objetos grandes con alta precisión“El control de la expansión del material podría haberse medido con otros sistemas de medición comunes, pero la relación precio-rendimiento y la compacidad de los sistemas de medición 3D de Creaform facilitaron la decisión. Además, el servicio al cliente es impecable”, explicó Gunnar Hinrichs, quien trabaja en el Departamento de componentes relacionados con la estructura del avión en LHT. “En términos de ROI, la compra también ha valido la pena, incluso si todavía no tenemos datos significativos. Pero es probable, de acuerdo con nuestra propia estimación, tener una cantidad de cifra dada en el segmento inferior, que ahorramos en la subcontratación. Si detectamos desviaciones de calidad en una etapa temprana mediante el uso de la tecnología de Creaform, podemos evitar costos innecesarios y, por lo tanto, costosas reelaboraciones en los sitios de los clientes”.

Compacto, Simple y Flexible

La experiencia con los sistemas de Creaform es positiva. “Podemos responder mucho más rápido y con mayor flexibilidad a las tareas de medición, discutir los resultados de la medición directamente en el componente medido y compartir información con otras partes interesadas. Los sistemas nos convencen constantemente de que tomamos la decisión correcta con su tamaño compacto y simplicidad de uso. Un proceso de medición, incluido el procesamiento previo y posterior (ensamblaje, fijación de los objetivos, etc.), se completa en 2-3 horas. Los datos están disponibles en tiempo real. La interfaz del software está bien implementada, es comprensible y clara. La capacitación brindada por Creaform es excelente y los empleados siempre están disponibles para recibir asesoramiento y apoyo. Así es como quieres que sea”, dijo Hinrichs.

Medidas militares de eficacia: 3D se encuentra con dod

Producto: HandySCAN
Industria: Aeroespacial y Defensa

El Departamento de Defensa de EE. UU. utiliza la medición 3D para resolver los desafíos de mantenimiento

El sector militar de los Estados Unidos se enfrenta a una serie de desafíos técnicos en lo que respecta al mantenimiento, la reparación y la ingeniería. Los aviones solo tienen valor si son dignos de volar. El personal responsable de esta necesidad necesita medios eficientes y efectivos para reducir los riesgos, los costos y el tiempo de mantenimiento.

Los instrumentos y tecnologías de escaneo 3D solucionan las discrepancias debidas a errores del usuario, permiten ahorrar tiempo en operaciones de MRO e ingeniería inversa, y son efectivos para proporcionar archivos CAD para piezas y prototipos de aviones de reemplazo impresos en 3D.

Dificultades de metrología en el ejército: ¿Qué puede hacer la medición 3D para ayudar?

El sargento del ejército escanea en 3D la estructura de un avión en la Base de la Fuerza Aérea

tecnología sargento Kevin Collins, jefe de la sección de tecnología de metales de aeronaves del escuadrón de mantenimiento 366 escanea una estructura de aeronave en la base de la Fuerza Aérea Mountain Home , Idaho, 2 de marzo de 2020. El HandySCAN 3D permite a los aviadores escanear una estructura, eliminando la necesidad de dibujarla a mano en la computadora. (Foto de la Fuerza Aérea de EE. UU. por Airman Natalie Rubenak)

El mantenimiento pesado de aeronaves a menudo significa una puesta a tierra a largo plazo, como resultado de errores en las reparaciones personalizadas.

Dado que normalmente no se dispone de datos CAD fiables, es necesario medir la aeronave para realizar las reparaciones. Las discrepancias de medición generalmente resultan de la falta de herramientas adecuadas para medir múltiples objetos y superficies complejas, además de los desafíos para inspeccionar una amplia gama de tamaños, acabados y colores de piezas.

En pocas palabras, los dispositivos y tecnologías de escaneo 3D se pueden utilizar para acelerar la ingeniería inversa, las operaciones MRO y las aplicaciones de impresión 3D, aumentando así la eficacia de la misión.

Proceso de ingeniería inversa: de manual a digital

El Escuadrón de Mantenimiento 366 ( MXS) en la Base de la Fuerza Aérea Mountain Home (MHAFB) adquirió un escáner 3D portátil HandySCAN 3D de Creaform para escanear estructuras de aeronaves grandes de manera rápida y eficiente.

Antes de usar el dispositivo, los aviadores de MHAFB usaban un “molde de facsímil” para reparar partes rotas o recrear estructuras. El problema principal con el molde de facsímil es que tarda 48 horas en secarse. “Cuando termina de secarse, lo saca y todavía tiene que entrar y medir todo y dibujarlo a mano en la computadora. [Es] tan lento”, dice Tech. sargento Kevin Collins, jefe de la sección de tecnología de metales de aeronaves 366th MXS . Este tedioso proceso de ingeniería inversa que consiste en diseñar modelos manualmente en la computadora, pone al personal a merced de errores del usuario y mantenimiento prematuro.

Los escáneres 3D proporcionan los datos necesarios para realizar ingeniería, fabricación y desarrollo a gran escala de piezas y estructuras. El escaneo 3D para la ingeniería inversa elimina el factor de error del usuario y brinda una trazabilidad inigualable con fines de documentación. Además, la portabilidad del dispositivo significa análisis en el sitio y reducción de los tiempos de inspección. Los escáneres 3D son herramientas críticas para respaldar procesos sólidos de ingeniería inversa.

Otro problema que enfrentan los aviadores de MHAFB es el de la precisión. El molde a menudo proporcionaba resultados poco o nada precisos, lo que eventualmente conduciría a la repetición del trabajo y la pérdida de tiempo. “Con el escáner, nunca nos encontramos con ese problema. De hecho, tiene una precisión de aproximadamente 0,025 mm”, dijo Collins.

Las piezas fabricadas siguiendo este tipo de proceso de ingeniería inversa se pueden comparar de forma rápida y precisa con dibujos CAD para controlar la calidad dimensional en 3D.

2. MRO: simplificación de la inspección y el análisis de daños en la estructura

Travis AFB de Fairfield, a través del MXS 60 , informó el uso de varias estrategias innovadoras para mejorar la eficacia de la misión y reducir el tiempo perdido. La Fuerza Aérea asignó $64 millones en fondos de innovación de escuadrones para “aumentar la preparación, reducir costos, ahorrar tiempo y mejorar la letalidad de la fuerza”, dijo Joshua Orr, 60th MXS  . Entre las nuevas tecnologías se encontraban la impresión 3D y el escaneo 3D; el primero utilizando el segundo para imprimir y reemplazar piezas de aeronaves que sufrieron daños.

En un caso notorio, un avión C-5 resultó dañado por granizo, lo que provocó numerosas abolladuras y raspaduras en todos los paneles del avión. Cada 180 días, Travis Airmen inspeccionaba la aeronave para ubicar y medir las abolladuras que aún estaban en la superficie del ala. Usando herramientas y métodos de medición tradicionales, realizar esta tarea tomaría alrededor de 48 horas. Pero equipados con un HandySCAN 3D y SmartDENT 3D de Creaform, los aviadores pudieron completar la inspección en 30 minutos. A diferencia de los métodos manuales de medición de abolladuras, SmartDENT utiliza un buen material alrededor del daño para crear una superficie de referencia y brindar medidas confiables.

Joshua Orr, 60th MXS, utiliza un Creaform HandySCAN 700 para capturar información digital para representar una imagen tridimensional de una pieza de avión en un software informático especializado.

“Tuvimos ese C-5 en nuestro hangar la semana pasada y pudimos inspeccionar los cuatro paneles estructurales principales en 30 minutos”.

el sargento mayor Christopher Smithling 60º Escuadrón de Mantenimiento asistente del jefe de sección de mantenimiento estructural de aeronaves

Además, la adquisición de dos unidades de fabricación aditiva por parte del MXS 60 sin duda desbloqueará las capacidades de desarrollo, reparación, reemplazo y producción en Travis AFB. Las aeronaves suelen estar inactivas durante dos días cuando se necesita una pieza de repuesto. Sin embargo, una solución que comprenda un dispositivo de escaneo 3D, tecnología de escaneo a CAD e impresión 3D puede reducir drásticamente el tiempo fuera de servicio. “Con las dos unidades de fabricación aditiva, podremos tomar cualquier pieza de la aeronave, escanearla y, en un plazo de cuatro a ocho horas, tendremos un dibujo en 3D real que podemos enviar a la unidad de fabricación aditiva para imprimirlo. ”, dijo Christopher Smithling, 60th MXS .

Volviendo al asunto de la tormenta de granizo, Creaform desarrolló una solución completa de escaneo 3D para la industria aeroespacial llamada HandySCAN AEROPACK. Aborda los desafíos específicos del control de calidad de las aeronaves, como la evaluación de los daños resultantes de incidentes de aeronaves y fenómenos naturales, como el granizo, así como las inspecciones de flaps y spoilers. El paquete de software y escáner 3D incluye VXinspect, VXmodel, SmartDENT 3D y proporciona la solución más versátil para una base de mantenimiento/instalación MRO.

Borde de ataque del estabilizador de un Boeing 767 dañado por granizo
Escaneo 3D del borde de ataque de un avión Boeing 767 usando un escáner 3D
Análisis de borde de ataque de un estabilizador de Boeing 767 en SmartDENT 3D. El tiempo total de análisis/informe es de 30 minutos para una evaluación completa del daño del estabilizador con una precisión de 25 micrones en comparación con 1 o 2 días con los métodos manuales tradicionales.
Ejemplo de inspección de abolladuras en un avión. Mediciones de características con profundidad máxima fuera de tolerancia.

3. Align and Mate: El caso del helicóptero Bell

En su fábrica de Amarillo en Texas, Bell Helicopter, una empresa de Textron Inc., realizó el acoplamiento de componentes pesados ​​con el fuselaje del V-280 Valor, un prototipo de transporte de rotor basculante de elevación media destinado a “[reavivar] el interés del Ejército en los rotores basculantes”. Primero, las góndolas se unieron al ala, y luego el conjunto de las góndolas y las alas se unió al fuselaje. Estas operaciones complejas requieren una gran atención a los detalles, teniendo en cuenta la extrema precisión con la que se deben orientar y posicionar los componentes masivos antes del proceso de acoplamiento.

Múltiples C-Tracks y el módulo de software Creaform VXtrack para el seguimiento dinámico de múltiples objetos resultaron útiles para medir con precisión la posición y orientación de los componentes de este ensamblaje en tiempo real, a medida que se ensamblan (en este caso, el ala del rotor basculante, las góndolas y fuselaje).

Acoplamiento del ala del V-280 Valor en Bell Helicopter Amarillo. Foto cortesía de Bell Helicopter.

En pocas palabras, los beneficios de las tecnologías 3D junto con el software dedicado son directos y sustanciales sobre la metrología convencional. Los componentes se colocaron en horas, en lugar de días. Ahorro de tiempo en las mediciones, mayor precisión, eliminación de errores del usuario y trazabilidad inigualable son solo algunos de los beneficios de la tecnología de medición de vanguardia.

MRO: ¿Cómo elegir la mejor solución de medición 3D?

Para elegir la solución de medición 3D adecuada para su proyecto de mantenimiento, reparación e ingeniería, comience por mapear su proceso actual de inspección o medición 3D e identifique los problemas principales y más recurrentes de su flujo de trabajo y las oportunidades de mejora.

Por supuesto, la precisión, la portabilidad y el precio tienen un gran impacto en la toma de decisiones, pero cuanta más información pueda obtener sobre la aplicación de destino y los resultados que desea generar, mejor será su elección.

Las consideraciones con respecto a las dimensiones del objeto, el entorno, la velocidad de procesamiento y la compatibilidad del software lo ayudarán a encontrar la solución que mejor se adapte a sus necesidades. De esa manera, probablemente podrá comenzar de manera simple y ampliar las cosas en el camino.

Por ejemplo, los responsables de la toma de decisiones en la industria MRO aeroespacial tenderán a orientar su elección basándose en el hecho de que los objetos a escanear son relativamente grandes, que el entorno afecta en gran medida a las superficies y que el tiempo es esencial: cuanto más largas sean las aeronaves, conectado a tierra, más partes interesadas pierden dinero.

No dude en comunicarse con varios proveedores para solicitar una demostración y discutir sus desafíos actuales con especialistas en medición 3D. Creaform ofrece un conjunto completo de soluciones 3D para este tipo de trabajo: grado metrológico, verdaderamente portátil, rápido y versátil. Mantenemos un laboratorio de calibración interno acreditado por ISO 17025 y podemos brindar un soporte inigualable en todo el mundo. Creaform ofrece soluciones trazables que le proporcionarán mediciones en las que puede confiar.

Cómo ayuda el escaneo 3D a fabricar piezas para la industria aeroespacial

Producto: HandySCAN
Industria: Aeroespacial y Defensa


EADS (European Aeronautic Defence and Space company) es líder mundial en servicios aeroespaciales, de defensa y asociados. La empresa ha estado utilizando productos de medición 3D portátiles de Creaform durante varios años.

Más concretamente, EADS utiliza los escáneres CMM ópticos HandySCAN 3D y MetraSCAN 3D para escanear herramientas y piezas compuestas (carbono/epoxi) y para realizar comparaciones entre piezas y CAD. Para sus necesidades de sondeo, EADS utiliza la MMC óptica HandyPROBE. Además de usar VXelements, el software de adquisición de datos detrás de todos los sistemas de Creaform, EADS también usa el módulo VXtrack para mediciones dinámicas , así como VXlocate, un módulo de software desarrollado a través de una asociación entre Creaform y EADS.

Ejemplo de aplicación de HandySCAN 3D

Como parte de un estudio sobre la posible distorsión geométrica de las piezas compuestas de fibra de carbono y con la ayuda de un dispositivo HandySCAN 3D, EADS escaneó un equipo de herramientas de 1 000 mm x 800 mm, así como piezas de 650 mm x 300 mm, para evaluar post -deformación de fabricación.

Piezas en herramientas

Piezas en herramientas

En primer lugar, EADS escaneó el utillaje para verificar su conformidad con el plan CAD.

Escaneado de herramientas con HandySCAN 3D

Escaneado de herramientas con HandySCAN 3D 

Luego, se escanearon dos piezas fabricadas con este utillaje y se compararon los archivos de escaneo.

Escaneo de las partes y resultados

Escaneo de las partes y resultados 

Resultados: espacio entre herramientas y piezas

Resultados: espacio entre herramientas y piezas

El segundo paso consiste en utilizar herramientas de simulación muy potentes para estimar la distorsión de las piezas antes de la fabricación, con el fin de comparar los archivos de escaneo de las piezas de fabricación.

Simulación

Simulación

Los resultados obtenidos por EADS permitieron validar el software de simulación, que fue desarrollado para optimizar el rango de fabricación mediante la identificación de parámetros y procesos adecuados.

Este proyecto se podría haber completado con un sistema de escaneado de proyección de franjas, pero el que posee EADS no se puede utilizar para superficies tan grandes, y el proceso es mucho más complejo a la hora de medir las dos caras de las piezas compuestas. Además, se podría haber utilizado una CMM, pero esta posibilidad presentaba dos inconvenientes: mediciones únicas, que a su vez conducen a un tiempo de adquisición mucho más largo.

“ El sistema Creaform nos permitió escanear rápidamente las herramientas metálicas y las piezas compuestas de fibra de carbono. Muchos otros sistemas que están disponibles en el mercado no funcionan muy bien en estas piezas compuestas, cuyo aspecto es muy oscuro ya veces muy brillante. El hecho de que el equipo fuera tan portátil nos permitió registrar las mediciones directamente en el lugar de fabricación”, explicó la Sra. Catherine Bosquet, del departamento de Ingeniería de Salud Estructural (NDT & SHM) de EADS.

“ Antes de usar los sistemas de Creaform, usábamos la proyección de franjas, ya que compramos un sistema HOLO3 hace más de 15 años. También probamos otros sistemas disponibles (Konica Minolta, Metris, Steinbichler, Aicon, Kreon Technologies, Ettemeyer, GOM), pero las soluciones de medición 3D de Creaform nos convencieron debido a su rápida configuración y adquisición, facilidad de uso, rendimiento de medición para muchos tipos de estados de superficie, así como su portabilidad. También debemos mencionar que los expertos de Creaform siempre están altamente disponibles y receptivos”.

Experiencia en diseño y fabricación aditiva de 3D Systems para servir al subsistema de satélites Thales Alenia Space

Producto: DMP
Industria: Aeroespacial y Defensa

3D Systems colabora con Thales Alenia Space en el campo del diseño para la fabricación aditiva (DfAM) para mejorar el rendimiento de un subsistema crítico en su satélite Spacebus NEO. El mecanismo de propulsión eléctrica resultante (ETHM) se compone de siete soportes diferentes fabricados de forma aditiva. La fabricación aditiva (FA) permitió empaquetar el mecanismo en un volumen limitado con la masa más baja posible. Los expertos del Grupo de Innovación de Aplicaciones de 3D Systems contribuyeron con su conocimiento de diseño y fabricación al proyecto ETHM de Thales Alenia Space, integrando su experiencia en los archivos de construcción finales que se transfirieron a las instalaciones de producción AM de Thales en Marruecos. 

“Cada característica es más o menos convencional, pero reunirlas en un solo mecanismo compacto y competitivo es realmente un desafío”.

Gilles Lubrano, Gerente de Producto de ETHM

OPTIMIZAR EL SUBSISTEMA DE SATÉLITE CRÍTICO PARA PRECISIÓN Y CONFIABILIDAD

Siete componentes impresos en metal del ETHM de Thales Alenia Space

Los siete diferentes brackets fabricados aditivamente que componen el ETHM.

El mecanismo Electrical THruster apunta la propulsión satelital del satélite Spacebus NEO para posicionarlo correctamente en el espacio. Como tal, la confiabilidad de este componente es de misión crítica. Se requieren cuatro ETHM por satélite, formando el chasis alrededor de los motores. Estas partes funcionan como cardanes de dos ejes que sostienen la unidad de propulsión eléctrica y le permiten moverse con movimientos suaves y constantes.

Para cumplir con los requisitos de Thales Alenia Space , el ETHM necesitaba equilibrar las limitaciones de volumen y masa al mismo tiempo que cumplía con las estrictas especificaciones de rendimiento, que incluyen:

  • Precisión de puntería de alto ángulo (0,1 grados);
  • Reducción del recuento de piezas, incluida la integración funcional de varios productos básicos de propulsores (arnés y tuberías);
  • Producción en serie que cumple con los requisitos de calidad para productos de clase orbital.

CONSULTORÍA Y COLABORACIÓN PARA PRODUCCIÓN ESCALABLE

Render de Thales Alenia Space ETHM

Los expertos de 3D Systems ayudaron a Thales Alenia Space a lograr una relación resistencia-peso optimizada mientras resolvían las áreas de concentración de calor para proteger los componentes funcionales del daño térmico.

Consulta de diseño para fabricación aditiva

Thales Alenia Space y 3D Systems tienen una asociación de colaboración duradera y han trabajado juntos para poner en órbita más de 1700 piezas aptas para volar a partir de 2021. En el proyecto ETHM, Thales Alenia Space se asoció con el Grupo de innovación de aplicaciones (AIG) de 3D Systems para combinar varios funciona dentro de un pequeño espacio de diseño al tiempo que garantiza una dinámica precisa.

El volumen dinámico total asignado para el ETHM es de 480 mm x 480 mm x 380 mm e incluye actuadores giratorios, arnés, tubería y un mecanismo de sujeción. 3D Systems proporcionó comentarios sobre la capacidad de fabricación y el diseño para ayudar a Thales Alenia Space a alcanzar sus objetivos de rendimiento. Los expertos de 3D Systems ayudaron a Thales Alenia Space a lograr una relación resistencia-peso optimizada mientras resolvían las áreas de concentración de calor para proteger los componentes funcionales del daño térmico.

Al utilizar AM para diseñar y producir un sistema, Thales Alenia Space desencadenó una expansión de impactos positivos. El peso ligero mejoró la eficiencia de empuje más allá de lo que permitiría la fabricación convencional, lo que a su vez mejoró la eficiencia del combustible, lo que resultó en costos más bajos y nuevas oportunidades para la innovación técnica en otros lugares.

Desarrollo del flujo de fabricación

3D Systems ayudó a Thales Alenia Space a desarrollar un sólido flujo de fabricación que comprende procesos posteriores como el acabado CNC y la inspección tomográfica al 100 % para garantizar la repetibilidad del producto y del proceso en un entorno controlado por AS9100. Los ingenieros de aplicaciones de 3D Systems también brindaron orientación sobre el nivel y la secuencia de los controles de calidad para la mitigación de riesgos para ayudar a Thales Alenia Space a garantizar un flujo de fabricación completo, orientado a la calidad y rentable.

Esta experiencia ayudó a Thales Alenia Space a lograr la precisión de puntería de 0,1 grados requerida con un riguroso flujo de trabajo de inspección y CNC en el que algunas piezas tienen hasta 249 puntos de medición tomados a través de una máquina de medición por coordenadas que debe cumplir con las especificaciones. El enfoque colaborativo de 3D Systems incluyó educación sobre la tecnología a lo largo del proceso de controles de calidad integrados, así como análisis de la causa raíz de las no conformidades con las especificaciones de Thales Alenia Space para garantizar el éxito. Antes de la transición de la producción a Thales Alenia Space, 3D Systems ayudó a organizar y coordinar la mejor cadena de suministro de su clase para cumplir con la producción en serie y produjo más de 70 piezas en su Centro de innovación para clientes en Bélgica, que forma parte de AIG de 3D Systems. La alta capacidad de esta instalación y la repetibilidad en las máquinas DMP de 3D Systems ayudaron a garantizar un tiempo de entrega breve.

Componente ETHM de Thales Alenia Space en abrazadera para medición

Algunas partes del ETHM tienen hasta 249 puntos de medición tomados a través de una máquina de medición coordinada que debe cumplir con las especificaciones.

Preparación y transferencia de archivos de impresión

Para garantizar una transición perfecta de la producción de ETHM a Thales Alenia Space, los ingenieros de aplicaciones de 3D Systems desarrollaron cada archivo de impresión en 3DXpert® , incorporando años de experiencia en AM que ahorraron tiempo y dinero a Thales Alenia Space y garantizaron la calidad. Con estos archivos de construcción generados por expertos, la producción repetible es posible en cualquier impresora de metal directa de 3D Systems. Los brackets finales están impresos en material de titanio LaserForm Ti6Al4V grado 23 .

Varios aspectos del diseño del mecanismo de propulsión hicieron que la orientación de 3D Systems sobre la estrategia de impresión fuera particularmente valiosa, entre ellos:

  • Mantener la redondez prevista de varias estructuras abiertas con grandes interfaces circulares.
  • Equilibrio de la fuerza del soporte con la capacidad de remoción.
  • Contabilización de las tensiones térmicas durante el proceso de impresión que varían según la geometría y el material impreso.

La experiencia de 3D Systems trabajando con materiales de titanio ha ayudado a innumerables aplicaciones críticas a equilibrar la complejidad y la fuerza para lograr los parámetros del proyecto. Herramientas como el módulo de simulación 3DXpert de 3D Systems ayudan a respaldar estos proyectos al reducir la cantidad de iteraciones necesarias para lograr un resultado exitoso.

Transferencia de Tecnología

Primer plano de los componentes ETHM de Thales Alenia Space

Los brackets finales están impresos en material de titanio LaserForm Ti6Al4V grado 23.

Thales Alenia Space ahora puede imprimir estas piezas en sus propias instalaciones gracias a la formación y la transferencia de tecnología que 3D Systems ha proporcionado a lo largo de los años. La fábrica 3D del grupo Thales en Marruecos está equipada con varias máquinas DMP de 3D Systems y aprovechó la oferta de transferencia de tecnología de 3D Systems en el momento de la instalación. La transferencia de tecnología es una formación exhaustiva específica de AM diseñada para ayudar a los nuevos clientes de impresoras a acelerar su transición a AM y salvaguardar su inversión. En combinación con los archivos de construcción predesarrollados, 3D Systems ha apoyado completamente a Thales en su transición a la producción interna.

“Usando las mismas máquinas que las de nuestro Centro de Innovación para Clientes en Bélgica, Thales ha simplificado su acceso a una impresión exitosa para que su equipo pueda enfocarse en la industrialización de AM y maximizar su retorno de la inversión”, dijo Koen Huybrechts, Gerente de Desarrollo de Aplicaciones. , Grupo de innovación de aplicaciones, 3D Systems.

EQUILIBRIO DE CRITERIOS CLAVE DE RENDIMIENTO PARA UN DISEÑO OPTIMIZADO A NIVEL DEL SISTEMA

ETHM es uno de los primeros mecanismos de espacio completo diseñado íntegramente teniendo en cuenta la fabricación aditiva. Los siete soportes diferentes optimizados topológicamente elevaron los estándares de un equipo multidisciplinario por su tamaño, la alta precisión requerida y la criticidad del sistema.

  • La precisión de puntería de 0,1 grados garantiza que el mecanismo funcione como se espera en vuelo
  • Mayor eficiencia del propulsor gracias a la reducción del peso de los soportes topológicamente optimizados
  • 249 puntos de medición validados para el control de calidad de la pieza más compleja
  • Integración y protección de los productos básicos del propulsor para una forma y función óptimas

El Spacebus NEO es parte del Programa de Investigación Avanzada en Sistemas de Telecomunicaciones (ARTES) de 15 años de duración de la Agencia Espacial Europea.

Pruebas de encuesta modal para un viaje ileso al espacio

Producto: Simcenter
Industria: Aeroespacial y Defensa

Todas las estructuras tienen frecuencias naturales y, a menudo, es la característica más importante de la estructura, especialmente cuando se trata de una respuesta dinámica. Muy a menudo, las vibraciones deben investigarse para cuantificar la respuesta estructural de alguna manera, de modo que se pueda evaluar su implicación en factores como el rendimiento y la fatiga.

La prueba modal es una técnica muy útil y ampliamente utilizada para verificar e investigar este comportamiento. Examina las frecuencias naturales, las formas modales y la amortiguación de una estructura y ayuda a los ingenieros a comprender cómo responderá un diseño a diferentes cargas dinámicas.

En la industria espacial, esta técnica también se conoce como prueba de encuesta modal y está destinada a calibrar y aumentar la precisión del modelo de dinámica estructural de elementos finitos (FE) de naves espaciales y lanzadores espaciales. Los modelos validados son importantes, entre otras cosas, para la predicción de las características vibratorias del lanzador, la estabilidad aeroelástica y los entornos dinámicos a los que se someten las cargas útiles y los equipos de a bordo durante el lanzamiento.

Cortesía de la NASA: prueba de sondeo modal en el vehículo de lanzamiento Ares (izquierda), el transbordador espacial Challenger (centro) y la etapa central del SLS (derecha)

Una prueba de estudio modal consiste en inyectar fuerzas, utilizando sacudidores electrodinámicos o, en algunos casos, también un martillo de impacto modal en una serie de entradas cuidadosamente seleccionadas. En el caso de la excitación por agitador, se suele utilizar la excitación aleatoria de ráfagas porque es rápida y eficiente. Cuando se requieren niveles de excitación más altos, o para la evaluación de características no lineales, se utilizan técnicas de seno escalonado. Las fuerzas se miden durante la prueba, junto con las aceleraciones de respuesta en muchos lugares de la estructura. Durante esta prueba, la nave espacial se monta en condiciones límite bien conocidas, sujeta o libre, o una combinación de las mismas. Durante la excitación, se miden los FRF.

Después de la prueba, se aplica tecnología de ajuste de curva modal para extraer información modal: frecuencias de resonancia, valores de amortiguamiento y formas de modo. Los resultados de las pruebas se utilizan con el fin de validar todo el modelo FE y correlacionar frecuencias, formas de modos y suposiciones de amortiguamiento. Las formas y frecuencias de los modos significativos son las que contribuyen principalmente a las cargas de la interfaz del lanzador/nave espacial y las cargas internas.

Este proceso se ilustra esquemáticamente a continuación. Muestra cómo se pueden usar los primeros modelos FE de la nave espacial en Simcenter 3D Structural Dynamics para realizar análisis previos a la prueba y diseñar de manera óptima la campaña de prueba. Luego, Simcenter Testlab y Simcenter SCADAS se utilizan para medir de manera eficiente y confiable los FRF y determinar con precisión el mejor modelo modal experimental. Finalmente, los resultados experimentales se explotan aún más para correlacionar el modelo preliminar con los resultados experimentales y actualizar el modelo FE para reflejar mejor la realidad.

Diferentes etapas del proceso de encuesta modal: desde la preparación de la prueba hasta la ejecución de la prueba, el análisis y el informe.

Un buen ejemplo de un programa en el que se realizó una prueba de estudio modal es el proyecto Bartolomeo de Airbus Defence & Space, llevado a cabo por Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) . El hardware Simcenter SCADAS Mobile se ha utilizado como equipo de medición crítico para la prueba de levantamiento modal que tenía como objetivo actualizar el modelo de simulación FE de la plataforma Bartolomeo. Esto permitió al equipo simular y predecir aspectos que solo se podían hacer mediante simulación y análisis, como la forma en que la plataforma se acoplaría con el lanzador.

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