Aeroespacial y Defensa – Página 3 – Goaltech Engineering Solutions

ATK: Transformar datos en un activo corporativo

Producto: TEAMCENTER
Industria: Aeroespacial y Defensa

Con la solución Teamcenter para Reporting and Analytics, ATK extrae información de varios sistemas empresariales, proporcionando información inteligente para decisiones más inteligentes.

Innovación entregada a través de PLM

ATK es una compañía aeroespacial y de defensa de primer nivel con aproximadamente 17,000 empleados trabajando en los Estados Unidos, Puerto Rico e internacionalmente. La compañía desarrolla y fabrica materiales y productos altamente diseñados que apoyan aplicaciones de misión crítica para sus clientes de defensa, aeroespacial y seguridad y deportivas.

El objetivo comercial de ATK es “Innovación entregada”. Para impulsar la innovación, la empresa ha adoptado plenamente una estrategia de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) en sus divisiones y cadena de valor. Las soluciones de Siemens Digital Industries Software – NX™ software, Tecnomatix® software y software Teamcenter® – forman la base de la estrategia PLM de ATK, que abarca el ciclo de vida del producto. “Nuestro uso de PLM abarca desde la gestión de carteras, hasta la recopilación de requisitos y, a continuación, el uso de esos requisitos en todas las organizaciones dentro de ATK, e incluso nuestra cadena de suministro fuera de ATK, para ofrecer productos que satisfagan las necesidades de nuestros clientes”, explica Jon Jarrett, director de procesos y herramientas de ingeniería de ATK.

La información existe, pero ¿cómo llegar a ella?

La base de datos PLM de ATK contiene una gran cantidad de datos de productos y procesos, sin embargo, es sólo una fuente de información que los gerentes aprovechan mientras llevan a cabo sus programas. Otros datos relevantes residen en los sistemas financieros, el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de la empresa, el sistema de programación de la empresa, etc. Con información comercial crítica segregada en “silos”, se había vuelto difícil responder a preguntas comerciales comunes como: “¿Cuál es mi rendimiento de primer paso?” o “¿Cuántos documentos se necesitan para apoyar este programa y todos saldrán a tiempo?”

ATK había estado respondiendo a tales preguntas asignando a una persona que peinase a través de las bases de datos pertinentes, se comunicara con las personas apropiadas y preparara un informe. Algunos de esos informes ad hoc requerían hasta 80 horas para generar. Y aunque la empresa fue capaz de obtener respuestas a preguntas específicas de esta manera, los gerentes no fueron capaces de utilizar los datos de forma fácil o proactiva. De hecho, muchos habían creado sus propias hojas de cálculo y otros documentos para el seguimiento de programas y procesos. “La gente estaba haciendo trabajo duplicado y no había un formato consistente para esos documentos”, dice Jarrett. “Y la gente constantemente estaba siendo pinged para la información. Esas interrupciones son muy perjudiciales para la productividad. Queríamos más eficiencia para sacar los datos, y queríamos que se mostrara de una manera de la que todo el mundo pudiera beneficiarse”.

Una solución de BI que funciona con PLM

Una solución de inteligencia empresarial (BI), software diseñado para identificar, extraer y analizar datos, parecía ser lo que ATK necesitaba. Sin embargo, el primer uso de una solución de BI para datos PLM por parte de la empresa fue un error. “Fuimos por el camino con una determinada solución de BI para extraer datos PLM, pero no podía entender los modelos de datos PLM o las reglas de seguridad”, dice Paul Nelson, arquitecto de PLM en ATK. “No queríamos que la gente viera datos a los que no debería tener acceso. Queríamos poder extraer esos datos en busca de oro, pero no convertirlos en un free-for-all”.

A continuación, ATK probó la solución Teamcenter para Reporting and Analytics, que resultó ser una solución mucho mejor. Reporting and Analytics no solo puede trabajar con los modelos de datos y las reglas de seguridad de Teamcenter, sino que las empresas pueden utilizarla para extraer información de múltiples fuentes, incluidas aplicaciones comerciales como los sistemas financieros de ATK, así como programas de cosecha propia. Además, con Reporting and Analytics, los usuarios pueden agregar datos de varias fuentes a informes y paneles. Los usuarios pueden explorar diferentes grados de datos de nivel inferior para comprender los detalles del proyecto o los datos de nivel superior para obtener el panorama general. Los informes y paneles de ATK suelen contener tres categorías de información: para ejecutivos, gerentes y trabajadores individuales.

“Con Reporting and Analytics, podemos extraer rápidamente datos que nos ayuden a dirigir nuestro negocio”, dice Nelson. “Ahora estamos sacando oro de esos datos. Está desbloqueado, y se puede presentar de una manera que la gente entienda inmediatamente”. Por ejemplo, ATK ha establecido un panel de ciencia e ingeniería al que se tiene acceso a través de un portal de SharePoint. “Con sólo un vistazo, la gente puede ver que la pantalla es roja o verde, y conocer el estado inmediatamente.”

Escritores de informes reasignados; todo el mundo es más eficiente

Un panel que muestra los costos y los horarios se muestra continuamente en un televisor de pantalla grande en un lugar bien recorrido donde todo el mundo puede verlo. Además de los paneles, ATK ha utilizado Reporting and Analytics para desarrollar una serie de informes altamente útiles. Este trabajo es realizado por Tim Gleason, un ingeniero de software atk, que ahora está manejando un volumen de trabajo que requería cuatro personas anteriormente. “Tim apenas puede mantenerse al día con todas las solicitudes de informes, que provienen de los gerentes y ocasionalmente incluso de los clientes”, dice Jarrett. “Pero solíamos tener cuatro personas haciendo este trabajo. Ahora es sólo Tim. Los otros han sido reasignados.” Las herramientas de Reporting and Analytics permiten a Gleason crear informes mucho más rápido de lo que nadie podría antes, y aprecia el hecho de que puede organizar fácilmente la información en cualquier formato que alguien solicite.

Un gran ejemplo del tipo de “oro” que ATK ahora extrae fácilmente de sus sistemas empresariales es uno llamado “Automated Requirements Volatility Metric (ARVM)” que se basa en los datos de Teamcenter System Engineering. “Una de las métricas predictivas establecidas por el Consejo Internacional de Ingeniería de Sistemas (INCOSE) para determinar el éxito del programa es la frecuencia con la que cambian los requisitos durante la vida del programa”, explica Nelson. “No vas a tener un programa exitoso si estás tratando de alcanzar un objetivo en movimiento. Los informes arvm realizan un seguimiento de cuántos de esos requisitos de línea base están cambiando mensualmente. Si están cambiando más de un umbral determinado, la pantalla se vuelve roja. Es una manera de que un gerente de programa supervise la salud del programa”. ATK rastree esta información en el pasado. De hecho, habían asignado a una persona para recopilar datos y proporcionar el informe mensual. Esa persona ha sido reasignada.

Otros informes utilizados en ATK incluyen uno que permite a las personas ver todos los elementos que tienen debido dentro de un cierto período de tiempo. “Por lo general, la gente sólo consigue el martillo cuando están detrás. Esto cambia el enfoque de la lucha contra incendios a ser proactivo”, dice Nelson. Otro informe muestra a los gerentes cuántos documentos aún deben completarse para un programa determinado. Al combinar la información del sistema PLM y el sistema de programación, este informe también puede indicar al gerente exactamente cuántas horas se necesitan para completar ese trabajo.

En general, la implementación de Reporting and Analytics ha hecho que todos, desde ejecutivos hasta ingenieros, sean más eficientes, según Jarrett. “La gente no está siendo molestada todo el tiempo, y no están teniendo que hacer sus propios informes de Excel”, dice. “Estamos ahorrando miles de horas de esta manera.” Otra ventaja de la solución Teamcenter es que la información es más actual. Con informes que antes tardaban hasta 80 horas en crearse ahora de forma automática, muchos informes se generan cada hora, diariamente o semanalmente en lugar de mensualmente. Esta visibilidad en tiempo real ayuda a controlar la integridad y la precisión de los datos. Por último, ATK está viendo a sus ejecutivos aprovechar más la información en los sistemas empresariales de la compañía. “Seguro que podrían hacer una búsqueda avanzada de una base de datos, pero están demasiado ocupados para eso”, explica Nelson. “Si rompes las barreras, como lo hemos hecho dándoles un panel que es muy gráfico y fácil de usar, obtienes más compromiso de liderazgo con los datos.”

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

Producto: Control X
Industria: Aeroespacial

Si ha volado en cualquier parte de Europa en las últimas dos décadas, es muy probable que haya volado en easyJet. Esta aerolínea líder europea de bajo coste lleva a los viajeros a más de 30 países en más de 600 rutas de forma segura y conveniente, todo mientras ofrece algunas de las tarifas más bajas en todo el continente. ¿Cómo lo hacen? Con un enfoque en la seguridad, simplicidad y eficiencia operativa. La organización de ingeniería de easyJet personifica este espíritu poniendo la seguridad en el corazón de todo lo que hace e innovando para mejorar continuamente el rendimiento y reducir los costos.

easyJet assesses aircraft damage faster with Geomagic Control X

Minimizar las aeronaves en tiempo de tierra

Una de las formas más importantes de que easyJet pueda minimizar los retrasos y mantener bajos los precios de los billetes es reduciendo el tiempo de Aircraft on Ground (AOG). Los eventos imprevistos de AOG ocurren cuando cualquiera de los 298 aviones Airbus de la compañía están dañados o experimentan fallas mecánicas, y pueden ser muy costosos, por no hablar de inconvenientes para los pasajeros. Está claro que cuanto más rápido se pueda comprobar un avión dañado, mejor será para la aerolínea y sus pasajeros.

“Uno de nuestros mayores desafíos es tratar de reducir el tiempo de AOG de las aeronaves y mantener registros precisos cuando se producen daños”, dijo Andrew Knight, ingeniero de estructuras de flota en easyJet. Si bien es raro, el granizo, los ataques con aves y otros eventos pueden dañar las alas y el fuselaje y requerir inspección antes de volar de nuevo. La comprobación de los daños de este tipo de eventos ha sido tradicionalmente un proceso de baja tecnología, manual y lento que requiere que el personal de mantenimiento evalúe los daños de las aeronaves utilizando herramientas de medición manual, como reglas y pinzas 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 fue a buscar una solución moderna para acelerar las cosas y proporcionar resultados más precisos y trazables.

3D scanned deviation location using Geomagic Control X

Inspección 3D móvil, repetible, 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 de AOG pueden ocurrir en cualquier lugar dentro de nuestra red de 136 destinos en toda Europa”, continuó Knight. “El mayor desafío era 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 debe proporcionarnos una evaluación precisa y rápida de los daños con resultados repetibles independientemente de la experiencia del usuario.”

Por estas razones, easyJet recurrió al distribuidor de 3D Systems OR3D, una firma del Reino Unido con experiencia en escaneo 3D y software Geomagic. Robert Wells, un experto en escaneo 3D en OR3D, informó que “basándose en el requisito de easyJet de escanear rápidamente grandes áreas, como toda la longitud de ala de un Airbus A320, en el asfalto, recomendamos un escáner 3D portátil portátil. Y sabíamos que Geomagic Control X™ era el software adecuado porque necesitaban una forma automatizada de evaluar abolladuras que fuera fácil de aprender y usar para su personal”. Con esta solución, realizar una evaluación de daños en los aproximadamente 21 metros de los flaps de un A320 toma sólo unas horas, en comparación con varios días con frotamientos de cera en el papel de calco, ahorrando easyJet decenas de miles de libras / euros por evento de daño.

Geomagic Control X inspection shows dent locations to easyJet quickly and accurately

Informes instantáneos para una documentación rápida

Una vez completados los escaneos, los ingenieros de easyJet pueden recibir informes de daños del software Geomagic Control X en el acto. No necesitan cargar modelos CAD ni alinear los datos de escaneado con cualquier otra cosa en el software, y no necesitan tener una profunda experiencia en metrología para obtener resultados confiables. Control X utiliza su motor CAD para crear automáticamente geometría idealizada que cumple con los estándares de continuidad de la superficie definidos por Airbus, y mide el avión escaneado contra esa geometría idealizada para proporcionar resultados instantáneos. En cuestión de minutos, los ingenieros de easyJet tienen un informe de daños inicial consistente, repetible y cuidadosamente documentado que les permite decidir qué reparaciones, si las hay, son necesarias antes de que la aeronave pueda ser puesta de nuevo en servicio.

Potente inspección 3D que es fácil de aprender

easyJet ha adoptado el Control X para evaluaciones de daños a gran escala porque es tan 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 formación”. 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. Cualquier persona familiarizada con el uso de software 3D puede recoger Control X y obtener resultados en cuestión de minutos, con la flexibilidad de medir lo que necesita, sin pre-programación o macros inflexibles.

¿Qué significa este nuevo y moderno enfoque de la inspección de daños para easyJet? “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 de divisas”, dice Knight. Hay beneficios adicionales más allá del tiempo reducido de AOG y una mejor toma de decisiones con respecto a las reparaciones, así: mantener informes detallados de daños, con datos de escaneo precisos, puede ayudar a la compañía años a partir de ahora cuando llegue el momento de vender o devolver aviones a sus arrendatarios.

El uso de Control X por parte de easyJet es otro ejemplo de cómo el software de inspección simple e intuitivo ayuda a las empresas a garantizar la calidad en todas partes al capacitar a más personas para medir más cosas en más lugares. Obtenga más información sobre Geomagic Control X hoy mismo.

El uso de NX permite que el diseño y el análisis trabajen juntos de manera más eficiente y productiva

Producto: NX CAD, Simcenter 3D
Industria: Aeroespacial y Defensa

Durante más de 30 años, los ingenieros de ATA Engineering, Inc., (ATA), han proporcionado análisis y soluciones de diseño controladas por pruebas para productos estructurales, mecánicos, electromecánicos y aeroespaciales. La empresa ha trabajado en una amplia variedad de proyectos, incluidos parques de diversiones, dispositivos biomédicos y componentes electrónicos.

La mayor parte del trabajo de ATA Engineering se realiza en la industria aeroespacial, para clientes como Orbital Sciences, Lockheed Martin Space Systems, Pratt & Whitney, NASA, Jet Propulsion Laboratory, Air Force Research Laboratory y General Atomics. En este trabajo no hay espacio para errores: es fundamental cumplir las especificaciones de manera precisa, a la vez que se enfrentan plazos estrictos. Los ingenieros de ATA a menudo deben enfrentarse a ejecuciones de producción cortas, a veces incluso para una sola unidad, como un componente de satélite. Es forzoso que lo hagan bien la primera vez.

El personal de ATA ha utilizado Software NX™ durante muchos años. Sin embargo, recientemente aplicaron la versión másreciente de software NX de diseño asistido por computadora (CAD) e ingeniería asistida por computadora (CAE) a estructuras complejas del mundo real utilizando tres casos representativos y encontraron mejoras significativas en cuanto al ahorro de tiempo y esfuerzo durante los ciclos de diseño, análisis y actualización.

La ingeniero de ATA Allison Hutchings lo define así: “Las estructuras del mundo real tienen definiciones de diseño complejas y requerimientos de análisis desafiantes, y ambos cambian constantemente. NX permite sobrellevar los cambios de manera eficiente y productiva”.

Cambio de los parámetros de modelo sin recreación de la geometría

El primer caso de uso implicaba el mallado de un modelo de reflector de rejilla isométrica, como los que se diseñan para su montaje en una nave espacial. La geometría isométrica brinda ventajas para las estructuras espaciales que deben ser rígidas, livianas y duraderas, pero el gran número de superficies implica que la definición de la geometría inicial del modelo CAD y el modelo CAE puede ser tediosa. Cuando se debe actualizar el diseño, como al alterar el diámetro, la longitud focal y la medida de las celdas en este caso, “estos cambios pueden causar graves dolores de cabeza”, indica Hutchings. En muchos casos, es posible que se deba volver a crear completamente la geometría en lugar de simplemente actualizarla para incorporar las dimensiones nuevas.

Al aprovechar Synchronous Technology que brinda NX junto con un enfoque inteligente a la definición de diseño original, sin embargo, se evita estos problemas. Varias técnicas, como patrones y expresiones, facilitaron la parametrización directa de definiciones clave de la geometría en NX CAD y esta capacidad se aprovechó directamente para el mallado y el análisis. Como resultado, se actualizó automáticamente un 100 por ciento de la geometría y un 96 por ciento del remallado se realizó automáticamente cuando el modelo de elemento finito (FEM) asociado se actualizó a la geometría nueva. Limpiar el 4 por ciento restante fue relativamente rápido y fácil, particularmente en comparación a la necesidad de recrear el FEM por completo.

El segundo caso de uso fue un modelo de soporte ligero. Debido a que el peso es un factor apremiante en los diseños aeroespaciales, el ingeniero debe luchar con objetivos competitivos para mantener el soporte lo más ligero posible y que a la vez cumpla requisitos de rigidez y mantenga la capacidad de manejar las cargas necesarias. El proceso a menudo tiene como resultado soportes con geometría compleja.

En el Análisis de Elementos Finitos (FEA, por sus siglas en inglés), la práctica estándar es “idealizar” la geometría, eliminando los detalles y características que no afectan el análisis. Se hace para ahorrar tiempo de cálculo, pero a menudo es necesario repetir el proceso de idealización cada vez que se actualiza la pieza.

Con NX, este paso adicional se puede evitar. Para esta tarea, después de que se cambiaron las dimensiones de la pieza, el 93 por ciento se idealizó y actualizó automáticamente. Aunque los cambios que se llevaron a cabo en el soporte fueron relativamente simples, el ahorro de tiempo y esfuerzo fue notable: la idealización automatizada de la actualización fue más de 100 veces más rápida que el proceso manual y el mallado del modelo actualizado fue al menos 3 veces más rápido.

Actualización de la geometría en minutos

El tercer caso de uso se centró en el modelo de un freno de aire existente: un ensamble que permite que un avión reduzca su velocidad para aterrizar al generar un flujo de salida turbulento desde una boquilla de derivación del ventilador y además facilita que el aterrizaje del avión sea más lento, desde un ángulo más inclinado, lo que reduce el ruido general.

Los ángulos de las aspas dentro del freno de aire pueden tener un efecto drástico sobre el desempeño del freno de aire bajo diferentes condiciones. Al alterar estos ángulos en el modelo, el analista puede evaluar dichos efectos. En este caso, las aspas prismáticas se rotaron para analizar configuraciones entre los 0 y los 25 grados. Con NX, en lugar de llevar a cabo un tedioso proceso manual de remodelación del sistema completo, Hutchings simplemente cambió el parámetro de ángulo del aspa y pudo actualizar la geometría en minutos, ya que la pieza idealizada se ajustó automáticamente al ángulo nuevo. Hutchings comenta, “se conserva el mallado de mapa, creando una malla idéntica en las superficies de las aspas entre todos los ángulos, luego, el modelo CAD se propaga al FEM y la malla se actualiza en minutos.

En los tres casos, las nuevas características de NX hicieron posible llevar a cabo actualizaciones de la geometría rápidamente, afirma Hutchings. “Pudimos parametrizar la definición de diseño, crear un modelo de análisis estructural aprovechando el diseño para requerimientos de análisis específicos, actualizar los parámetros de diseño y propagar los cambios al modelado de análisis mucho más rápido de lo que habría sido remodelado”.

Ingeniería más eficiente con diseño y análisis integrados

“Todos estos son problemas que creíamos difíciles de resolver anteriormente”, afirma Hutchings. En el pasado, la actualización del modelo de elemento finito debido a cambios de la geometría implicaría la remodelación de los cambios en CAD, la reidealización del modelo y el remallado para crear el FEM, o algunos cambios manuales muy complejos en el mallado. Ambas opciones tomaban bastante tiempo. “Las recientes incorporaciones a NX han facilitado mucho estos esfuerzos. El grado de conexión que NX hace posible entre el diseño y el análisis soporta de manera más eficiente la ingeniería en comparación al uso de procesos de elemento finito no integrados”, declara.

Los problemas que Hutchings examinó ilustran las ventajas de trabajar con la gama NX integrada. No se trata solamente de una mejora en la velocidad de actualización, sino que además la posibilidad de error entre el modelo CAD y el modelo de elemento finito también es menor debido a la manera en que están vinculados. “Si se trabaja con especificaciones de diseño en cambio constante, es muy rápido y fácil modificar dimensiones y cambiar parámetros con NX, sin necesidad de volver a crear los modelos de elemento finito”, comenta. “Esto ahorra muchísimo tiempo y esfuerzo en tareas tediosas, además de brindar confianza en que el modelo se actualizará a la definición de diseño correcta”.

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