Toni Escudero, director para España y Portugal de Leica Geosystems

15/10/2004

Los avances en metrología industrial abren un mundo de oportunidades

La 23ª Bienal Española de la Máquina-Herramienta, celebrada en Bilbao en junio de 2004, ha supuesto una excelente oportunidad para conocer los nuevos avances tecnológicos que han cambiado el rostro de la metrología industrial en los últimos años. Toni Escudero, director para España y Portugal de la División de Metrología de Leica Geosystems, una de las principales firmas mundiales de sistemas de mediciones de precisión para plantas de producción nos ofrece en esta entrevista su perspectiva del estado del mercado de la metrología hoy día.

¿Qué cambios señalaría cómo más decisivos en el campo actual de los equipos de metrología, si se comparan con los de hace pocos años?

Creo que es justo afirmar que el sector de la metrología está viviendo actualmente una profunda revolución tecnológica, en cuanto a procedimientos de medición industrial. Como ocurre en casi todas las verdaderas revoluciones tecnológicas, no es un hecho repentino ni una casualidad inesperada; han sido necesarias décadas de concienzudas investigaciones previas, por no mencionar el sistema del error y el acierto, que, finalmente, han dado su fruto, permitiéndonos introducir nuestros productos con plenas garantías comerciales. Básicamente, lo que ocurre actualmente es que está llegando al mercado toda una nueva gama de productos que permiten, por primera vez, que los usuarios de las industrias de producción masiva combinen unos niveles óptimos de mediciones de precisión con un alto grado de movilidad y flexibilidad que permite una mayor libertad.

¿Cuál es la esencia de esta revolución tecnológica?

El avance decisivo es haber combinado con éxito dos tecnologías complementarias que ya existían por separado desde hace muchos años. Por un lado, la tecnología de las mediciones de precisión mediante laser tracking; de otro, la fotogrametría digital. Lo cierto es que, hasta hace poco no era posible determinar simultáneamente la posición en 3D de un objeto en rápido movimiento y su orientación en el espacio, o, al menos, no con la rapidez y la precisión necesarias para su aplicación generalizada en la industria. Para ser claro, creo que lo principal es poder realizar mediciones industriales en serie rápidas, no sólo de piezas de componentes, sino de grandes piezas de las líneas de producción, incluyendo automóviles completos.

¿Cómo se combinan en la práctica estas dos tecnologías?

Me llena de orgullo poder decir que la compañía pionera en este procedimiento es la nuestra, Leica Geosystems. En esencia, se compone de dos fases. En la primera se instala una cámara digital de alta velocidad, T-Cam, en el propio láser trácker. En segundo lugar, entra en acción otra herramienta portátil de medición a la que denominamos T-Probe y que contiene un juego de diodos y un reflector. Mientas el láser trácker mide la posición exacta del reflector, la cámara determina la posición del juego de diodos en el fotograma y calcula entonces la orientación espacial del instrumento de medición. Podemos, por tanto, medir la posición y orientación de cualquier objeto en tiempo real con seis grados de libertad y una tasa de medición superior a 100 Hz. En los círculos técnicos, este instrumento se denomina sistema móvil de medición por coordenadas o tridimensional de mano (CMM).
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En términos funcionales, ¿qué cambio supone este sistema para el usuario tradicional de láser tracker?

Este nuevo procedimiento de medición supone para el usuario dos decisivas innovaciones funcionales: permite realizar mediciones geométricas con el instrumento de medición de mano ultra-ligero de Leica, el palpador sin brazo y sin cable T-Probe y, de cara al futuro, supone la utilización del láser tracker en combinación con nuestro próximo lanzamiento comercial, un escáner de mano llamado T-Scan, con el que se podrán digitalizar objetos grandes y pequeños de manera fácil y rápida, incluyendo superficies complejas, para aplicaciones de inspección e ingeniería inversa, eliminando en la práctica el tiempo de puesta en marcha.
“No es un hecho repentino ni una casualidad inesperada; han sido necesarias décadas de concienzudas investigaciones

previas, que finalmente han dado su fruto”

¿Cuáles son las ventajas reales para un fabricante de automóviles, por poner un ejemplo concreto?

Debemos tener en cuenta dos aspectos principales. Pongamos un ejemplo para ilustrar cada factor. En primer lugar, es importante no olvidar hasta qué punto las actuales aplicaciones de las tecnologías de medición portátiles han cambiado la naturaleza misma del proceso de producción. El centro internacional de desarrollo técnico de Opel/GM (ITEZ), que fija los estándares de producción para todos los centros de producción de Opel, utiliza un sistema Leica de láser trácker para realizar mediciones de precisión de sus procesos de soldadura. Actualmente, los ingenieros de Opel ya no tienen que llevar cada objeto a medir hasta una estación estática de medición para conseguir el nivel exigido de precisión; sólo tienen que llevar el instrumento de medición hasta el objeto, lo que ahorra tiempo y dinero. En segundo lugar, e incluso más importante, debemos considerar el ahorro potencial de tiempo y de costes que supone combinar los procesos ya existentes con las enormes ventajas que supone utilizar a pleno rendimiento todas las prestaciones de la nueva “familia de tecnologías-T”. El fabricante sueco de automóviles Volvo ha sido uno de los pioneros en el uso comercial del palpador Leica T-Probe y, aunque es demasiado pronto para conocer con exactitud cuánto tiempo y dinero van a ahorrarse, está claro que la inversión supondrá una considerable reducción del tiempo de montaje y medición y que abrirá nuevas posibilidades para medir grandes volúmenes de formas que, simplemente, no eran posibles hasta ahora. Así, por ejemplo, mediante el uso de T-Probe podrá solucionarse el problema de la medición de piezas con superficies con movimientos complicados, en los que el rayo láser sufría constantes interrupciones, o bien en aquellos casos en que no era práctico utilizar un reflector.
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“Virtualmente no hay restricciones en materia de flexibilidad y libertad; este nivel de precisión y flexibilidad combinadas simplemente no tiene precedentes”

¿Qué grado de precisión alcanzan las mediciones obtenidas con estas nuevas tecnologías?

El último láser trácker de Leica, el LTD800, es el punto de referencia en las modernas tecnologías de medición; tiene el ciclo de medición más rápido del mercado para altas densidades de puntos (3.000 puntos por segundo) y el ciclo más largo para grandes volúmenes de trabajo (hasta 40 metros). Si se emplea el LTD800 en combinación con el T-Probe, se pueden obtener unos resultados similares, prácticamente sin restricciones en materia de flexibilidad y libertad. Por ejemplo, los ingenieros y metrólogos pueden medir componentes y utillajes situados en zonas ocultas, con una exactitud de hasta 0,1 mm para un volumen de medición equivalente al de un coche completo. Esta combinación de precisión y flexibilidad era desconocida hasta ahora.

¿Existe algún tipo de dificultad práctica, en cuanto a la exactitud y efectividad de estas tecnologías, en términos de las realidades que impone un exigente entorno industrial? Y, si es así, ¿cómo solucionan los nuevos productos estas demandas adicionales en la práctica?

En general, al utilizar un láser trácker pueden surgir problemas si se interrumpe el rayo láser, ya sea por movimientos o por la existencia de un obstáculo, ya que el trácker pierde de vista temporalmente el reflector. Hasta ahora, en ese caso había que volver a apuntar el rayo a su punto de referencia y volver a empezar todo el proceso de medición de nuevo. Hoy día, si esto ocurre no es preciso recomenzar; el láser trácker dispone de una cámara adicional que busca el reflector de forma totalmente autónoma, y que permite continuar las mediciones, con ayuda del distanciómetro absoluto (ADM), como si no hubiera habido ninguna interrupción.

“Cuando dispones de una solución que puede ahorrarle al cliente tiempo y dinero sin efectos secundarios, la gente tiende a interesarse”

La precisión de las mediciones es sólo uno de los términos de la ecuación. ¿Qué pasa con el otro elemento, el uso de las tecnologías de medición para los procesos de ingeniería inversa?

Normalmente, los sistemas de medición se utilizan para comparar los datos reales con los del diseño (medición de forma y posición), o bien para analizar objetos reales como base para los datos de construcción (ingeniería inversa). A finales de año, Leica Geosystems sacará al mercado un nuevo miembro de la “familia de Productos-T”, el escáner de mano T-Scan, con el que se podrán crear por primera vez modelos 3D de objetos de muy gran tamaño utilizando un sistema portátil de medición. Esto, obviamente, tendrá importantísimas consecuencias en las operaciones de ingeniería inversa que se llevan a cabo. Estas tecnologías, si se utilizan conjuntamente, suponen elevar el listón de lo que hasta ahora se consideraba posible.

¿Qué nos puede decir sobre el uso compartido de datos? Para que estos sistemas funcionen en la práctica, debe existir una perfecta conexión entre los útiles de medición que se emplean en las plantas de producción y las redes de IT de las empresas, ¿no es cierto?

Si se dispone de la versión digital de los datos de construcción, el sistema de medición debe poder recuperar o almacenar los datos en la red de la empresa (intranet), con vistas al trabajo a realizar en sus propias instalaciones. Esto significa que debe existir una conexión de la máxima calidad entre los sistemas de medición y los programas CAD, sobre interfaces abiertas que permitan el acceso a la intranet. En el caso de los últimos sistemas Leica de láser trácker y láser radar, estas necesidades son nuestra principal prioridad en la fase de desarrollo. Ambos sistemas cuentan con interfaces abiertas de programa que se pueden conectar con la intranet vía TCP/IP. Ahora, con el software dedicado de aplicación Horizon, desarrollado asimismo por Leica Geosystems, ya es posible integrar totalmente el sistema de medición con el entorno CAD. Los análisis se realizan en tiempo real y los informes se presentan en un formato adecuado que pueden leer los navegadores web.

Hemos hablado bastante sobre la industria automovilística, que obviamente lidera el ámbito de los usos aplicados de estas nuevas tecnologías. ¿Qué nos puede comentar sobre otros sectores de actividad?

Es cierto que el sector del automóvil es el que va abriendo caminos, en la medida en que ya utiliza las últimas tecnologías de medición prácticamente en todas las áreas, no sólo en operaciones con los OEM, sino también con los principales proveedores, desde la construcción de prototipos hasta la producción en serie. No obstante, por poner un ejemplo, es la única industria en la que los datos de diseño de casi todos los productos están ya disponibles en formato CAD y este es, claramente, el camino que sigue, por ejemplo, la industria aeronáutica. Por experiencia sabemos que las mejores prácticas de una industria tienden a ser adoptadas rápidamente por otras industrias relacionadas y ciertamente esta es la tendencia que se observa en la actualidad. En Leica, aunque el sector del automóvil ha sido tradicionalmente nuestro objetivo principal, tenemos una importante base de clientes en muchas otras industrias, desde la aeronáutica, pasando por el transporte, hasta la construcción en general y nuestra cartera de pedidos en estas áreas aumenta cada día. Cuando dispones de una solución que puede ahorrarle al cliente tiempo y dinero sin efectos secundarios, la gente tiende a interesarse.

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