La automatización inteligente y la metrología digital impulsan la nueva fabricación aeronáutica

El centro tecnológico Tekniker integra robótica colaborativa, medición automática de alta precisión y digitalización en un innovador sistema que busca responder a los retos de productividad, flexibilidad, calidad y sostenibilidad del sector.

La industria aeronáutica se encuentra en plena transformación, impulsada por la necesidad de incrementar las tasas de producción, optimizar la eficiencia operativa y garantizar los más altos estándares de calidad y trazabilidad. En este contexto, el control dimensional en proceso adquiere un papel estratégico, especialmente en la fabricación de componentes estructurales y piezas mecanizadas de alta complejidad, donde la más mínima desviación en la operación puede comprometer la funcionalidad y certificación del producto final.

La creciente variabilidad geométrica, los tamaños de lote reducidos y la necesidad de limitar la intervención manual hacen imprescindible avanzar hacia soluciones de metrología automatizada integradas directamente en el flujo productivo. En paralelo, la incorporación de tecnologías como la robótica, la visión artificial, la inteligencia artificial aplicada al control de calidad y la digitalización de los datos de fabricación está redefiniendo los modelos productivos del sector.

Este proceso de transformación está alineado con iniciativas como Clean Aviation, orientadas a situar a Europa en una posición de liderazgo en aviación sostenible mediante la innovación tecnológica, la colaboración entre industria y centros tecnológicos, así como la aceleración de los procesos de certificación e industrialización. En este contexto, la automatización del control de calidad y la integración de la metrología en planta se consolidan como pilares clave para mejorar la eficiencia, reducir rechazos y avanzar hacia la descarbonización del sector.

En respuesta a estos retos, el centro tecnológico Tekniker ha desarrollado un sistema innovador que integra robótica industrial, alimentación flexible de componentes y metrología por contacto en proceso. Esta propuesta permite automatizar la manipulación, el posicionamiento y la verificación dimensional de piezas aeronáuticas directamente en la línea de producción, garantizando altos niveles de precisión, repetibilidad y trazabilidad.

El sistema está especialmente orientado al control dimensional de componentes aeronáuticos mecanizados y estructurales, como soportes, elementos de unión o piezas funcionales de geometría compleja, típicamente utilizados en aeronaves comerciales. En este tipo de aplicaciones, la medición por contacto continúa siendo la referencia para la verificación de características críticas y tolerancias estrechas.

El sistema, desarrollado en colaboración con las entidades Zeiss, Kuka y Schunk, se basa en una célula de metrología automatizada alimentada mediante un sistema de bin-picking robotizado. Gracias a la integración de visión artificial avanzada, el robot es capaz de identificar piezas dispuestas de forma desordenada, determinar su posición y orientación y realizar su carga automática en la máquina de medición por coordenadas Zeiss DuraMax. Tras la medición y su evaluación dimensional, el sistema clasifica las piezas en función de su referencia y conformidad, cerrando el ciclo de control de calidad sin intervención humana, habilitando de la misma manera la retroalimentación de los procesos productivos para asegurar su estabilidad.

Uno de los principales elementos diferenciales de esta solución es la integración, en un único sistema, de la alimentación flexible de componentes, la manipulación robotizada y la metrología por contacto en entorno de taller. Este enfoque permite llevar la metrología al corazón del proceso productivo, evitando traslados al laboratorio, reduciendo tiempos de espera y facilitando la toma de decisiones en tiempo real.

El prototipo desarrollado combina tecnologías industriales consolidadas con capacidades propias de integración. Zeiss aporta su sistema de medición DuraMax, diseñado específicamente para su instalación en entornos industriales exigentes y para la medición fiable en planta; se integra un robot colaborativo Kuka de siete ejes, que garantiza una manipulación precisa y segura; y Schunk suministra soluciones de agarre robustas, asegurando la estabilidad de las piezas durante todo el proceso de manipulación y medición.

Asimismo, Tekniker incorpora su tecnología Smart Picking, basada en visión artificial. Este activo permite la localización autónoma de piezas en entornos desestructurados, eliminando la necesidad de utillajes específicos y facilitando la inspección automatizada en escenarios de alta variabilidad, característicos del sector aeronáutico. A ello se suma el software Smart Factory Hub, que centraliza los datos de producción y de medición, habilitando la trazabilidad completa pieza a pieza y una gestión avanzada de la calidad basada en datos.

El concepto de integrar la metrología con la fabricación permite identificar y abordar otros retos críticos en la fabricación y el montaje dentro del sector aeronáutico.

Entre ellos destaca, en primer lugar, la manipulación precisa y segura de grandes piezas, abordada mediante medios automáticos de carga y sistemas de control avanzado para estabilizar las cargas, combinados con sistemas de percepción para garantizar una navegación segura en entornos productivos. Otro desafío clave es el posicionamiento preciso de piezas grandes y flexibles en líneas de montaje, resuelto mediante un sistema mecatrónico de precisión guiado por visión que permite su fijación exacta. Asimismo, para optimizar el montaje de piezas críticas, Tekniker ha desarrollado metodologías basadas en montaje virtual para optimizar el montaje de piezas críticas con geometría real.

En paralelo, la digitalización, calibración y trazabilidad de las medidas constituyen otro eje esencial, para lo cual se han definido metodologías y protocolos de digitalización que garantizan una fabricación orientada al cero defectos y una toma de decisiones fiable en tiempo real. Finalmente, la medición automática de piezas de gran tamaño, con geometrías complejas y tolerancias exigentes, se resuelve mediante soluciones de medida sin contacto integradas en proceso, que aportan flexibilidad y precisión al control de calidad de componentes grandes y flexibles.

Orientado principalmente a aplicaciones de fabricación avanzada en aeronáutica, este sistema de Tekniker representa un paso significativo hacia la implantación de células de metrología en proceso totalmente automatizadas, contribuyendo a una industria más digitalizada, eficiente, sostenible y alineada con los retos actuales y futuros del sector.