Éxito en el suministro de equipos para el sector aeronáutico a través de la diferenciación tecnológica

En las 4 últimas décadas MTorres ha trabajado en el desarrollo de soluciones inteligentes y avanzadas para sus clientes. El objetivo de MTorres ha sido siempre presentar propuestas que aporten beneficios reales a dichos clientes, de manera que la inversión en sus bienes de equipo suponga un valor añadido lo más tangible posible.

En el siguiente artículo se recopilan una serie de casos reales, para segmentos de mecanizado y de laminación de materiales compuestos, de equipos diseñados y fabricados por la compañía en los cuales explicaremos nuestras soluciones acompañadas de beneficios reales de cliente (automatización, reducción de costes recurrente, ahorro y reutilización de materiales, tiempos de ciclo, etc.), todo con el enfoque a generar más valor.

En 2014 LMI solicitó a MTorres una solución que permitiese recantear paneles de aluminio, y al mismo tiempo cortar del maskant de los paneles por láser. MTorres propuso un diseño con dos zonas de trabajo que combinaba máquinas Torresmill, Torreslaser y Torrestool (3 tecnologías patentadas por MTorres), que permite trabajar en dos secciones diferentes o en dos piezas diferentes en paralelo al mismo tiempo.

Esta configuración propuesta permite:

• Fabricación de piezas grandes.
• Recantear y taladrar una pieza, típicamente paneles de fuselaje, en la que previamente se ha cortado el maskant (recubrimiento protector para aplicación del mecanizado químico) con láser sin necesidad de manipulación adicional, es decir sin retirarla del sistema Torrestool.
• Utilizar el Torrestool para recantear y taladrar piezas sin necesidad de usar un útil dedicado.

Esto supone una estrategia ‘lean’ en cuanto a ahorro por productividades, y ahorro de espacio, debido a la capacidad de la célula para realizar diferentes procesos al mismo tiempo, trabajando cualquiera de las dos máquinas tanto sobre la mesa ranurada como sobre el utillaje Multiflexible Torrestool.

La solución propuesta incluye un sistema de separación desmontable para separar las dos zonas de trabajo permitiendo al operador cargar y descargar una pieza en una de las zonas de trabajo al mismo tiempo que la otra máquina está trabajando en la zona adyacente con total seguridad.

Además, dicho sistema de separación está equipado con puertas plegables automáticas integradas en el programa del control de ejecución de máquina que permiten que las máquinas se muevan automáticamente de una zona de trabajo a la adyacente sin tener que quitar las pantallas centrales de división.

Las principales ventajas de esta configuración son:

• El coste reducido de la solución combinada en comparación a la instalación de dos máquinas separadas.
• Mayor flexibilidad en el uso de la máquina.
• La superficie total ocupada en el edificio es menor que tener dos máquinas separadas.
• Mayor escalabilidad: Esta configuración permite escalar fácilmente las capacidades de fábrica en el futuro ampliando el sistema Torrestool e incluso montando uno de los pórticos en un lugar diferente (nuevos railes y dejando una máquina Torreslaser o Torresmill más grande, dependiendo de los futuros programas aeronáuticos.

Un constante reto de los OEM de la industria aeroespacial es la reducción de peso y el ahorro de costes. Muchos de los clientes de MTorres han contemplado en los últimos años, dentro de sus estrategias de reducción de costes, el reemplazo de sus instalaciones de cubas de fresado químico, por alternativas de menor inversión inicial, menor gasto recurrente, y por otro lado más respetuosos con el medio ambiente, mayor nivel de automatización, y mejor control y reporting de calidad.

MTorres, basándose en la tecnología que tenía ya desarrollada previamente propuso un nuevo diseño, una alternativa al fresado químico. El nuevo desarrollo complementa los procesos de fresado, taladrado, recanteado, medición online y control de calidad, en un solo proceso sólido y robusto, una máquina, denominada Surface milling.

El equipo de fresado superficial de MTorres es la adición de tres máquinas o en una: Torresmill en configuración de columna, Torrestool en configuración vertical y Torresholder (sistema de soporte del panel mientras se mecaniza más escaneo en configuración vertical para medición on-line). Tanto la inversión a realizar (menor espacio requerido como los costes recurrentes de este equipo son inferiores al del fresado químico. La tecnología no es contaminante (permite reciclar la viruta extraída), y los informes de calidad, obtenidos a tiempo real mientras se mecaniza (comunicación online por pulso-echo entre máquina y control de ejecución), permiten un análisis exhaustivo de los paneles evitando la necesidad de operaciones adicionales de control de calidad.

Uno de los principales factores diferenciadores de la Surface milling y que aporta gran valor es la simplificación del flujo de paneles (fases de carga de panel, mecanizado, medición y descarga 100% lean) a través de la planta, mediante la cual reducimos el tiempo de ciclo de días (fresado químico convencional) a horas, para una amplia gama de paneles en cuanto a dimensiones, curvaturas y espesores (desde 0,8 mm a 10 mm, con tolerancias 0,8 mm ±0,1mm; step: < +/-0,05 mm). Debajo podemos ver ejemplos de paneles mecanizados.

Cuando se lanzó el programa A350XWB, Airbus eligió la tecnología ATL (Automatic Tape Laying) como base para la fabricación de los componentes principales del ala. MTorres fue el proveedor seleccionado para este proyecto (Wave #1), suministrando un conjunto de máquinas Torreslayup.

Años después se produjo el aumento de rate de producción (Wave #2), para el cual MTorres hizo un análisis de las posibles estrategias de encintado para la geometría de las pieles de las alas, valiéndose de las nuevas tecnologías desarrolladas para plantear un modelo de inversión óptimo. Tras un análisis exhaustivo, la propuesta se basó en una nueva generación de máquinas híbridas ATL/AFP (Automatic Fiber Placement) con cambio de cabezal que proporcionase un aumento de productividad (hasta 3 veces superior) y un ahorro considerable (en material y en tiempo) a lo largo de la vida del programa.

En las imágenes inferiores se muestran a la izquierda, las Torreslayup (ATL) instaladas en la planta de Airbus en Illescas de fabricación de pieles de las alas del A350XWB (Wave #1). A la derecha imagen de una de las Torresfiberlayup (AFP) instalada en la planta de Airbus Stade (Wave #2).

Las nuevas plataformas combinan cabezales AFP que contienen 24 tows de 1/2" de ancho con cabezales ATL, los cuales pueden ser intercambiados en menos de dos minutos. El cabezal AFP ha sido diseñado para trabajar con bobinas de hasta 9kg. para reducir los tiempos de parada y aumentar la productividad.

Dicha célula permite encintar diferentes materiales además de fibra de carbono (fibra de vidrio, malla de cobre, etc.) reduciendo el tiempo de uso del molde, así como los costes y tiempos de infraestructura logística. Al mismo tiempo, el sistema gantry ha sido completamente rediseñado para ofrecer una máquina de alta dinámica capaz de aceleraciones altas. Combinado con el sistema de corte rotativo patentado por MTorres que permite cortar y depositar material a cualquier velocidad. El resultado de este proyecto son varias instalaciones completamente integradas, dependientes del operador, uso óptimo del espacio y logística reducida.

Como resultado, el testimonio de Airbus subraya los 30 M€ de ‘ahorro’ en el proyecto, siendo consideradas las sedes de Illescas y Stade como unas de las sedes con la tecnología más avanzada y eficiente disponible en la actualidad para fabricación de piezas en fibra de carbono.

El OEM americano Boeing firmó en abril de 2017 la fase de pre-aceptación (hito llevado a cabo en las instalaciones de MTorres) del proyecto desarrollado por MTorres que consiste en integrar en una línea procesos de laminación y corte con el proceso de conformado, algo totalmente novedoso en el mercado aeronáutico hasta el momento.

Este nuevo proceso se compone de tres fases distintas: laminación, corte y conformado. La fase de laminación está compuesta por dos robots capaces de laminar tres tipos de materiales diferentes con dos cabezales. La segunda fase es una estación de corte por ultrasonidos, con cambio de sonotrodo, lo que permite dos tipos de corte, a 0º y 18º, este último de alta complejidad debido a los requerimientos de calidad exigidos por el cliente. Por último, la tercera fase está compuesta por la prensa de conformado, con cambio de molde macho, para cubrir tres geometrías de conformado de stringers en omega.

Con el diseño y ejecución de este proyecto, MTorres ha aumentado su catálogo de productos desarrollando una TORRESLAYUP (ATL) en arquitectura robot junto a una Torrespanex (corte por ultrasonidos), ambas con control Siemens.

El proceso ha sido desarrollado para las secciones de fuselage 47 y 48 del B787.

Su gran versatilidad le permite adaptarse a las más de cien tipologías distintas de stringers que componen estas secciones. La producción de una línea completa de estas características supone un proyecto novedoso que ha sido llevado a cabo con éxito.

Los casos expuestos anteriormente son 4 proyectos reales llevados a cabo por MTorres, para 4 tecnologías de máquina diferentes, los cuales persiguen el objetivo de ofrecer nuevas soluciones a nuestros clientes para que estos mejoren su productividad y/o eficiencia, de manera que nos perciban como parte de ellos mismos y defensores de sus intereses.

La alta calidad y la singularidad de los desarrollos y productos para resolver problemas específicos y concretos constituyen nuestra diferenciación tecnológica, nuestras señas de identidad ante el mercado.

Referencias

[1] Imagen renderizada de la célula instalada en LMI

[2] Layout de la célula instalada en LMI

[3] Imagen de una Surface milling instalada en la planta de Torres de Elorz de MTorres

[4] Perspectivas en planta, alzado y perfil de la Surface milling en las cuales podemos distinguir el Torresmill, el Torrestool y el Torresholder

[5] Ejemplos reales de tiempos de operación de la Surface milling de MTorres instaladas en plantas de cliente

[6] A la izquierda, imagen de las Torreslayup instaladas en la planta de Airbus en Illescas de fabricación de pieles de las alas del A350XWB. A la derecha imagen de una de las Torresfiberlayup instalada en la planta de Airbus Stade, dentro de la sección de encintado de alas del A350XWB

[7] Recorte de prensa en el cual Tom Williams, COO de Airbus, visitaba la planta productiva de Airbus Illescas, y subrayaba los 30M€ de ahorro que ha supuesto la inversión en las máquinas de Tape-Laying de MTorres

[8] Layout explicativo de planta y perfil de la célula de encintado de Stringers del B787 diseñada y fabricada por MTorres

[9] Diagrama de ‘roadmap’ de producto MTorres para encintado de materiales compuestos