Igor Sikorsky, el aviador y diseñador de aeronaves ruso-estadounidense que sentó las bases para el primer helicóptero, resume un desafío común de la industria aeroespacial: la necesidad crítica de operaciones de mantenimiento, reparación y revisión de aeronaves.
Más allá del sentido del humor seco de Sikorsky, lo que usted no desea en escenarios del mundo real es exactamente lo que describe el inventor del helicóptero. Si bien es importante contar con un piloto alerta, resolver problemas de ingeniería mientras se está en vuelo no es ideal. Los problemas deberían resolverse en tierra, mucho antes del despegue (aviones) o del lanzamiento (naves espaciales).
Hoy en día, las operaciones de mantenimiento, reparación y revisión, conocidas en fabricación como MRO, constituyen una subindustria por sí mismas.
Con un mercado global estimado en $656 mil millones, que se prevé que crezca a más de $800 mil millones para 2032, es imperativo que los líderes de la industria aseguren la máxima seguridad en todas las aplicaciones aeroespaciales. En su definición más amplia, MRO se refiere a los procesos y actividades involucrados en asegurar que la maquinaria, el equipo y los sistemas se mantengan en óptimas condiciones de funcionamiento. Eso significa que se reparen cuando presentan fallas y se revisen cuando sea necesario para prolongar su vida útil.
Tecnología aeroespacial y de escaneo 3D
El MRO es fundamental en industrias como la de aviación, automotriz, de fabricación y de servicios públicos para asegurar la fiabilidad y eficiencia de todas las piezas, montajes y subconjuntos. Todo, desde las tareas de mantenimiento de rutina hasta las reparaciones correctivas, está incluido e implica desmontar, inspeccionar, reparar o reemplazar piezas, y volver a ensamblar el equipo.
Las tecnologías de escaneo láser, por su propia naturaleza (velocidad de captura de datos, exactitud de los resultados, portabilidad y repetibilidad del rendimiento), son un conjunto de herramientas ideal para la industria aeroespacial, apoyadas en parte por el nuevo renacimiento del sector público-privado que literalmente está despegando hacia las estrellas.
Ahora que la industria ha recuperado en gran parte sus pérdidas recientes, el siguiente paso es el crecimiento. Como en cualquier aplicación de fabricación, el elemento central de ese crecimiento es el aumento del rendimiento; más piezas pasan por control de calidad e inspección, más rápido, acelerando el proceso de aviación MRO. Una de las herramientas clave en ese arsenal de escaneo láser es el Laser Tracker.
Una mirada enfocada en los Laser Trackers
Un Laser Tracker es un dispositivo de medición de precisión diseñado para medir la posición exacta de los objetos en el espacio. Herramientas como FARO® Vantage Laser Tracker emplean un haz láser para rastrear un reflector objetivo o un retrorreflector. El rastreador que emite luz láser hacia el reflector luego mide el tiempo que tarda el haz en regresar. Al rastrear continuamente la posición del reflector, el Laser Tracker puede determinar coordenadas con alta exactitud. Estas mediciones son esenciales para el control de calidad en el sector aeroespacial, la alineación y las necesidades de ingeniería inversa.
Ideal para aplicaciones a gran escala, ejemplos específicos del sector aeroespacial incluyen:
- Motores: revisión y reparación de motores a propulsión y turbohélice, garantizando su rendimiento y el cumplimiento de las normas de seguridad
- Tren de aterrizaje: Mantenimiento e inspección para prevenir fallos y garantizar un despegue y aterrizaje seguros
- Aviónica: Actualización y reparación de sistemas electrónicos para navegación, comunicación y monitoreo
- Fuselaje y alas: reparaciones estructurales, incluidas las reparaciones de grietas y corrosión
- Sistemas hidráulicos: mantenimiento de componentes que controlan el tren de aterrizaje, los frenos y las superficies de control de vuelo
No deben quedar afuera las naves espaciales, que también tienen necesidades de alineación y calibración, que van desde impulsores y sistemas de propulsión hasta paneles solares, escudos térmicos, sistemas de comunicación y una variedad de instrumentos científicos en constante cambio.
Al igual que con cualquier herramienta de escaneo láser 3D, los Laser Tracker son útiles para garantizar la alineación precisa de las piezas. En la industria aeroespacial, esto puede incluir alas/paneles solares, fuselaje/cuerpo principal de naves espaciales y piezas de motor (como se indicó anteriormente para los aviones). También puede incluir la inspección de componentes para la medición precisa del desgaste general (las velocidades de reentrada a la órbita terrestre baja pueden superar las 17,000 mph con temperaturas cercanas a 4500 °F), la calibración de herramientas y elementos (asegurándose de que las máquinas que fabrican las máquinas estén dentro de la tolerancia) y la ingeniería inversa, creando modelos detallados de piezas existentes para su replicación o mejora.
Para las misiones lunares Artemis planeadas por la NASA, hay tres cápsulas espaciales Orion en construcción actualmente y se ha encargado una cuarta cápsula. Asegurar que cuatro naves espaciales sean realmente idénticas es donde un dispositivo como un Laser Tracker puede resultar invaluable.
Mantenerse en la 'pista': Sinergia entre hardware y software
Más allá de las aplicaciones específicas de la industria aeroespacial, trabajar con un Laser Tracker ofrece ventajas adicionales para el montaje de piezas grandes. Entre estas, destacan la facilidad de uso general y la portabilidad del dispositivo. A diferencia de una máquina de medición por coordenadas tradicional (CMM), con un Laser Tracker no es necesario trasladar la pieza que está midiendo a la máquina. En su lugar, puede llevar la máquina a la pieza. Esto ahorra tiempo y aumenta la precisión al reducir la necesidad de reposicionamiento. Además, en comparación con las CMM, los Laser Trackers tienen una curva de aprendizaje menos pronunciada y son más seguros de usar.
De hecho, los Laser Trackers como Vantage hacen que la medición in situ sea tan sencilla y rápida que reducen los tiempos de inspección hasta en un 75 %. En segundos, estas mediciones pueden compararse con los datos CAD nominales para que los equipos puedan realizar ajustes informados o seguir adelante con confianza. Como se mencionó anteriormente, estas mejoras en velocidad aumentan significativamente el rendimiento, lo que, en efecto, impulsa toda la industria aeroespacial.
También destaca su compatibilidad superior con software, especialmente con FARO® CAM2® Software y diversos proveedores externos. Sin embargo, FARO CAM2 Software está diseñado específicamente para usarse con cualquier CMM portátil de FARO, permitiendo a los operadores capturar mediciones precisas y resultando ideal para tareas de aseguramiento de calidad e inspección en el sector aeroespacial.
Diseñado para gestionar rutinas de inspección repetitivas, con análisis de tendencias en tiempo real y control estadístico de procesos (SPC), el software incluye funcionalidades como las siguientes: Capacidad de usar múltiples dispositivos de medición simultáneamente para medir rápidamente componentes grandes. Mallado de grado metrológico en formato STL confiable al medir una pieza maestra (un prototipo o muestra verificada que cumple con todas las especificaciones y tolerancias de diseño). Dimensionamiento y Tolerancias Geométricas (GD&T), un método estandarizado para identificar límites de tolerancia en forma, orientación y ubicación de las características de una pieza.
FARO CAM2 también ofrece capacidades para generar reportes que permiten a las organizaciones compartir los datos y resultados de la medición en cualquier momento, a cualquier persona de su organización. Además, proporciona resultados de inspección en tiempo real a través de reportes visuales adaptables e intuitivos, ofreciendo información sobre las variaciones del proceso y alertas. Esto ayuda a evitar la repetición del trabajo y los desechos costosos, lo que permite a las empresas aeroespaciales mejorar sus operaciones de mantenimiento, reparación y revisión.
Entrando para el aterrizaje
Incluso con la vasta inteligencia y previsión tecnológica de Igor Sikorsky, es difícil imaginar que incluso él hubiera podido prever con precisión hasta dónde habría avanzado el mundo en el medio siglo que ha pasado desde su fallecimiento.
Hoy en día, la industria aeroespacial ha madurado considerablemente. Lo que comenzó con un prototipo de biplano algo inestable y un vuelo de 12 segundos y 120 pies en Kitty Hawk, Carolina del Norte, en 1903, ha recorrido más de 15 mil millones de millas (considerando las naves espaciales Voyager I y II) y sigue sumando. Más cerca de casa, la Administración Federal de Aviación informa que su Organización de Tráfico Aéreo (ATO) gestiona más de 45,000 vuelos y 2.9 millones de pasajeros diariamente en más de 29 millones de millas cuadradas de espacio aéreo. Esto equivale a más de 16 millones de vuelos anuales. Las exigencias de MRO para un cronograma tan riguroso son impresionantes, por no mencionar la flota global.
Por supuesto, las millas registradas y la distancia recorrida son solo dos métricas en la fascinante historia de la industria aeroespacial. Lo que a menudo se omite es el trabajo detrás de escena; el tiempo, la energía y el esfuerzo que se invierten para asegurar que cada avión y cada nave espacial estén en condiciones óptimas para volar. MRO es la subindustria que hace posible todo esto.
Herramientas de escaneo láser 3D, como los Laser Trackers en general y específicamente el Vantage Laser Tracker de FARO, están ayudando a mejorar radicalmente la seguridad de una amplia variedad de vehículos que surcan el cielo o el espacio. Además, están apoyando a los ingenieros aeroespaciales en sus esfuerzos por reducir la repetición del trabajo, los residuos y desechos; ahorrar tiempo y aumentar el rendimiento para que la industria en general siga avanzando.
Es posible que Sikorsky no haya predicho la tecnología actual. Sin embargo, estaba más que en lo correcto al elogiar el ingenio humano detrás de nuestros productos casi milagrosos.
“El trabajo creativo... sigue siendo un factor sumamente vital en el avance de la humanidad. El trabajo del individuo sigue siendo la chispa que impulsa a la humanidad hacia adelante”.
¿Está listo para llevar su proceso de MRO aeroespacial a nuevas alturas?