El proyecto de I+D+i Samba Láser, financiado por Corporación Tecnológica de Andalucía, ha desarrollado un sistema de proyección láser para las tareas de montaje que aumenta la productividad en las líneas de ensamblaje final

La compañía aeronáutica Airbus Military ha desarrollado, a través de un proyecto de I+D+i cofinanciado por Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA), un nuevo sistema de soporte al montaje de aviones basado en la proyección láser, que mejorará la precisión y trazabilidad de estas operaciones. El sistema está implementándose en el montaje del avión de transporte militar A400M, que se ensambla en la factoría de Airbus Military en San Pablo, Sevilla. La mejora de la productividad viene dada principalmente por un ahorro en tiempo tanto a la hora de montar como de preparar las instrucciones de trabajo por parte de ingeniería.

El sistema SAMBA Láser (Sistema de Ayuda al Montaje BAsado en Láser) proporciona al operador la información que necesita para la realización de las tareas de montaje y lo va guiando a lo largo de todo el proceso en sustitución de las plantillas utilizadas habitualmente en el ensamblaje de aviones.

De esta forma, se ahorra tiempo en la elaboración de la información necesaria para el proceso y se evita la impresión de plantillas (mylar, planos e impresión de instrucciones de trabajo IT). Además, se minimiza el riesgo de errores. El procedimiento consiste en que el ingeniero programa sobre la maqueta electrónica en 3D la información relativa a los procesos de montaje que el operario posteriormente verá proyectada sobre el avión ayudándole a la hora de realizar las tareas de montaje.

Precisión y exactitud

En los montajes aeronáuticos, hay procesos en los que es necesario conocer la localización exacta de determinadas operaciones, como taladrar, la colocación de bridas o la colocación manual de plies de fibra de carbono. De igual manera, también es necesario conocer otra información detallada sobre la operación a realizar, como el diámetro del taladro, la secuencia o el código de la pieza que va colocada en cada posición. La precisión es fundamental en la ejecución de estas operaciones, ya que las tolerancias son muy estrictas, por lo que para realizar el montaje se utilizan plantillas que garanticen la perfecta realización de la tarea en cuestión, definiendo tanto la secuencia como los parámetros fundamentales y críticos para la operación (dimensiones de los componentes de uniones, pares de apriete en uniones, características de sistemas de sellado, etc).

El sistema SAMBA Láser sustituye esas plantillas por una proyección directa sobre las estructuras del avión de la información relativa a los procesos de montaje. El proyecto surgió ante la necesidad de buscar una alternativa a las plantillas utilizadas en el montaje, que son difíciles de elaborar, costosas de fabricar y almacenar, y susceptibles de sufrir modificaciones. Con el resultado de esta iniciativa, se ha dado un salto importante en la vinculación de sistemas de programación en contexto a grandes maquetas electrónicas que van sufriendo modificaciones al mismo tiempo que lo hace el estado de madurez del producto, lo que permite utilizar información relativa a la fabricación que haya sido incluida por la oficina de diseño.

Hasta ahora, el sistema de proyección láser sólo había sido usado como soporte a la producción de elementales de fibra de carbono, mientras que el proyecto SAMBA Láser propone el uso de este tipo de tecnología en líneas de montaje final de las aeronaves.

Para ello, se ha desarrollado un software específico integrado con CATIA/DELMIA v5 (software de CAD/CAM utilizado por Airbus). Además, el sistema está completamente coordinado con el PDM (Product Data Management) de la compañía, con lo que el aprovechamiento del sistema es inmediato y se integra en el ciclo de vida del producto, sin que su implantación suponga un alto esfuerzo.

Se estima que el tiempo necesario para recopilar los elementos requeridos para realizar la operación (útiles, mylar, etc), el requerido para ensamblarlos en el lugar de trabajo y el necesario para lograr una perfecta coordinación pueden llegar a sumar un alto porcentaje del tiempo requerido para todo el proceso. Con este sistema de soporte al montaje basado en proyección láser, se consigue un considerable aumento de la productividad en la realización de determinadas operaciones de montaje.

Las tecnologías más significativas desarrolladas en el proyecto son:

  • Sistemas de proyección Láser aplicados al montaje.
  • Sistemas PDM. Manejo de datos referentes a la estructura del producto.
  • Programación C++ utilizando la herramienta CAA-RADE de Dassault Systèmes, con el objetivo de crear los nuevos comandos, incluyéndolos en los menús o en las barras de herramientas de CATIA.
  • Postprocesadores. Interfaz entre sistemas de programación y sistema de proyección.

Ventaja competitiva

El proyecto, que marca una ventaja frente a los fabricantes de la competencia y en el que ha participado el grupo de investigación de Sistemas Informáticos de la Universidad de Sevilla y las Compañías T_Systems y VIRTEK, ha suscitado gran interés por su utilidad y por la incorporación de funcionalidades muy novedosas, como un sistema de programación en contexto, un potente interfaz entre el sistema de programación y el de proyección y una nueva versión del software de control específicamente ideado para proyectar información del montaje.

Desde Airbus Military, afirman que “disponer de unos procesos de montaje bien planificados, trazables y robustos, que permitan garantizar la mejora continua de la calidad reduciendo el tiempo de montaje, es fundamental para asegurar la competitividad”.

Esta tecnología, que Airbus Military prevé patentar, representa una ventaja frente a la competencia en tiempo, coste y seguridad y podría aplicarse a otros sectores industriales, además del aeronáutico, como el sector naval o el de ferrocarriles. Corporación Tecnológica de Andalucía ha financiado hasta la fecha otros siete proyectos de Airbus Military además de Samba Láser, de los que cinco también han finalizado. Los ocho proyectos de Airbus Military respaldado por CTA suman una inversión movilizada superior a 16 millones de euros y han recibido 4,39 millones de euros en incentivos de esta Fundación.