PONENTE: José LealCEO

DATOS DEL SECTOR

EN ESPAÑA

1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

20052006

20072008

20092010

4.235

4.607

4.844

6.100

6.391 6.976

Facturación de la Industria Aeronáutica en España

25.900 27.070

31.54833.073

35.544 35.544 37.373

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

EMPLOYMENT TREND

Nº OF PEOPLE

Crecimiento del Empleo de la Industria Aeronáutica en España

Facturación y Empleo por Sectores, en España

18%

8%

74%

EQUIPMENT ENGINES AIRCRAFTS & SYSTEMS

11%13%

76%

EQUIPOS MOTORES AVIONESY SISTEMAS

Tamaño de las Compañías por número de empleados en España

96%

2% 2%

<250 (SMEs)

250-1000

1000-10000

Compañías en España con actividad significativa en Sistemas y Equipos

AMPERCESA

COBRASENEREINSA

EUROPAVIAINDRA

M-TORRESTECNATOMTECNOBIT

Ventas totales 688M€ (11% del Sector)Total empleos 6.787

El Sector de Equipos en España no esproporcional en tamaño al Sector enEuropa y EE.UU., que es del orden del25% del total de los negociosaeroespaciales.

CESA – Facturación/Empleado 2007-2013 + 2014-2019 (P.O.A.)

240 251 

259 267 

275  281  282 

307  312 324  323  325 

142164

187

222 231 239252 261

289

355375

389

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0

50

100

150

200

250

300

350

07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Turnover / Employee

    (T

h €)

Num

ber  of   Em

ployees

Number of Employees Turnover / Employee

TENDENCIAS H2020

PARA EL SECTOR DE

EQUIPOS

2

Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro?

Menor Time to Market

Menores Costes de Explotación FABRICA DIGITAL

Personal de planta multidisciplinar

Desarrollo de plataformas para integrar todos los

procesos y datos

Mayores barreras de acceso a sistemas

integrados (“Premium”)

Los procesos garantizaran Calidad “a la

primera”

Mejor coordinación Procesos

Menos Proveedores pero mas grandes que integraran las

tecnologías core

1. La información estará disponible en todo momento en toda la cadena de suministro, tanto desde el puntode vista interno, como en el exterior

2. Los procesos son cada vez mas complejos, y los distintos agentes cada vez necesitan más datos queinteraccionan entre si.

3. EL cliente cada vez está más informado, necesitando tener acceso a la información. Exige esa información comoparte del desarrollo del negocio.

4. La mayoría de los sistemas de datos deben cambiar a sistemas de información. Cambiará el interfacehombre-máquina.

5. Ganarán importancia los servicios inalámbricos de acceso a la información a nivel de planta (WLAN, 4G,RFID, Bluetooth…) para permitir la movilidad y la flexibilidad de las operaciones. Generalización delpaperless.

6. Tendencia hacia la fábrica digital, entendida como toda la información interconectada.7. La información de producto podrá ir directamente del ordenador del diseñador a la máquina o proceso que

lo produce.8. Posibilidad de simular digitalmente las operaciones tanto a nivel macroscópico como a nivel microscópico.9. Control digital de las operaciones, eliminándose la interacción humana.

Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro?

Aspectos Clave de la Fábrica del Futuro. Líneas de Actuación

Robótica Integración de TI’s

Fabricación Aditiva

Tecnologías de unión

SimulaciónProcesos

Diseño & Ecología

Eficiencia Energética

Medio SocialTrabajadores

Disminución de peso, crítico en 

sector aeronáutico

No limitación de formas 

geométricas

Reducción de coste, lead time y complejidad del proceso global.

Utilización en Montaje/Pruebas de productos de alta demanda o con repetitividad de la actividad, por 

ejemplo carga/descarga de máquinas o bancos 

de trabajo.

Cooperación simbiótica de seres humanos y robots.

Modelos de simulación y 

algoritmos para controlar la 

maquinaria de producción o el proceso global.

Estandarización de las distintas 

plataformas que actualmente se manejan en el ámbito de la TI’s con énfasis en la flexibilidad y la movilidad

Sistemas Integrados de gestión de la 

información tanto interna como 

externa

Consideración de los aspectos 

ecológicos tanto en el diseño como en la reutilización 

de los componentes de los productos

Ingenieria Inversa de recuperación de los Productos con materiales avanzados.

(Reciclado)

La importancia de los trabajadores , su formación y simbiosis con las 

tecnologías emergentes, con la idea de mejorar las condiciones de trabajo y una 

mayor satisfacción de los 

trabajadores.

Reducción de consumo de recursos 

energéticos en toda la cadena productiva

Nuevos modelos de negocio 

enfocados a la optimización energética, empresas de reciclaje o reproceso

Estandarización de la certificación energética

1 2 3 4 5 6 7

ESTRATEGIAS DENTRO DE LA FACTORÍA DEL

FUTURO EN CESA

3

Tendencias H2020

Procesos de Fabricación con uso eficiente de los materiales y que permitan geometríascomplejas:

Necesidad de permitir diseños mecánicos complejos para optimización estructural y conproducción flexible y eficiente. Asimismo nuevos “constrains” aparecen por requisitos desostenibilidad en los procesos de producción. Estos aparecen de nuevas regulacionesmedioambientales y del aumento de coste de materias primas y de la energía.

Utilización masiva y creciente de la fabricación

aditiva (versus la tradicional sustractiva) con reducciones radicales del

coste de material empleado, del tiempo de

producción y del tiempo de puesta en producción

desde el diseño (time tomarket)

Utilización de nuevas tecnologías de unión de piezas y de creación de preformas flow-forming, soldaduras avanzadas (friction welding, laser

welding, etc).

Desarrollo de procesos superficiales amigables con el medioambiente.

Utilización de sistemas de producción energéticamente eficientes.

Tradicionalmente la fabricación es sustractiva, se parte de algo en bruto y se quita material, hasta conseguir laforma deseada, independientemente del material y de lo que se quiere conseguir.

La fabricación digital es aditiva, se van añadiendo capas de material, hasta conseguir el producto que sedesea. Podemos conseguir cualquier pieza sin limitaciones en la práctica. Desarrollo de la seguridad de lostrabajadores humanos a través de robots de alta potencia intrínsecamente seguros y precisos.

El producto ya no tiene que adecuarse a tu tecnología de fabricación o a tus medios productivos, ahora haylibertad total para diseñar independientemente de la capacidad de una máquina concreta.

Menores costes de producción / posibilidad de no tener que deslocalizar las actividades de producción. Especialmente interesante en series cortas, posibilitando el “one piece flow”. Necesidad de mantener la tecnología sustractiva para conseguir determinadas calidades finales. Menor “time to market” de los productos y mayor personalización. Leadtimes muy reducidos. Menor necesidad de grandes inversiones en maquinaria o equipamiento en la tecnología de fabricación. Aparición de nuevas profesiones: staff especializado.

Fabricación Aditiva

Beneficios para nuestro sector:1. Piezas más ligeras2. Posibilidad de cualquier forma que podamos imaginar3. Menores costes 4. Configuración a medida

Diseño de un modelo experimental Fabricación Aditiva

Modelo Tradicional Modelo Aditivo

Resultados

Antes Después

Reducción de Peso 2’6 Kg. 0’75 Kg

Manifold en Ti6Al4V fabricado por DMLS 

Bloque Hidráulico trabajando a 3.000 psig

MATERIAL Ti6Al4V

Diseño de un modelo experimental Fabricación Aditiva

Bloque Hidráulico A380.Trabaja a 5.000 psig (muy alta presión)

MATERIAL 15-5PH

Antes Después

Plazo 4 meses 1 mes

Diseño de un modelo experimental Fabricación Aditiva

Cuerpo de ESOV A400MSistemas de Neumáticos de muy alta temperatura ≈ 545ºC

MATERIAL A286

Nuevos métodos de fabricación para actuadores de gran tamaño

Flow Forming

Laser BeamWelding

Friction Welding

METAL FLOW FORMING:Reducción cantidad de materia primaMejora sustancial de propiedades mecánicasParámetros de proceso optimizados en actuadores para el A400M

Existe una enorme capacidad de optimización en el proceso:Estado termo-mecánico del material de partida. Introducción de nuevos materiales.Secuencias de deformación óptimas para reducción número de etapas.Eliminación de tratamientos finales originadores de defectos de calidad encarecedores de producto.

FUNDICIÓN ACEROS INOXIDABLES DE ALTA RESISTENCIAControl de variables termomecánicas a través de herramientas de simulación.Reducción de tiempos y mejora de calidad superficial.Rapid Prototyping Rapid Manufacturing

Soldadura por Fricción Rotativa

Representación esquemática máquina de soldeo por fricción rotativa.

Características básicas 

del proceso

Soldadura por Fricción Rotativa

Pruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa.

Soldadura por Fricción RotativaPruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa.

Microestructura Ensayos tracción

Microdurezas

Soldadura Láser

Pruebas de viabilidad de soldadura láser sobre chapón de acero 15‐5PH y Ti6Al4V

Optimización parámetros del proceso

Soldadura LáserPruebas de viabilidad de soldadura láser sobre chapón acero 15‐5PH y Ti6Al4V

MicroestructuraMicrodurezas

Soldadura LáserPruebas de viabilidad de soldadura láser sobre tubo flow formado de acero 15‐5PH

Microestructura Microdurezas Tracción y Fatiga

Trabajo colaborativo/simbiótico del Ser Humano y Robots para sistemas de fabricacióndinámicos y seguros:

La colaboración simbiótica e inmersiva entre trabajadores humanos y robots es clave parauna posterior automatización de las tareas en la industria. Es la solución para aquellasindustrias de alto margen y que son reacios al uso de robots en tareas muy complejas. Lossistemas de hombres-robots deberán ser dinámicos y efectivos en coste y trabajando en unespacio común sin barreras.

Desarrollo de la seguridad de los trabajadores

humanos a través de robots de alta potencia

intrínsecamente seguros y precisos.

Desarrollo de la interacción de seres humanos y robots

con sistemas de programación intuitivos,

multimodales y fácilmente programables. Desarrollo de nuevas metodologías para planificación inicial y reprogramación dinámica de las tareas compartidas.

Desarrollo e nuevos sensores para detección conjuntamente con

estrategias de análisis en tiempo real de cantidades masivas de datos.

Tendencias H2020

Tecnologías de Modelado, Simulación, Análisis y Predicción basadas en T.I.’s:

La simulación de procesos discretos de fabricación con predicción del comportamiento desistemas de fabricación y sus procesos, así como el diseño de productos empleando mock-ups virtuales y usando métodos integrados en diseño y producción serán claves en el futuro.Para ello la convergencia del mundo virtual y del mundo de internet/cloud en sistemas contecnologías de visualización e interacción harán la cadena de suministro más competente.

Sistemas basados en el conocimiento cubriendo todo el ciclo de vida del

producto y con capacidades de autoaprendizaje.

Sistemas de manejo de la información para procesos

de producción.

Tendencias H2020

Los Montajes de equipos complejos y con lotes pequeños exigen garantizar que el operario,donde no hay apenas repetitividad esta haciendo las actividades correctamente, de formaque se eviten reprocesos costosos o el empleo de gran cantidad de horas en revisardocumentación técnica o detalles de ejecución

El operario debe manejar gran cantidad de información de datos de montaje, manejo detolerancias, registro de datos, usando herramientas y utillajes dedicados a un uso especifico ycustomizado. La forma en que el operario interacciona con distintos elementos será clave paraconseguir mayor calidad, reducir los plazos de entrega y ahorrar costes.

Fuente: Smart Factory http://smartfactory.dfki.uni‐kl.de/en/content/research/projects

¿Que herramienta se debe usar en la siguiente fase del proceso?¿Donde se encuentra esa herramienta?¿Que par de apriete debo dar?¿Hay que girar a derecha o a izquierda?¿Se guarda el resultado de esa fase o pasamos a la siguiente?¿....?

Asistencia al Montaje de elementos complejos con Realidad Virtual, instrucciones on line para el operador, acortando la curva de entrenamiento en repuestos por ejemplo

1º generación

2º generación

Modelos en 3D vía Composer:Simulación en planta de MontajesEntrenamiento de OperariosEliminar el Plano de MontajeÚnico canal de transferencia de Información al Operario

Video Video

Sistemas de Producción Flexibles basados en herramientas integradas que permitanrápida reconfiguración de robots y maquinaria

Máquinas y robots fácil y rápidamente reconfigurables son esenciales para productos cadavez más complejos y capaces de reaccionar a los cambios del mercado. Lotes más pequeñosy con mayor variación exigen gran flexibilidad.

Herramientas integradas para el manejo de sistemas ágiles de

producción con máquinas y robots fácilmente reconfigurables.

Integración de sistemas de monitorización y

optimización de la utilización de la energía en

los sistemas de producción.Protocolos de interacción de los

sistemas informáticos de producción con sistemas de alto nivel de gestión

de plantas.

Tendencias H2020

Comparación de lo Interno y lo Externo a

lo largo del tiempo

1.990 2.000

ERP

Proceso de Optimización de los medios de producción:

Necesidad de adaptación a un entorno de mercado cambiante y con requerimientos de “timeto market” cada vez más cortos. Para ello, será necesario:

Utilización de herramientas de colaboración ágiles y flexibles

en la cadena de suministro global con utilización de una

“Manufacturing Business Web” en la nube. Para ello, se

emplearán unas arquitecturas modulares que permitan una

interoperabilidad de los procesos internos y externos en

conjunción con herramientas para la compartición de datos.

Una utilización masiva y eficiente de conceptos Lean que minimicen los

desperdicios y maximicen la reducción del ciclo de

producción.

Tendencias H2020

Uso de microtags en las piezas para capturar los datos con antenas de

forma automática

Qué número de serie se ha utilizado en un montaje concreto

Durante el proceso de fabricación se capturan datos relevantes

Durante el proceso de montaje se capturan datos de los niveles de

integración en los conjuntos superiores

Reducción del esfuerzo de captura de los datos

Acceso a los datos propiamente dichos

Relectura de los datos durante los procesos de mantenimiento y overhault

Posibilidad de lecturas de variastarjetas.

No se degradan por meteorología opaso del tiempo.

Evitan la falsificación Reducción de papeleo Posible gestión de devoluciones Posibilidad de usar indicadores de

vida útil del producto

Part number Descripción Fecha de procesado Nª de serie Status de producto

El entorno de trabajo● Mayor seguridad en el puesto de trabajo● Lugares atractivos para trabajar, estimulantes● Interacción con la tecnología● Surgen Nuevos aspectos educativos para los

trabajadores● Clave adaptación a las nuevas Tecnologías que van

a aparecerIncrementos de ProductividadMayor satisfacción de los trabajadores

Manejo de mayor volumen de datos y parámetros en los procesos

Incorporación de nuevas tecnologías al entorno de trabajo para ayudar a los trabajadores a realizar sus 

tareas, cada vez mas complejas

La tecnología ayudará a no tener errores (Poka Yoke tecnológico)

Nuevos modelos de interacción entre la tecnología las personas y la Organización

Crecimiento de la importancia de los aspectos energéticos tanto in house como a través de la cadena de suministro.Plantas mas eficientes energéticamente.

¿Nuevos Modelos de negocio para asistencia en aspectos energéticos, la captura y el modelado de datos sobre aspectos energéticos ?

Palabras Clave:Reciclaje y Reproceso de Productos e Ingenieria Inversa

MES en la Planta de FabricaciónSistemas GMAO para control de consumos en fabricación.

Robots industrialesRobots paralelos

Robots de amplificador de potencia humanos

Imágenes del Centro de Robótica (CSIC)

Cognición Humanoide

Sistemas autónomos

Imágenes del Centro de Robótica (CSIC)

Exoesqueletos y locomoción ágil

ATLAS exoesqueleto de los miembros inferiores para la ayuda de la marcha en 

la cuadriplejía

Imágenes del Centro de Robótica (CSIC)