PONENTE: José Leal
CEO
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DATOS DEL
SECTOR
EN
ESPAÑA
Facturación de la Industria Aeronáutica en España
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Crecimiento del Empleo de la Industria Aeronáutica en España
Nº OF PEOPLE

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Facturación y Empleo por Sectores, en España

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EQUIPMENT
EQUIPOS

MOTORES
ENGINES

AIRCRAFTS & SY...
Tamaño de las Compañías por número de empleados en España
2%

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<250 (SMEs)
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1000-10000

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Compañías en España con actividad significativa en
Sistemas y Equipos
AMPER
CESA

Ventas totales

688M€ (11% del Sector)

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

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TENDENCIAS
H2020
PARA EL
SECTOR DE
EQUIPOS
Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro?
Mejor coordinación Procesos

Menor Time to
Market

Personal de planta
multidiscipli...
Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro?
1. La información estará disponible en todo momento en toda la cadena de suministro...
Aspectos Clave de la Fábrica del Futuro. Líneas de Actuación

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Robótica

Fabricación 
Aditiva
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ESTRATEGIAS
DENTRO DE LA
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FUTURO EN
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Tendencias H2020
Procesos de Fabricación con uso eficiente de los materiales y que permitan geometrías
complejas:
Necesida...
Fabricación Aditiva
Tradicionalmente la fabricación es sustractiva, se parte de algo en bruto y se quita material, hasta c...
Diseño de un modelo experimental 
Fabricación Aditiva

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trabajando a 3.000 psig

Modelo Aditivo

Modelo ...
Diseño de un modelo experimental 
Fabricación Aditiva
Bloque Hidráulico A380.
Trabaja a 5.000 psig (muy alta presión)

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Diseño de un modelo experimental 
Fabricación Aditiva
Cuerpo de ESOV A400M
Sistemas de Neumáticos de muy alta temperatura ...
Nuevos métodos de fabricación para actuadores de gran tamaño
Flow Forming

Laser Beam Welding

Friction Welding
METAL FLOW FORMING:
Reducción cantidad de materia prima
Mejora sustancial de propiedades mecánicas
Parámetros de proceso o...
Soldadura por Fricción Rotativa

Representación esquemática máquina de soldeo por fricción rotativa.

Características 
bás...
Soldadura por Fricción Rotativa
Pruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa.
Soldadura por Fricción Rotativa
Pruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa.

Microdurezas

Microestructura

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

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

Microestructura

Microdureza...
Soldadura Láser
Pruebas de viabilidad de soldadura láser sobre tubo flow formado de acero 15‐5PH

Microestructura

Microdu...
Tendencias H2020
Trabajo colaborativo/simbiótico del Ser Humano y Robots para sistemas de fabricación
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Tendencias H2020
Tecnologías de Modelado, Simulación, Análisis y Predicción basadas en T.I.’s:
La simulación de procesos d...
Los Montajes de equipos complejos y con lotes pequeños exigen garantizar que el operario,
donde no hay apenas repetitivida...
Video

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Modelos en 3D vía Composer:
Simulación en planta de Montajes
Entrenamiento de Operarios
Eliminar el Plano de...
Tendencias H2020

Sistemas de Producción Flexibles basados en herramientas integradas que permitan
rápida reconfiguración ...
Comparación de lo
Interno y lo Externo a
lo largo del tiempo

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Tendencias H2020
Proceso de Optimización de los medios de producción:
Necesidad de adaptación a un entorno de mercado camb...
Uso de microtags en las piezas para
capturar los datos con antenas de
forma automática

Durante el proceso de fabricación ...
El entorno de trabajo
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Mayor seguridad en el puesto de trabajo
Lugares atractivos para trabajar, estimulantes
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Crecimiento de la importancia de los aspectos energéticos tanto in
house como a través de la cadena de suministro.
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Robots industriales
Robots paralelos
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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 cuadripl...
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Inspiring Day "Industria y Fábrica del Futuro" (José Leal - CESA)

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Inspiring Day es un foro de encuentro donde visualizar escenarios futuros, desarrollar negocio o identificar nuevas oportunidades de diversificación, a través de la investigación y el desarrollo tecnológico.

Este evento tuvo lugar en Sevilla, en Parque Aerópolis, el 12 de diciembre de 2013.

Más información en <a>www.tecnalia.com/inspiringday/</a>

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Inspiring Day "Industria y Fábrica del Futuro" (José Leal - CESA)

  1. 1. PONENTE: José Leal CEO
  2. 2. 1 DATOS DEL SECTOR EN ESPAÑA
  3. 3. Facturación de la Industria Aeronáutica en España 7000 6.391 6.100 3000 4.844 4.235 4000 4.607 5000 6.976 6000 2000 1000 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010
  4. 4. Crecimiento del Empleo de la Industria Aeronáutica en España Nº OF PEOPLE 40.000 35.000 30.000 31.548 25.000 20.000 25.900 33.073 35.544 35.544 37.373 27.070 15.000 10.000 2005 2006 2007 2008 2009 EMPLOYMENT TREND 2010 2011
  5. 5. Facturación y Empleo por Sectores, en España 11% 18% 13% 8% 74% 76% EQUIPMENT EQUIPOS MOTORES ENGINES AIRCRAFTS & SYSTEMS AVIONES Y SISTEMAS
  6. 6. Tamaño de las Compañías por número de empleados en España 2% 2% <250 (SMEs) 250-1000 1000-10000 96%
  7. 7. Compañías en España con actividad significativa en Sistemas y Equipos AMPER CESA Ventas totales 688M€ (11% del Sector) COBRA Total empleos 6.787 SENER EINSA EUROPAVIA INDRA M-TORRES TECNATOM TECNOBIT El Sector de Equipos en España no es proporcional en tamaño al Sector en Europa y EE.UU., que es del orden del 25% del total de los negocios aeroespaciales.
  8. 8. CESA – Facturación/Empleado 2007-2013 + 2014-2019 (P.O.A.) 350 450 300 Number  of   Employees 250 240  251  259  267  275  281  312  323  325  400 282  375 389 350 355 300 289 200 222 150 231 239 252 250 261 200 187 100 150 164 142 100 50 50 0 0 07 08 09 10 11 12 Number of Employees 13 14 15 16 Turnover / Employee 17 18 Turnover / Employee    (Th €) 307  324 
  9. 9. 2 TENDENCIAS H2020 PARA EL SECTOR DE EQUIPOS
  10. 10. Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro? Mejor coordinación Procesos Menor Time to Market Personal de planta multidisciplinar Menores Costes de Explotación FABRICA DIGITAL Mayores barreras de acceso a sistemas integrados (“Premium”) Los procesos garantizaran Calidad “a la primera” Desarrollo de plataformas para integrar todos los procesos y datos Menos Proveedores pero mas grandes que integraran las tecnologías core
  11. 11. Paradigmas de la Fábrica… ¿del futuro? 1. La información estará disponible en todo momento en toda la cadena de suministro, tanto desde el punto de vista interno, como en el exterior 2. Los procesos son cada vez mas complejos, y los distintos agentes cada vez necesitan más datos que interaccionan entre si. 3. EL cliente cada vez está más informado, necesitando tener acceso a la información. Exige esa información como parte del desarrollo del negocio. 4. La mayoría de los sistemas de datos deben cambiar a sistemas de información. Cambiará el interface hombre-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 del paperless. 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.
  12. 12. Aspectos Clave de la Fábrica del Futuro. Líneas de Actuación 1 2 3 4 5 6 7 Robótica Fabricación  Aditiva Tecnologías  de unión Simulación Procesos Integración de  TI’s Diseño &  Ecología Medio Social Trabajadores Eficiencia  Energética 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 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. Disminución de  peso, crítico en  sector aeronáutico No limitación de  formas  geométricas Reducción de  coste, lead time y  complejidad del  proceso global. 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
  13. 13. 3 ESTRATEGIAS DENTRO DE LA FACTORÍA DEL FUTURO EN CESA
  14. 14. Tendencias H2020 Procesos de Fabricación con uso eficiente de los materiales y que permitan geometrías complejas: Necesidad de permitir diseños mecánicos complejos para optimización estructural y con producción flexible y eficiente. Asimismo nuevos “constrains” aparecen por requisitos de sostenibilidad en los procesos de producción. Estos aparecen de nuevas regulaciones medioambientales 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 to market) Utilización de sistemas de producción energéticamente eficientes. Desarrollo de procesos superficiales amigables con el medioambiente. Utilización de nuevas tecnologías de unión de piezas y de creación de preformas flow-forming, soldaduras avanzadas (friction welding, laser welding, etc).
  15. 15. Fabricación Aditiva Tradicionalmente la fabricación es sustractiva, se parte de algo en bruto y se quita material, hasta conseguir la forma 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 se desea. Podemos conseguir cualquier pieza sin limitaciones en la práctica. Desarrollo de la seguridad de los trabajadores 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 hay libertad 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. Beneficios para nuestro sector: 1. Piezas más ligeras 2. Posibilidad de cualquier forma que podamos imaginar 3. Menores costes 4. Configuración a medida
  16. 16. Diseño de un modelo experimental  Fabricación Aditiva Bloque Hidráulico  trabajando a 3.000 psig Modelo Aditivo Modelo Tradicional Antes Manifold en Ti6Al4V fabricado por DMLS  Resultados Después Reducción  2’6 Kg. de Peso 0’75 Kg MATERIAL  Ti6Al4V
  17. 17. Diseño de un modelo experimental  Fabricación Aditiva Bloque Hidráulico A380. Trabaja a 5.000 psig (muy alta presión) MATERIAL  15-5PH
  18. 18. Diseño de un modelo experimental  Fabricación Aditiva Cuerpo de ESOV A400M Sistemas de Neumáticos de muy alta temperatura ≈ 545ºC Antes Plazo Después 4 meses 1 mes MATERIAL  A286
  19. 19. Nuevos métodos de fabricación para actuadores de gran tamaño Flow Forming Laser Beam Welding Friction Welding
  20. 20. METAL FLOW FORMING: Reducción cantidad de materia prima Mejora sustancial de propiedades mecánicas Parámetros 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 RESISTENCIA Control de variables termomecánicas a través de herramientas de simulación. Reducción de tiempos y mejora de calidad superficial. Rapid Prototyping Rapid Manufacturing
  21. 21. Soldadura por Fricción Rotativa Representación esquemática máquina de soldeo por fricción rotativa. Características  básicas  del proceso
  22. 22. Soldadura por Fricción Rotativa Pruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa.
  23. 23. Soldadura por Fricción Rotativa Pruebas de viabilidad de soldadura por fricción rotativa. Microdurezas Microestructura Ensayos tracción
  24. 24. Soldadura Láser Pruebas de viabilidad de soldadura láser sobre chapón de acero 15‐5PH y Ti6Al4V Optimización parámetros del proceso
  25. 25. Soldadura Láser Pruebas de viabilidad de soldadura láser sobre chapón acero 15‐5PH y Ti6Al4V Microestructura Microdurezas
  26. 26. Soldadura Láser Pruebas de viabilidad de soldadura láser sobre tubo flow formado de acero 15‐5PH Microestructura Microdurezas Tracción y Fatiga
  27. 27. Tendencias H2020 Trabajo colaborativo/simbiótico del Ser Humano y Robots para sistemas de fabricación dinámicos y seguros: La colaboración simbiótica e inmersiva entre trabajadores humanos y robots es clave para una posterior automatización de las tareas en la industria. Es la solución para aquellas industrias de alto margen y que son reacios al uso de robots en tareas muy complejas. Los sistemas de hombres-robots deberán ser dinámicos y efectivos en coste y trabajando en un espacio común sin barreras. Desarrollo de la seguridad de los trabajadores humanos a través de robots de alta potencia intrínsecamente seguros y precisos. Desarrollo e nuevos sensores para detección conjuntamente con estrategias de análisis en tiempo real de cantidades masivas de datos. 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.
  28. 28. 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 de sistemas de fabricación y sus procesos, así como el diseño de productos empleando mockups 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 con tecnologías 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.
  29. 29. 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 forma que se eviten reprocesos costosos o el empleo de gran cantidad de horas en revisar documentación técnica o detalles de ejecución El operario debe manejar gran cantidad de información de datos de montaje, manejo de tolerancias, registro de datos, usando herramientas y utillajes dedicados a un uso especifico y customizado. La forma en que el operario interacciona con distintos elementos será clave para conseguir mayor calidad, reducir los plazos de entrega y ahorrar costes. Asistencia al Montaje de elementos  complejos con Realidad Virtual,  instrucciones on line para el operador,  acortando la curva de entrenamiento  en repuestos por ejemplo ¿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? ¿....? 1º generación 2º generación Fuente: Smart Factory http://smartfactory.dfki.uni‐kl.de/en/content/research/projects
  30. 30. Video Video Modelos en 3D vía Composer: Simulación en planta de Montajes Entrenamiento de Operarios Eliminar el Plano de Montaje Único canal de transferencia de Información al Operario
  31. 31. Tendencias H2020 Sistemas de Producción Flexibles basados en herramientas integradas que permitan rápida reconfiguración de robots y maquinaria Máquinas y robots fácil y rápidamente reconfigurables son esenciales para productos cada vez más complejos y capaces de reaccionar a los cambios del mercado. Lotes más pequeños y con mayor variación exigen gran flexibilidad. Herramientas integradas para el manejo de sistemas ágiles de producción con máquinas y robots fácilmente reconfigurables. Protocolos de interacción de los sistemas informáticos de producción con sistemas de alto nivel de gestión de plantas. Integración de sistemas de monitorización y optimización de la utilización de la energía en los sistemas de producción.
  32. 32. Comparación de lo Interno y lo Externo a lo largo del tiempo 1.990 2.000
  33. 33. ERP
  34. 34. Tendencias H2020 Proceso de Optimización de los medios de producción: Necesidad de adaptación a un entorno de mercado cambiante y con requerimientos de “time to 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.
  35. 35. Uso de microtags en las piezas para capturar los datos con antenas de forma automática Durante el proceso de fabricación se capturan datos relevantes      Part number Descripción Fecha de procesado Nª de serie Status de producto 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 Qué número de serie se ha utilizado en un montaje concreto    Posibilidad de lecturas de varias tarjetas. No se degradan por meteorología o paso del tiempo. Evitan la falsificación Reducción de papeleo Posible gestión de devoluciones Posibilidad de usar indicadores de vida útil del producto
  36. 36. 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 aparecer Incrementos de Productividad Mayor 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
  37. 37. 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 ? MES en la Planta de Fabricación Sistemas GMAO para control de consumos en fabricación. Palabras Clave: Reciclaje y Reproceso de Productos e Ingenieria Inversa
  38. 38. Robots industriales Robots paralelos Robots de amplificador  de potencia humanos Imágenes del Centro de Robótica (CSIC)
  39. 39. Cognición Humanoide Sistemas autónomos Imágenes del Centro de Robótica (CSIC)
  40. 40. 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)

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