Por Loïc Calba
Si los ingenieros de Rolls-Royce se encargan del diseño de las piezas, sus proveedores se encargan de definir el mejor proceso de fabricación posible. A menudo, los defectos de fabricación o los “rechazos” se encuentran tarde en el proceso de desarrollo de los procesos. Es necesario retrabajarlo y, a veces, los ingenieros de diseño tienen que volver a la mesa de dibujo justo cuando la producción de las piezas debería estar lista para empezar, lo que provoca costos y retrasos evitables, que repercuten en la rentabilidad del desarrollo del producto. Esta situación es aún más probable a medida que los ingenieros de diseño de Rolls-Royce tratan de idear diseños audaces para mejorar los aspectos de sustentabilidad de los aviones, alejándose de los diseños conservadores y sin tener experiencia en la que poder apoyarse.
En consonancia con su enfoque Digital First, los ingenieros de Rolls-Royce están pasando de las pruebas físicas a un flujo de trabajo digital basado en el software de simulación de fundición ProCAST de ESI. Nick Calcutt, ingeniero de diseño de materiales y procesos de Rolls-Rolls en Derby (Reino Unido), lo llama el enfoque del “cliente inteligente”.
Tanto si están creando geometrías novedosas como si se encuentran en la búsqueda de un proveedor nuevo, los ingenieros de Rolls-Royce han adoptado un enfoque de “cliente inteligente”. Ahora intentan diseñar teniendo en cuenta la fabricación desde el principio.
Confiar en un flujo de trabajo de codiseño integrado en ProCAST les permite ser más proactivos y apoyar el trabajo de los expertos en diseño y producción de Rolls-Royce. Pueden integrar el resultado del flujo de trabajo de codiseño en sus sesiones de diseño para la fabricación (DfM), lo que les permite identificar la mayoría de los problemas de fabricación, como los defectos de grosor y porosidad, antes de enviar el diseño de la pieza al proveedor. El equipo puede buscar inmediatamente posibles soluciones e incluso evaluar el costo del retrabajo, todo ello en una fase muy temprana del desarrollo de los procesos de fabricación.
Cuando se trata de abordar los problemas actuales de fabricación en la cadena de proveedores, el equipo de Nick Calcutt también puede ser más proactivo. Pueden utilizar ProCAST para encontrar la causa raíz de un defecto recurrente -ya sea por su parte o por la del proveedor- y tomar medidas correctivas, como modificar la geometría.
Una vez más, el flujo de trabajo de codiseño proporciona una base sólida para discutir los costos del retrabajo y permite a los equipos comprobar los diagnósticos de los proveedores, si fuera necesario.
Los ingenieros de Rolls-Royce utilizan el flujo de trabajo de codiseño integrado en su software de simulación de fundición. En unos diez minutos, el equipo puede realizar una predicción detallada de su pieza y tener de manera temprana la confianza de saber si una pieza es fundible.
Con una simulación de unos diez minutos, nuestro nuevo flujo de trabajo de codiseño nos permite localizar el 97% de los posibles problemas de fundición asociados al diseño. Está al alcance de la mayoría de los ingenieros, no sólo de los especialistas en simulación FEA (por elementos finitos). Sería difícil justificar por qué no se realiza una simulación de codiseño, especialmente en el caso de piezas de fundición grandes y/o costosas
Nick Calcutt, Ingeniero de diseño de materiales y procesos, Rolls-Royce
Los ingenieros de diseño de Rolls-Royce también realizan habitualmente una simulación de solidificación que llaman “Magic Fill”. Esta simulación predice rápidamente las propiedades de las piezas tras el enfriamiento de la aleación fundida, suponiendo una configuración de enfriamiento instantánea, que no requiere datos de materiales o procesos que podrían pertenecer a la propiedad intelectual del proveedor.
Autor de este artículo: Loïc Calba
Loïc Calba se licenció en Ingeniería Mecánica en la Universidad de Metz-Lorraine (Francia) en 1995. A continuación, se incorporó a Howmet Castings (ahora Howmet Aerospace) para crear el Centro Europeo de Modelado de Fundición del grupo. Loïc se incorporó al Grupo ESI en 2005, donde se encargó del desarrollo comercial de ESI ProCAST antes de dirigir el soporte central de la solución. Ahora es responsable de la solución de fundición ESI ProCAST, uno de los pilares de la solución Smart Manufacturing de ESI. En 2022, Loïc obtuvo el Diploma de Excelencia Digital del IMD – Lausana (Suiza).