Son las 7:30 de la mañana en el centro de motores Eagle Services Asia de Pratt & Whitney, en Singapur, y es hora de que un robot llamado Alfred comience su doble turno diario.
Trabajando dentro de un corral de 26 por 20 pies, su trabajo consiste en preparar rotores – primero colocándolos en un horno industrial, luego esperando a que se enfríen, y finalmente transfiriéndolos a un sistema hidráulico de apilamiento que los pone en alineación.
La tarea, aunque importante, es monótona. También requiere una gran precisión.
Para Alfred, sin embargo, no es gran cosa.
«A Alfred no le importa la presión. Está hecho para ello», dice Gilbert Sim, director de Operaciones de Posventa, CORE y Transformación Tecnológica de Pratt & Whitney, una empresa de RTX.
El robot se fabricó con un único propósito: montar un rotor compresor de alta presión para el motor GTF PW1100G-JM que propulsa la familia de aviones Airbus A320neo.
En un contexto más amplio, también es un ejemplo de la inversión de Pratt & Whitney en automatización, conectividad y análisis de datos, avances en fabricación que a menudo se agrupan bajo la etiqueta «Industria 4.0».
Y ahora están ampliando esos avances a las instalaciones de mantenimiento, reparación y revisión (MRO) de Pratt.
Cómo nació Alfred
Alfred surgió a sugerencia de un técnico que buscaba acelerar el proceso de 14 horas para montar un módulo HPC, la parte del motor que comprime el aire antes de la combustión.
Utilizando las mejores prácticas de las instalaciones de producción de Pratt, junto con el sistema operativo CORE de RTX -un conjunto de métodos y herramientas para mejorar los procesos-, el equipo de Eagle Services Asia descubrió que la automatización de la construcción del rotor podía reducir el tiempo de montaje a la mitad y liberar a tres operarios para que se ocuparan de tareas más complejas, como el equilibrado del rotor.
Las ventajas eran tan atractivas que los esfuerzos por llevar a Alfred a la fábrica se aceleraron. Trabajando como un equipo multidisciplinar, Eagle Services Asia puso en marcha Alfred en un tiempo récord.
«Pasamos de un concepto en 2021 a la revisión del diseño en 2022 y a una célula automatizada totalmente probada y operativa en 2023», explica Sim. «De principio a fin en dos años y medio».
El día a día de Alfred
El primer turno del robot comienza cuando un operario carga el hardware en la célula.
Con sólo pulsar un botón, Alfred se pone en marcha, cambia sin esfuerzo las herramientas del extremo de su brazo igual que una persona se cambiaría los guantes y se enfrenta a tareas que, para un operario humano, conllevan el riesgo de quemaduras y otras lesiones laborales.
Una a una, Alfred calienta cada pieza, expandiendo los materiales para conseguir ajustes y tolerancias más ajustados durante la unión, al tiempo que mueve las piezas simultáneamente al sistema de apilamiento hidráulico para maximizar la eficiencia.
A continuación, el sistema une a presión las piezas: el buje delantero, ocho rotores y un buje trasero.
«El proceso de unión es como el de Lego», explica Sim. «Se apilan, se prensan y se calientan para que la temperatura aumente y se pueda unir todo el rotor de ocho etapas».
Afortunadamente, para Alfred, el sistema de apilamiento hidráulico hace la mayor parte del trabajo pesado.
Como medida de seguridad, la célula está equipada con detección de movimiento, un sistema de seguridad de puertas y un botón de parada.
«Es un sistema muy robusto a prueba de errores», afirma Sim.
El proceso suele durar unas siete horas, es decir, una hora menos que un turno completo. Eso significa que Alfred tiene un pequeño tiempo de inactividad antes de empezar el siguiente montaje.
Acelerar la automatización
Aunque Alfred es el robot más nuevo de Pratt & Whitney en la fabricación de motores de avión, no será el último. Un robot llamado Athena se unirá pronto a Alfred en Eagle Services Asia, donde realizará parte de la secuencia de construcción del motor principal. Pratt & Whitney está desarrollando y probando el robot, y tiene previsto ponerlo en marcha en 2025.
La empresa va por el buen camino para hacer operativa la robótica y quiere que Eagle Services Asia sirva de modelo para otras instalaciones de Pratt & Whitney.
«Estamos elaborando un manual estandarizado para compartirlo con otros talleres MRO de Pratt & Whitney», explica Sim. Esto les ayudará a reducir el tiempo de implementación y a aprender rápidamente de nuestra experiencia, haciendo que su proceso sea más fluido y rápido».
El equipo de Sim también ha creado el Acelerador Tecnológico de Singapur y el Acelerador Tecnológico de Norteamérica, situado en Florida. Ambos son conocidos como «centros de excelencia» para operaciones de posventa.
El acelerador tecnológico de Singapur y el equipo de Eagle Services Asia pretenden automatizar otros procesos repetitivos del motor GTF, como la fabricación del núcleo del motor y del módulo compresor de baja presión. Su trabajo refleja los esfuerzos por aplicar los principios de la automatización a distintas partes de la empresa, incluso a aquellas que asumen tareas sustancialmente diferentes.
«Utilizo estas dos aceleradoras tecnológicas como una incubadora para trabajar con las empresas e impulsar la creación y optimización de ideas», dijo Sim. «Lo llamo el ‘patio de recreo de la innovación’».
RTX/Septiembre 24 de 2024
