Ganador del Premio a la Innovación Greene Tweed:
La creación rápida de prototipos permite que la movilidad aérea avanzada avance más rápido
¿Cómo se puede seguir el ritmo de los rápidos ciclos de innovación en la movilidad aérea avanzada (AAM) sin comprometer la calidad? Esa era la pregunta a la que se enfrentaba Greene Tweed cuando comenzó a ampliar el uso de su compuesto termoplástico ligero y de alto rendimiento Xycomp® DLF™ más allá del sector aeroespacial tradicional.
En respuesta a ello, el ingeniero jefe de desarrollo Seth Beckley fue pionero en una innovadora estrategia de prototipado rápido de utillaje. Su nuevo enfoque reduce en un 50 % el plazo de producción estándar del sector, que oscila entre 16 y 20 semanas para las piezas Xycomp® DLF™ simplificando el diseño de los moldes y optimizando el equilibrio entre las características mecanizadas y las moldeadas, al tiempo que se mantiene la calidad de los componentes de grado de producción.
Para celebrar este importante avance, Greene Tweed otorgó a Seth su prestigioso Premio a la Innovación, que destaca y recompensa los esfuerzos excepcionales por ampliar los límites de la innovación y la colaboración. Poco después de la ceremonia de entrega de premios, en la que el director ejecutivo, Magen Buterbaugh, y el director general de Componentes Estructurales y de Ingeniería, George Rawa, le entregaron el galardón, nos sentamos con Seth para conocer el proceso de prototipado rápido que está acelerando el avance en la industria de la fabricación aditiva (AAM) y la industria de defensa.
Empecemos por aquello por lo que se les reconoce.
En el caso de las piezas Xycomp® DLF™, el plazo habitual desde que se ultima el diseño de una pieza hasta que se entregan las primeras unidades suele ser de entre 16 y 20 semanas. Una gran parte de ese tiempo se dedica a fabricar moldes de calidad de producción y accesorios de mecanizado diseñados para durar décadas. Hay numerosas razones de peso para este enfoque, y se ajusta a las expectativas y los calendarios de proyecto de muchos clientes.
A medida que fuimos ampliando el uso de Xycomp® DLF™ a nuevos sectores, como la robótica móvil, la movilidad aérea avanzada, la defensa y la automoción de alto rendimiento, se hizo evidente que nuestros plazos de entrega habituales y los costes de utillaje iban a suponer un obstáculo para el éxito. Estos sectores necesitan disponer de piezas funcionales lo antes posible y al menor coste, con la expectativa de realizar pruebas en condiciones reales y modificaciones de diseño antes de pasar a la producción.
Para satisfacer esta demanda, hemos desarrollado una estrategia de moldeo y diseño de herramientas que reduce drásticamente la complejidad del utillaje, lo que permite mejorar considerablemente los costes y los plazos de entrega.
¿Qué significa este premio para usted, tanto a nivel personal como profesional?
Soy admirador del premio a la innovación desde su creación. Somos una empresa con una larga trayectoria de innovaciones impresionantes. Este premio es una forma estupenda de fomentar y reconocer las nuevas innovaciones.
Xycomp® DLF™ es una línea de productos que se ha caracterizado por la innovación desde sus inicios, y he tenido el privilegio de formar parte de ese desarrollo durante la mayor parte de mi carrera en GT. El proceso de prototipado rápido supone un paso más en la mejora de las capacidades de Xycomp® DLF™. Ha sido muy gratificante ayudar a establecer este proceso y ver la excelente acogida y el éxito que ha tenido entre nuestros clientes.
¿Podría contarnos la historia o el proceso que hay detrás de la innovación o el proyecto que le ha valido este premio?
La inspiración para el proceso de prototipado rápido se remonta a 2020-2021, durante la ralentización del sector aeroespacial comercial provocada por la COVID-19. Al empezar a mirar más allá de nuestro mercado principal, encontramos dos problemas recurrentes: nuestros costes de utillaje y los plazos de entrega de las piezas eran elevados, y muchos clientes solo necesitaban piezas funcionales para realizar pruebas, sin las exhaustivas certificaciones que solemos ofrecer.
Para dar respuesta a esas inquietudes, pusimos a prueba un concepto de herramienta modular con insertos de cavidad económicos e intercambiables. Acabamos fabricando más de 400 piezas con ese prototipo de herramienta, lo que validó el enfoque y nos permitió recopilar datos valiosos. A continuación, desarrollamos un conjunto de herramientas de moldeo independientes y más complejas para un cliente del sector de la defensa. Ese proyecto realmente abrió el camino al enfoque de prototipado rápido, con un plazo de entrega récord de 7,5 semanas para las piezas entregadas utilizando herramientas económicas y de rápida fabricación. También utilizamos ese proyecto para explorar un nuevo enfoque del mecanizado mediante accesorios de fabricación rápida que nos permitieron alinear el tiempo de desarrollo del mecanizado con el acelerado calendario de desarrollo del moldeado.
¿Cómo describiría el impacto de su innovación?
El proceso de prototipado rápido ha supuesto un cambio revolucionario para los clientes de los sectores de Defensa y AAM. Gracias a este proceso, GT cuenta con múltiples componentes críticos en un nuevo vehículo de defensa que se espera que entre en producción en breve. Nuestra capacidad para cumplir con los ajustados plazos de los proyectos nos ha abierto las puertas para explorar piezas con otros grupos de ingeniería del mismo cliente.
En el mercado de la AAM, hemos suministrado piezas prototipo a varios clientes para que puedan realizar pruebas de montaje en vehículos. Vemos una y otra vez que a este tipo de clientes les gusta iterar; no saben necesariamente cómo va a ser el producto final hasta que han construido físicamente un vehículo y lo han probado. El hecho de permitirles disponer de las piezas rápidamente y sin compromiso con el utillaje de producción nos ha convertido en un socio de confianza.
Esto les permite iterar más rápidamente, acelerar sus ciclos de desarrollo y lanzar al mercado aeronaves innovadoras en menos tiempo. Como resultado, vemos cómo llegan nuevas piezas a nuestras instalaciones.
¿Cómo imagina la evolución de este nuevo proceso?
Hay muchas formas en las que podemos llevar esta innovación aún más lejos. Seguimos explorando hasta qué punto pueden llegar a ser complejas las piezas utilizando este enfoque, así como formas de mejorar los tratamientos superficiales, potenciar el rendimiento de los materiales, prolongar la vida útil de las herramientas y reducir aún más los costes. También estamos trabajando con nuestros talleres de herramientas asociados para desarrollar una vía híbrida hacia el utillaje, una que nos permita obtener el ajuste y el acabado que esperamos en las herramientas de producción, pero con diseños y materiales que reduzcan el coste y el plazo de entrega, acercándolos más a los de los prototipos.
¿Desea reconocer la contribución de algún colaborador o responsable que haya desempeñado un papel importante en el apoyo o el fomento del proceso de innovación?
Un proyecto como este es, sin duda, un trabajo en equipo. Steve Kerbaugh, diseñador mecánico sénior, es un experto en el diseño de herramientas Xycomp®. Su experiencia y sus comentarios sobre los primeros diseños de herramientas fueron inestimables. Paul Anderson, programador sénior de CNC, merece un gran reconocimiento por su experiencia en mecanizado. Nos ofreció consejos inestimables sobre el enfoque de los accesorios de mecanizado, reutilizó ingeniosamente un accesorio obsoleto para convertirlo en una base de accesorio de mecanizado universal y realizó toda la programación CNC de las piezas que hemos procesado durante la fase de prototipos, de forma rápida y eficiente.
A la hora de poner en práctica el enfoque del prototipo, participó todo el equipo de ingenieros de desarrollo de SEC. Los ingenieros de desarrollo sénior Bill Thomas, Jim Parrish y Chris Schwall, junto con el técnico de desarrollo sénior Lester Mushinski, desempeñaron un papel fundamental, desde el ajuste manual de las herramientas hasta el desarrollo de las recetas de moldeo y el montaje final de las piezas, todo ello para cumplir con el ajustado calendario del cliente. Por último, Brad Keller, director de SEC DE, me liberó tiempo para que pudiera centrarme en este proyecto. Dio prioridad a la programación CNC y al tiempo de máquina, y reunió al equipo según fue necesario, garantizando así el éxito del proyecto.
¿Algún consejo para los aspirantes a innovadores en Greene Tweed?
He hecho todo lo posible por aprender todo lo que he podido sobre muchos temas diferentes. He combinado mi experiencia en el diseño de piezas, el diseño de moldes, el desarrollo de procesos de moldeo y el mecanizado para desarrollar el enfoque de prototipado rápido. Greene Tweed siempre ha sido un entorno en el que se fomenta probar cosas nuevas, y sin duda se me han brindado muchas oportunidades para experimentar. ¡Probar cosas nuevas conlleva riesgos! No siempre sale bien, y a veces la innovación fracasa. Es importante saber cuándo seguir adelante a pesar de un revés y cuándo cambiar de rumbo.
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