ENCONTRAR ROI CON LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA AEROESPACIAL

Los OEM grandes y los fabricantes de estructuras de avión han estado usando maquinaria automatizada de sujeción, sellado, manipulación de material y disposición de fibra de carbono por al menos diez años. En el mismo período, los fabricantes de motores de turbina han estado usando manipulación de material, inspección por visión y desbarbado robótico para fabricar componentes de motor como aspas de turbina. No hay duda de que la mayor parte del dinero invertida en automatización en la industria aeroespacial está en “taladrado y rellenado”. De acuerdo al consultor aeroespacial, Nick Bullen, “los sujetadores mecánicos representan el 60 por ciento del costo de los ensamblajes de estructuras de avión, 80 por ciento de lesiones con tiempo perdido y 80 por ciento de defectos”. Obtener un retorno sobre la inversión cuando hay miles de remaches en un ala puede parecer obvio. Sin embargo, el aumento de calidad y la reducción de lesiones marcan la diferencia real en el caso comercial. 

Por ejemplo, Boeing Co. instaló una línea de ensamblaje de paneles para taladrar orificios e instalar remaches en alas que redujo los desechos en un 66 % y recortó el número de lesiones a la mitad. Esto mejora automáticamente el OEE, lo cual aumenta la productividad para ayudar con la demanda creciente de aeronaves. 

Mientras tanto, identificar otras oportunidades donde la automatización tenga sentido comercial suele ser muy desafiante. Neil Willetts, es director de operaciones de Comau Aerospace, una compañía que se dedica al campo del “taladrado y rellenado” automatizados, dijo, “a diferencia de la industria automotriz, donde los procesos de manufactura están muy bien definidos y son similares en cada compañía, los procesos de manufactura aeroespacial suelen ser muy únicos.” 

Debido a la gran variación de piezas, la industria aeroespacial tiene el desafío de conseguir herramental compatible con la automatización. “Tradicionalmente, la automatización en la manufactura aeroespacial ha consistido de máquinas enormes que se alimentan con procesos manuales”, dice Austin Weber de Assembly Magazine. 

Sin embargo, la flexibilidad de la robótica y la visión de máquinas ha ayudado a achicar la grieta. Los robots con sistemas integrados de visión pueden responder con facilidad a diversas variantes de piezas, en función de la programación. “Al utilizar robots, no hay necesidad de diseñar un esquema específico: El robot utiliza un sistema de visión para taladrar los orificios en los puntos deseados”, dice Mathieu Bélanger-Barrette de Robotiq, un fabricante de sujetadores universales para robots. De hecho, el uso de robots colaborativos, que pueden trabajar junto a humanos, se ha vuelto más atractivo para compañías aeroespaciales donde algunos procesos pueden requerir de intervención humana frecuente. Los cobots ofrecen nuevas oportunidades para identificar aplicaciones donde introducir la automatización en una instalación aeroespacial sin los desafíos de seguridad y programación de los robots tradicionales de 6 ejes. 

Una vez que se ha identificado la aplicación de manufactura automatizada, se debe desarrollar el caso comercial. A diferencia de la industria automotriz, donde el ciclo de vida del producto puede llegar a ser de solo cuatro años, los programas aeroespaciales en general tardan una década en desarrollarse y duran entre 20 y 30 años. Uno entonces pensaría que un ROI de cinco años sería genial. Sin embargo, con los requisitos de desempeño financiero trimestral de muchas compañías ya establecidos, una inversión de cinco años se vería bastante mal en los libros del año fiscal actual. 

En cambio, las compañías podrían observar el costo total de propiedad a lo largo de la duración del programa. Estos ahorros luego podrían ayudar a calcular el ahorro real en el costo por pieza. El costo por pieza se calcula en función de los requisitos totales de volumen del programa entero y no solo el volumen de los primeros años, que en general es muy bajo. 

Por lo tanto, puede haber un flujo de efectivo negativo en el primer año con la inversión de capital, pero con una reducción en labor, desechos y mayor productividad con el pasar de los años, el flujo de efectivo aumentará. 

Al calcular el retorno sobre la inversión de un proceso de manufactura en particular, las compañías aeroespaciales buscan los factores siguientes para armar un caso comercial. Muchos de estos factores son cualitativos y por lo tanto es difícil asignarles un costo.

Los ejemplos de factores utilizados para calcular el ROI incluyen: 

Fuerza laboral:

1. Reducción general de la fuerza laboral al usar la automatización.
2. La diferencia de costos entre fuerza laboral capacitada y no capacitada en equipos automatizados.
3. Costo de la faltante de fuerza laboral capacitada. Existe un costo en no poder encontrar la fuerza laboral capacitada que se necesita para aumentar la producción.

1. Horas de producción perdidas debido a lesiones. 
2. Sueldos pagados a empleados con licencia por una lesión. 

Calidad: 

1. Los ahorros de la reducción de desechos debido a mayor calidad. 
2. El costo de un proceso largo de fabricación debido a error humano o variabilidad. 
3. Reducción del costo por pieza debido a un menor costo de retrabajo 

Productividad: 

1. Mayor productividad mediante el uso de equipo automatizado nuevo 
2. Mayor uso del equipo de capital existente 
3. Menor tiempo de inactividad de máquinas debido a cambios de herramientas 
4. Mayor eficiencia de la producción mediante el uso de sistemas automatizados de control SCADA

El resultado para el cliente final es un menos costo por pieza y un mejor plazo de entrega.

• El costo del riesgo. Ya sea el riesgo de detener la línea de producción de la compañía o causar una falla catastrófica en un aeronave.
• El costo del tiempo. En general puede tomar semanas fabricar un componente aeroespacial desde adquisición del material hasta el proceso de manufactura. Si el paso final en el proceso de manufactura resulta desechado, entonces todo ese tiempo se pierde y la compañía debe esperar otra vez todas esas semanas.

Al final del día, hay muchas razones convincentes para automatizar los procesos en la industria aeroespacial. El desafío es identificar cuáles de estos procesos demostrarán un flujo de efectivo positivo a largo plazo. 

Volvemos al hecho de que la automatización ha demostrado ser una forma en la que las compañías mejoran la calidad y reducen el costo y las lesiones. Conforme sigue creciendo la industria, y se hacen avances en la tecnología de la automatización, se presentarán por si solas más oportunidades para que la automatización ofrezca un ROI sólido y comenzaremos a ver más y más automatización de fábricas en las compañías de fabricación aeroespacial en todo el mundo. 

Fuentes de artículos

• Previsión del mercado de Boeing
• Assembly Magazine
• RobotIQ
• RIA