La experiencia probada de Lockheed Martin en materia de fibra digital en otros programas de producción se incorpora desde el diseño hasta el mantenimiento
El ingeniero senior de Sikorsky, Pete Germanowski, tiene una visión privilegiada del Futuro Ascensor Vertical (FVL).
Literalmente.
A través de un entorno digital que se ha integrado en la fuerza de trabajo de ingeniería, fabricación y mantenimiento de Lockheed Martin durante más de media década, Germanowski y sus compañeros diseñadores e integradores de sistemas pueden ver el interior de RAIDER X®, el prototipo de avión de reconocimiento de ataque futuro (FARA) de Lockheed Martin que está construyendo para el Ejército de Estados Unidos.
Germanowski atribuye a la temprana adopción de la ingeniería digital por parte de Lockheed Martin en programas probados, como el helicóptero de rescate de combate HH-60W y el helicóptero de carga pesada CH-53K, la capacidad de ver, desarrollar, iterar y guardar rápidamente los diseños en colaboración con sus compañeros de equipo a lo largo del ciclo de vida de la aeronave, todo ello informado por los datos de las pruebas de vuelo en tiempo real del helicóptero S-97 RAIDER de la empresa.
Así es como el exitoso enfoque de hilo digital de Lockheed Martin ayudará a aportar una capacidad de transformación y valor al Ejército a través tanto del RAIDER X como del DEFIANT, la respuesta de Sikorsky y Boeing para el Futuro helicóptero de Asalto de Largo Alcance (FLRAA)
Impulsando un progreso más rápido con el diseño digital
Imagínese un mundo en el que los aviones del futuro realizarán sus primeros vuelos en un ordenador: Lockheed Martin está haciendo realidad este futuro, y el resultado es una información hiperfiable y un programa de pruebas de vuelo radicalmente reducido.
Para ello, la empresa está aprovechando una capacidad de fabricación establecida y de bajo riesgo, aumentada por una inversión de más de 600 millones de dólares en hilo digital y fabricación avanzada. El resultado práctico da un giro al paradigma de las pruebas y el desarrollo, lo que significa que el uso de un prototipo virtual acabará sustituyendo a los artículos de prueba físicos y reducirá radicalmente los costes asociados al desarrollo.
"Estamos trabajando para aprovechar el poder de un modelo digital que, a diferencia de los dibujos de diseño físico de años atrás, puede actualizarse en tiempo real", dijo Germanowski. "Dado que los diseños y todos los datos que los acompañan -incluidos los de ingeniería, fabricación y mantenimiento- están disponibles al instante, todo el equipo de ingeniería en diferentes lugares y con distintas áreas de experiencia puede innovar siempre de forma conjunta, pase lo que pase".
"Estamos trabajando activamente con 50.000 componentes en CAD y podemos realizar miles de pruebas y análisis virtuales más rápido que nunca." ~ Pete Germanowski, ingeniero senior de Sikorsky
La velocidad es una de las principales ventajas del diseño digital y la realidad virtual. Los equipos disponen de los mismos datos, por lo que pueden probar ideas y trasladar el diseño a un entorno de realidad virtual a un ritmo que antes era impensable. Esto no sólo es crucial en la fase de diseño, sino que también permite que las futuras actualizaciones sean eficientes y asequibles.
Erskine "Ramsey" Bentley, director de los futuros programas de elevación vertical de Sikorsky, está de acuerdo.
"La capacidad que tenemos de diseñar -y luego probar- tanto la aeronave FLRAA como la FARA en realidad virtual es una gran cosa", dijo. "Los diseñadores e integradores trabajan con los operadores, mantenedores y sustentadores desde el principio, validando en cada paso del camino que estas aeronaves cumplirán con su promesa de Tecnología X2. Nuestro proceso funciona: Nuestros programas de pruebas de vuelo en curso, tanto para el RAIDER como para el Sikorsky-Boeing DEFIANT, siguen validando nuestros modelos analíticos".
Integrar a las personas que operan y mantienen las aeronaves desde el principio significa que las actualizaciones de diseño que podrían haberse señalado más adelante en el proceso se producen mucho antes. Esto significa que se pueden evitar costosos retrasos y reajustes, explicó Bentley.
Por ejemplo, utilizando técnicas avanzadas de fabricación, los ingenieros imprimieron una cabina 3D, para que los operadores pudieran experimentar las interacciones del marco de la puerta con el espacio del piloto y ofrecer retroalimentación.
Los mantenedores han realizado procedimientos a escala en laboratorios de realidad virtual, compartiendo su perspectiva con los diseñadores sobre todo, desde la facilidad de acceso, hasta la ergonomía, hasta lo sencillo que es eliminar piezas para el mantenimiento.
"¿Por qué no traer a los operadores y mantenedores temprano?", Sugirió Bentley. "Son capaces de verificar y desarrollar procedimientos de mantenimiento en estos helicópteros literalmente mientras los estamos diseñando. Son capaces de decir qué características les ayudarían a llevar a cabo sus misiones de la manera más eficaz. De hecho, sus comentarios han ayudado a dar forma al diseño todo el camino a través de lo que tiene más sentido para las personas que estarán tocando y volando estos aviones día tras día."
Y la columna vertebral digital permite al equipo ya tener en cuenta las capacidades futuras que el Ejército podría agregar a estos aviones en las próximas décadas.
"Debido al crecimiento que estamos construyendo en nuestro diseño, RAIDER X está listo para aceptar el crecimiento inmediato en la potencia del Motor de Turbina Mejorada (ITE), así como sistemas de misión a través de nuestra arquitectura abierta y columna vertebral digital, proporcionando décadas de capacidades y relevancia futuras al aumentar el alcance, la supervivencia y la letalidad de las FARA", dijo Germanowski.
"¿Por qué no traer a los operadores y mantenedores temprano?", Sugirió Bentley. "Son capaces de verificar y desarrollar procedimientos de mantenimiento en estos helicópteros literalmente mientras los estamos diseñando. Son capaces de decir qué características les ayudarían a llevar a cabo sus misiones de la manera más eficaz. De hecho, sus comentarios han ayudado a dar forma al diseño todo el camino a través de lo que tiene más sentido para las personas que estarán tocando y volando estos aviones día tras día."
Y la columna vertebral digital permite al equipo ya tener en cuenta las capacidades futuras que el Ejército podría agregar a estos aviones en las próximas décadas.
"Debido al crecimiento que estamos construyendo en nuestro diseño, RAIDER X está listo para aceptar el crecimiento inmediato en la potencia del Motor de Turbina Mejorada (ITE), así como sistemas de misión a través de nuestra arquitectura abierta y columna vertebral digital, proporcionando décadas de capacidades y relevancia futuras al aumentar el alcance, la supervivencia y la letalidad de las FARA", dijo Germanowski.
Los programas en todo Lockheed Martin nacen en un entorno digital donde los diseños comienzan en 3D y se mantienen durante todo el proceso de fabricación y montaje.
Tirar del hilo digital a través del mantenimiento y el mantenimiento
El diseño digital y el avión resultante volverán a basar el mantenimiento futuro y la gestión general del ciclo de vida de las aeronaves.
El hilo digital funciona sin problemas a lo largo del proceso de diseño, desarrollo, producción y sostenimiento de Lockheed Martin. "Es realmente un proceso de negocio interconectado. Las innovaciones que se implementan al principio de la fase de diseño e ingeniería se llevan hasta el final a través del proceso de fabricación y mantenimiento", dijo Germanowski. "Es un enfoque holístico del ciclo de vida que hemos incorporado en otros programas en Sikorsky como el helicóptero pesado CH-53K y estamos utilizando para la producción actual y futuros programas también nacidos en un entorno totalmente digital."
En términos prácticos, el hilo digital permite lograr un proceso de sostenimiento altamente rentable. El diseño digital de Lockheed Martin incorpora sistemas de diagnóstico avanzados y predictivos para facilitar la logística basada en el rendimiento y el mantenimiento basado en condiciones. Las refinerías de datos facilitan la reutilización y el intercambio eficientes de datos entre plataformas para identificar tendencias y vincular los costos a la preparación. Al incorporar herramientas de transformación digital con nuevos procesos para integrar tecnologías, recopilar, monitorear y analizar datos a lo largo del ciclo de vida, es posible reducir costos y permitir un mejor crecimiento de la confiabilidad en todo el avión.
"Ya estamos viendo éxito en otros aviones, como la flota comercial de Sikorsky, y también estamos implementando herramientas similares en el Helicóptero de Rescate de Combate y ch-53K. Cada avión FVL será monitoreado durante cada hora de su vida a través de los pronósticos avanzados que estamos integrando", dijo Germanowski. "Los operadores no tendrán que reemplazar una pieza de acuerdo con un horario rígido basado en horas que ordena el reemplazo de piezas, incluso si todavía le queda algo de vida".
En cambio, dijo, el seguimiento del uso real y el factoring en los datos de sensores avanzados alertarán a los mantenedores precisamente cuando una pieza necesita ser reemplazada, ya sea por daños o desgaste normal. Al aprovechar el análisis de datos a través de nuestro enfoque maduro de mantenimiento basado en condicione el Ejército gastará menos y obtendrá mucho más valor de las piezas que compran.
Tirar del hilo digital a través del mantenimiento y el mantenimiento
El diseño digital y el avión resultante volverán a basar el mantenimiento futuro y la gestión general del ciclo de vida de las aeronaves.
El hilo digital funciona sin problemas a lo largo del proceso de diseño, desarrollo, producción y sostenimiento de Lockheed Martin. "Es realmente un proceso de negocio interconectado. Las innovaciones que se implementan al principio de la fase de diseño e ingeniería se llevan hasta el final a través del proceso de fabricación y mantenimiento", dijo Germanowski. "Es un enfoque holístico del ciclo de vida que hemos incorporado en otros programas en Sikorsky como el helicóptero pesado CH-53K y estamos utilizando para la producción actual y futuros programas también nacidos en un entorno totalmente digital."
En términos prácticos, el hilo digital permite lograr un proceso de sostenimiento altamente rentable. El diseño digital de Lockheed Martin incorpora sistemas de diagnóstico avanzados y predictivos para facilitar la logística basada en el rendimiento y el mantenimiento basado en condiciones. Las refinerías de datos facilitan la reutilización y el intercambio eficientes de datos entre plataformas para identificar tendencias y vincular los costos a la preparación. Al incorporar herramientas de transformación digital con nuevos procesos para integrar tecnologías, recopilar, monitorear y analizar datos a lo largo del ciclo de vida, es posible reducir costos y permitir un mejor crecimiento de la confiabilidad en todo el avión.
"Ya estamos viendo éxito en otros aviones, como la flota comercial de Sikorsky, y también estamos implementando herramientas similares en el Helicóptero de Rescate de Combate y ch-53K. Cada avión FVL será monitoreado durante cada hora de su vida a través de los pronósticos avanzados que estamos integrando", dijo Germanowski. "Los operadores no tendrán que reemplazar una pieza de acuerdo con un horario rígido basado en horas que ordena el reemplazo de piezas, incluso si todavía le queda algo de vida".
En cambio, dijo, el seguimiento del uso real y el factoring en los datos de sensores avanzados alertarán a los mantenedores precisamente cuando una pieza necesita ser reemplazada, ya sea por daños o desgaste normal. Al aprovechar el análisis de datos a través de nuestro enfoque maduro de mantenimiento basado en condicione el Ejército gastará menos y obtendrá mucho más valor de las piezas que compran.
Del mismo modo, si los clientes comparten datos, puede ayudar a optimizar los repuestos que se deben producir, lo que garantiza que el inventario disponible siempre se adapte a la demanda.
El hilo digital también incorpora un gemelo digital. Cada RAIDER X individual y Sikorsky-Boeing DEFIANT tendrán un gemelo digital que se construye junto a él y se proporciona al operador. Esto mostrará tanto la configuración de la aeronave como la supervisión de salud y uso.
"Este es un registro vivo de cómo se utiliza cada avión, qué mantenimiento se ha hecho, cómo se reemplazaron las piezas, lo que sea", dijo Germanowski. "El cliente siempre sabrá exactamente cómo se actualizó y atendió cada avión en cada momento a lo largo de su ciclo de vida."
A medida que el Ejército continúa definiendo el futuro del levantamiento vertical los diseños de Lockheed Martin continúan validando su promesa. En marzo de 2020, el Ejército de los Estados Unidos seleccionó ambos aviones X2 - el Sikorsky-Boeing DEFIANT y raider X - para avanzar a la siguiente fase de sus respectivos programas.
Fuente:https://www.lockheedmartin.com
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