Paragon Space Development: aumento de la productividad en la fabricación espacial con CAM

Paragon Space Development Corporation
James Schuler
Paragon Space Development: aumento de la productividad en la fabricación espacial con CAM

James Schuler es director de operaciones de Paragon Space Development Corporation, con sede en Tucson, Arizona. Paragon diseña, desarrolla y fabrica sistemas de soporte vital y de control térmico para misiones espaciales tripuladas.

Hablamos con James sobre las exigencias de la fabricación aeroespacial, cómo utiliza Paragon CAM en su flujo de trabajo y por qué cree que AI un papel fundamental en el futuro del mecanizado.

  • ¿Quién eres y dónde te encuentras?

Me llamo James Schuler. Soy el director de operaciones de Paragon Space Development Corporation, y nuestra sede se encuentra en Tucson, Arizona.

  • ¿Quiénes son sus clientes y qué hace para ellos?

Paragon Space fabrica, desarrolla y diseña sistemas de soporte vital y de control térmico para misiones espaciales tripuladas.

Entre nuestros clientes, colaboramos con la NASA en varios proyectos diferentes y formamos parte del equipo de Northrop para el HALO, el «Habitation and Logistics Outpost». Esa será nuestra nueva estación espacial lunar, que esperamos que entre en órbita aproximadamente el año que viene.

Parte de los vuelos espaciales tripulados consiste en garantizar no solo la supervivencia de los astronautas, sino también su comodidad. Hemos fabricado componentes para nuestros sistemas de control de la humedad, que mantienen la humedad ambiental dentro de la cabina para que los astronautas se sientan cómodos. Además, estos sistemas desplazan ese líquido para que pueda expulsarse de la nave o reutilizarse en experimentos, en la purificación de agua potable o en cualquier otra aplicación que sea necesaria.

He formado parte de nuestro programa de radiadores durante todo el tiempo que llevo aquí. He trabajado en radiadores montados en el fuselaje para expulsar el calor generado por los componentes electrónicos de las naves. Formamos parte del equipo Dream Chaser junto con Sierra Space y , probablemente nuestro mayor motivo de orgullo aquí en Paragon, una de las cosas por las que somos más conocidos es nuestra tecnología de recuperación de orina. Actualmente, en la Estación Espacial Internacional, contamos con nuestro sistema de procesamiento, que recupera el 98 % del agua de la orina de la estación para su uso como agua potable más adelante en el proceso.

  • ¿Qué retos tiene hoy en su empresa?

El rápido desarrollo de los componentes supone un cambio constante en cualquier entorno, y en la fabricación aeroespacial en particular. En nuestro caso, se trata del cambio constante en los requisitos, que pueden surgir en cualquier momento. Así pues, ¿cómo se adapta uno a ello? ¿Cómo se hacen los ajustes necesarios?

Contamos con un equipo de gestión del ciclo de vida del producto que analiza constantemente qué está cambiando, qué ajustes se están realizando para cumplir con esos exigentes requisitos y, a continuación, cómo comunicamos todo eso al personal de planta. Cuando llega esa comunicación, es como: «Vale, genial, pero ahora vamos a tener un parón y tenemos que reprogramar esta pieza que está actualmente en proceso. Está en la máquina funcionando ahora mismo, vamos a dejarla en marcha esta noche, ¿qué vais a hacer vosotros?».

Antes de CAM , la tramitación de los diseños suponía un gran cuello de botella para nosotros. Podemos programar las piezas y fabricarlas, pero ¿cómo las vamos a hacer pasar por la producción? Fabricamos 500, 600 o 700 piezas cada trimestre, pero se trata de cantidades reducidas de tres unidades, con gran variedad y piezas muy ajustadas y muy [precisas]. Además, esos cambios fluctúan constantemente. Entonces, ¿cómo se gestiona y se hace un seguimiento de todo eso? Eso ha sido un gran reto y un cuello de botella para nosotros en el pasado.

  • ¿Cuándo empezaste a utilizar CAM ?

Empezamos a utilizar CAM hace ya casi un año, así que se acerca nuestro aniversario con el software.

  • ¿Cómo se utiliza? ¿Cómo le ayuda CAM y cómo se integra en su flujo de trabajo?

Lo utilizamos principalmente para realizar ingeniería inversa de las mordazas blandas. Esa es, sin duda, nuestra función favorita del software. Hoy estaba hablando con nuestro operario de máquinas y nos preguntábamos: «¿Cómo vamos a sujetar esto para la operación 3?». Él respondió: «Fabricaremos unas mordazas blandas. En cinco minutos tendré listo el programa. Podéis empezar a fabricarlas. Para esta noche lo tendremos todo listo para el funcionamiento autónomo».

Eso les ha permitido alternar entre la adaptabilidad y la creatividad a la hora de abordar el trabajo. Normalmente tendríamos una lista de espera de tres, cuatro o cinco proyectos por delante. Si dijéramos: «Vaya, se nos acabó el tiempo por hoy. Vamos a perder tiempo de torno», era como: «No, no es así. Cambiemos de rumbo. Estandaricemos las herramientas. Estandaricemos lo que hacemos y cómo son nuestras sujeciones». CAM nos ha ayudado en eso y en nuestro desbaste.

Aunque no podamos terminar una pieza, si tenemos la posibilidad de ejecutarla en modo automático en un ciclo de desbaste, CAM nos ha dado la flexibilidad de ajustar esa escala deslizante [en el Explorador de parámetros de corte] para regular el nivel de agresividad que queremos aplicar a nuestra trayectoria de herramienta. Cuando no hay nadie presente, utilizamos trayectorias muy conservadoras. Esto aumenta la vida útil de la herramienta. Cuando llegamos por la mañana, la pieza ya está completada en un 60, 70 u 80 %.

Utilizamos [CAM ] para todo tipo de trabajos, desde extrusiones a medida hasta lingotes y piezas de chapa de gran tamaño. Aquí tenemos algunas fresadoras de pórtico GRT tipo 510 que utilizamos para nuestros radiadores, grandes fresadoras de pórtico abiertas con extremos planos. Ocupan una superficie enorme. Así que poder esperar a que se ejecute una trayectoria de desbaste rápida, o incluso simplemente taladrar un montón de agujeros, la capacidad de hacerlo rápidamente, configurar los parámetros, hacerlo una vez y luego repetirlo en todo el software ha sido simplemente fantástico.

Por ahora, solo una persona utiliza CAM . Nuestro programador principal se encarga de todas nuestras máquinas. Contamos con seis máquinas CNC en la fábrica. Somos una empresa pequeña, pero nuestra principal baza es la versatilidad. Disponemos de una amplia variedad de máquinas de distintos tipos, en lugar de centrarnos en el rendimiento. Preferimos tener la capacidad de fabricar una mayor variedad de productos antes que la capacidad de producir 10 000 piezas al día.

  • ¿Qué diferencia ha supuesto CAM para su negocio? ¿Cuáles son las ventajas para usted?

Sin duda, nos ha permitido aumentar el rendimiento. Yo diría que somos más eficientes y eficaces.

Contamos con un software de validación de herramientas que funciona en combinación con CAM , por lo que poder comprobar su trabajo a través de un tercero nos ha permitido confiar más en el software. Así que ya no tengo a los operarios sentados ahí mirando cómo gira el husillo durante ciclos de dos o tres horas. Están encantados de decir: «Vale, ya he calibrado mis herramientas. No se ha atascado nada. Puedo poner un temporizador sabiendo que esto va a funcionar durante 30 o 40 minutos, volver», y se sienten seguros de la trayectoria de la herramienta y de lo que han generado con el software.

Esa confianza es enorme. Significa que podemos mantener el tiempo de funcionamiento de los husillos, garantizar la continuidad del trabajo en modo autónomo y sacar más rendimiento a un equipo reducido.

Sin lugar a dudas, solo con las mandíbulas blandas ya se ha amortizado la inversión. Si no lo hubiéramos utilizado para nada más, creo que el software Paragon ya se habría amortizado por sí solo.

  • ¿Cuál es el impacto del uso de CAM para sus clientes?

A veces nuestros clientes nos dicen: «Oye, todos los eslabones de nuestra cadena de suministro están saturados. ¿Tenéis algo de capacidad libre?». Esto nos lo comentan tanto algunos de nuestros proveedores como clientes que nos dicen: «Oye, ahora nos toca a nosotros. Vamos con retraso. ¿Podéis echarnos una mano en un apuro?».

Si tenemos tiempo libre en el torno, sí, estaremos encantados de ponerlo a tu disposición para que puedas programar fuera de línea o incluso fabricar las piezas tú mismo.

  • ¿Cómo piensas utilizar CAM en el futuro?

Creo que, a estas alturas, es algo que se puede adaptar. Estamos perfeccionando nuestras bibliotecas de herramientas. Ese fue uno de los retos a los que nos enfrentamos cuando implementamos CAM por primera vez.

Esa estandarización de herramientas y sistemas de sujeción nos ha ayudado mucho a definir y trazar nuestro plan de optimización en la fábrica. Entonces, ¿cómo es una disposición estándar? ¿Qué tipo de piezas encajan mejor en cada máquina? Creo que los operarios y los programadores están empezando a comunicarse de forma más eficaz entre ellos, sabiendo que «antes solíamos procesar esto en nuestros sistemas de fijación de punto cero, pero ahora preferimos hacerlo en el mandril de vacío». Así que cambiemos la forma en que lo hemos programado.

Nos permite ser flexibles y realizar esos cambios rápidamente sin tener que decir: «No puedo permitirme un retraso de cuatro días para reprogramar esto. Tengo que volver a ponerlo en la máquina». Sin duda, ha permitido que tanto la comunicación como la planificación se hayan planteado con mayor detenimiento desde el punto de vista del APQP, pero también desde el punto de vista operativo: ¿cómo vamos a abordar una pieza y cómo vamos a llevarla a buen término?

  • ¿Qué impacto crees que tendrá CAM en la fabricación y el mecanizado?

Creo que el mayor obstáculo en el sector manufacturero es que desaparezca el recelo [hacia el uso AI]. Durante nuestra primera visita comercial y consulta, una de las preguntas fue: «¿Para qué lo vais a utilizar?». Para nosotros, era el siguiente paso lógico. ¿Qué pasos operativos creemos que podría gestionar con total confianza?

Si solo hubiéramos utilizado [CAM ] para mordazas blandas y operaciones de desbaste, diría que, a grandes rasgos, hemos recuperado entre un 40 % y un 50 % de eficiencia en nuestro día a día. Y eso en un entorno caracterizado por una gran variedad de productos y bajos volúmenes de producción. Diría que es bastante impresionante, teniendo en cuenta que contamos con un solo programador que se encarga de seis máquinas.

Si eso es lo que buscas, si tienes una small shop quieres crecer como programador autónomo, o incluso utilizarlo como un apoyo para aquellos que no tienen necesariamente la experiencia necesaria pero necesitas ayudar a tu departamento de programación a dar un nuevo impulso, creo que hay oportunidades para la gente. Pero tienen que estar dispuestos a probar cosas nuevas.

Creo que los que trabajamos en operaciones y fabricación a veces nos quedamos anclados en nuestras viejas costumbres. Por eso, el reto de AI la fabricación —no solo en el caso de CAM , sino en su adopción a nivel mundial— consiste precisamente en romper ese molde.

  • ¿Hay algo importante que no se haya mencionado anteriormente?

Uno de los aspectos más importantes para quienes desean adoptar CAM es, sin duda, tenerlo todo bien organizado. Analiza lo que tienes que hacer y realiza ese trabajo preparatorio para que, cuando des el paso, estés listo para empezar con buen pie.

No tener bien organizadas las bibliotecas de herramientas con las herramientas que utilizas a diario puede ralentizar tu trabajo. CAM es una herramienta estupenda, ya que te recomienda herramientas, pero, como todos sabemos por experiencia, esa biblioteca puede crecer rápidamente hasta alcanzar las 10 000 herramientas diferentes, y ese no es el objetivo. El objetivo es ser eficiente y eficaz.

Así que ponte manos a la obra, asegúrate de haber hecho tus averiguaciones, de que lo entiendes y de tener un plan sobre para qué piensas utilizarlo, y empieza poco a poco. No intentes abarcar toda la organización. Sé muy específico. Elige uno o dos puestos de trabajo, o incluso una máquina o un centro de trabajo, y empieza a trabajar a partir de ahí, viendo qué puedes hacer para sentar unas bases sólidas. Una vez que lo hayas hecho, replícalo en el resto de la fábrica y te alegrarás de haberlo hecho.

[Esta entrevista se ha resumido y editado para mayor claridad.]

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