Simulación virtual para certificación digital
Airbus Helicopters utiliza la plataforma conectada desde el diseño hasta la certificación para desarrollar, probar y perfeccionar cada helicóptero con simulación y gestión de datos
Continuidad digital en la gestión de procesos de simulación y datos
En el desarrollo de helicópteros, cada elección de diseño tiene implicaciones críticas. Los ingenieros deben equilibrar el desempeño, seguridad y la confiabilidad en máquinas que operan en los entornos más retadores, desde espacios aéreos urbanos hasta terrenos montañosos. Luego viene la certificación, un proceso tan exigente y costoso, hasta de 1 billón de euros en programas comerciales de pruebas de vuelo, según un informe de 2021 de la NASA (NASA/CR-20210015404 - "A Guide for Aircraft Certification by Analysis"). El reporte indica que reemplazar una parte de las pruebas físicas de vuelo por simulaciones validadas mediante certificación digital podría reducir los costos hasta en un 50%.
Airbus, el principal fabricante de aeronaves civiles y militares, cuenta con más de 12.000 helicópteros en servicio en 150 países, realiza misiones que van desde la respuesta médica de emergencia hasta la defensa nacional. Cada programa de desarrollo de helicópteros implica miles de decisiones interdependientes y estrictas exigencias de certificación, lo que requiere realizar pruebas y tener trazabilidad. En este entorno competitivo, la empresa necesita una mejor administración de la simulación para acelerar el desarrollo y la certificación sin comprometer la seguridad y la confiabilidad. Para ello, la empresa está alejándose de pruebas aisladas de simulación y se mueve hacia un enfoque conectado y rastreable que capture los resultados, pero también el razone y establezca un flujo de trabajo detrás de cada simulación.
Ante esta situación, Airbus Helicopters adoptó la solución simulation process and data management (SPDM) de Dassault Systèmes para capturar y organizar información, automatizar el trabajo y lograr una trazabilidad desde los datos de entrada de la simulación hasta los resultados finales. Esto garantiza que los ingenieros no empiecen desde cero cada vez en un proyecto y que las decisiones estén respaldadas por pruebas claras y documentadas.
El programa DDMS de Airbus
La iniciativa SPDM de Airbus Helicopters forma parte del programa de Diseño, Manufactura y Servicios Digitales (DDMS) del Grupo Airbus, que mantiene un flujo digital continuo en todas las etapas del desarrollo de aeronaves y administración del ciclo de vida del producto.
En 3DEXPERIENCE, CATIA se encarga de diseño CAD e ingeniería, dando forma a piezas como álabes de rotor y fuselajes. Junto con SIMULIA, con sus funciones integradas de modelado y simulación (MODSIM) permiten a los ingenieros definir virtualmente cargas, probar y refinar la aerodinámica y otros factores clave. MODSIM también permite comparar los resultados de simulación de diferentes procesos de manufactura de forma anticipada. Y así tener en cuenta los requisitos del proceso elegido desde el inicio del diseño.
ENOVIA apoya a equipos de todo el mundo para ver y compartir información en un sistema PLM organizado. Y por la parte de fabricación, la plataforma DELMIA conecta el diseño digital con los procesos de manufactura, integra planeación, programación y control de calidad para tener visibilidad en tiempo real, instrucciones digitales y procesos optimizados. Ayuda a mantener una cultura de mejora continua. Al capturar y analizar datos operativos de la planta de producción, la empresa puede identificar ineficiencias, reducir el desperdicio y estandarizar las mejores prácticas en sus sedes globales.
Con estas capacidades de 3DEXPERIENCE se consiguen ciclos de desarrollo más rápidos, una colaboración interfuncional, bases de datos de conocimiento y propiedad intelectual y anticipar problemas antes de que ocurran en la planta de fábrica y a lo largo de la vida útil de una aeronave.
Airbus Helicopters con SPDM dispone de una única fuente de verdad para los datos de simulación de ingeniería y de una forma estructurada de ejecutar flujos de trabajo de simulación de principio a fin. Cada análisis sigue los mismos pasos y condiciones, por lo que los resultados pueden compararse y reutilizarse. Esto crea un hilo digital confiable que conecta diseño, pruebas, certificación y fabricación, apoya a la empresa para llevar nuevos helicópteros al mercado con plena confianza en su seguridad y desempeño.
Trazabilidad en el desarrollo de productos por simulación
Junto a este enfoque, Airbus Helicopters desarrolla una base de conocimiento que captura el contexto completo de cada estudio CAE en cada proceso de desarrollo de producto. Las actividades y análisis de simulación pueden organizarse y etiquetarse, permiten a los ingenieros aprender de trabajos anteriores y aplicar métodos probados a nuevos proyectos. ENOVIA registra cada paso del proceso, para que los equipos puedan aprovechar el conocimiento acumulado y tomar decisiones más rápidas e informadas basadas en PLM.
Un beneficio es observar cómo los cambios de diseño afectan a todo el proyecto. Los ingenieros pueden rastrear cómo una modificación en un área, como una propiedad actualizada del material o una nueva condición de carga, influye en otras simulaciones previas. Esto les da la confianza para decidir si es necesario un análisis adicional o si los resultados existentes siguen siendo válidos.
Certificación digital por análisis
Poder rastrear cada paso es crucial para cumplir con los estándares de seguridad y normativas, dando a todos la confianza de que los resultados de la simulación son precisos y confiables. Las simulaciones validadas incluso pueden usarse como prueba para la certificación, reducen la necesidad de prototipos físicos y pruebas de vuelo. Detrás de todo esto está el principio del Grupo Airbus: "no hay certificación digital sin trazabilidad digital."
El enfoque, llamado certificación por análisis CAE, permite a los auditores tratar los resultados de la simulación como pruebas físicas una vez que se demuestra que las simulaciones son confiables. Fabricntes como Airbus demuestran credibilidad mediante procesos digitales claros, datos accesibles y trazabilidad completa.
En la plataforma 3DEXPERIENCE, Airbus Helicopters utiliza una pirámide de pruebas virtual más real (V+R) para validar progresivamente los diseños. Aquí, se utilizan pruebas de componentes pequeños para validar modelos de simulación y predecir con precisión el comportamiento en el mundo real. Una vez validados estos modelos de componentes, pueden aplicarse para predecir cómo se comportarán los conjuntos más grandes. Cada nivel genera confianza en las pruebas virtuales y reduce gradualmente la necesidad de múltiples prototipos y pruebas a escala real.
Administración de datos a nivel corporativo
A medida que Airbus Helicopters continúa su camino de transformación digital, la empresa ve un enorme potencial para hacer que los datos estructurados de diseño, simulación y manufactura estén disponibles en toda la empresa con ENOVIA. Airbus está comprometida con la modernización de sus flujos de trabajo y ha hecho de la plataforma 3DEXPERIENCE una parte integral de las operaciones diarias.
Por: Staff de 3DCadPortal con materiales de Dassault Systèmes
