Aeronáutica: reto y oportunidad para el despegue de empresas mecanizadoras

En consecuencia, el sector presenta una estructura empresarial liderada por unos pocos grandes consorcios o grupos industriales —mayoritariamente transnacionales, con vocación exportadora y fuertes vínculos con sus gobiernos respectivos—. Grupo que, a su vez, se sustenta en una red de grandes, pequeñas y medianas empresas subcontratistas, tal como pone de manifiesto en el estudio “El sector aeronáutico y espacial español: Situación actual y perspectivas” elaborado en el marco del Observatorio Industrial del Sector de Fabricantes de Bienes de Equipo, MCA-UGT (Metal, Construcción y Afines de la Unión General de Trabajadores, Federación de Industria), en colaboración del Instituto de IKEI Research & Consultancy, elaborado a finales del pasado año.

Ante esta situación, en Interempresas hemos querido conocer por boca de sus propios protagonistas cómo se estructura este sector, qué les demandan las ‘grandes’ corporaciones aeronáuticas y qué pueden ofrecer las empresas españolas tanto en mecanizado como en maquinaria.

Las empresas mecanizadoras necesitan cumplir con unos estándares de calidad y fiabilidad al más alto nivel, derivados de los estrictos requisitos demandados por la industria aeronáutica. En este punto, fabricantes y representantes de maquinaria viven en sus carnes la evolución de estas las exigencias a lo largo de estos años y trabajan duro para satisfacerlas. Un ejemplo de ello ha sido el incremento del uso de nuevos materiales, composites y aleaciones, materiales de difícil mecanización que requieren de máquinas adecuadas específicamente para ellos, como explica Roberto Hernández, director general de Intermaher - Mazak, afectando la capacidad de arranque de viruta (par) y la rigidez de la máquina. Un sector que demanda, máquinas de 5 ejes, capaces de mecanizar ángulos negativos, añade David Gatell, director general de DMG-Mori Seiki. En la misma línea apunta Mateo Cano, ingeniero de aplicaciones en AgieCharmilles, quien apunta como tendencia principal en la tecnología del fresado los centros de mecanizado de 5 ejes de altas prestaciones HPM (High Performance Milling) para piezas donde la eliminación de gran volumen de material es primordial, o los centros de alta velocidad HSM (High Speed milling) para piezas muy técnicas donde el acabado y la precisión son claves.

Hay que tener en cuenta que la evolución vivida por este sector afecta, especialmente, a empresas consolidadas con acceso a piezas de valor. Así, la aparición de la fibra de carbono supuso el desarrollo de nuevas tecnologías, destacando como principales cambios tanto la introducción de nuevos materiales como el aumento de piezas construidas en titanio, explican Oscar Villanueva, director de ventas y aplicaciones para la Zona Centro, y Modesto Porto, director Zona Centro, ambos de Maquinser. Cabe tener en cuenta que estas evoluciones buscan aligerar el peso de las aeronaves —con el consiguiente ahorro de combustible— y que, en definitiva, afectan a todo el proceso productivo, desde la viruta hasta software. Del mismo modo, los fabricantes y distribuidores de maquinaria denotan también una mayor exigencia, no sólo en la velocidad de las máquinas, sino también en su precisión, abriéndose paso, además, las máquinas más polivalentes, tal y como apuntan desde Maqcenter. Los llamados centros de mecanizado multitarea que aúnan trabajos de fresado y torneado. También los proyectos llave en mano han ido ganando terreno, puesto que cada vez más se desarrollan soluciones específicas para las necesidades de fabricación, según señalan desde AgieCharmilles. Si bien en algunos casos optan por la polivalencia, en otros, el producto y el proceso son tan específicos que requieren una máquina diseñada y adaptada para ello, añade.

También la automatización mediante paletización y almacenes de herramientas de gran capacidad está creciendo y es ya una necesidad real para sacar el máximo provecho a las máquinas dándoles la máxima autonomía.

Las empresas mecanizadoras subcontratadas en el sector aeronáutico afrontan la producción de piezas en series realmente cortas pero con la máxima calidad, lo que se traduce en la necesidad de contar con máquinas particularmente fiables, que les permitan sacar la máxima rentabilidad y cumplir a la vez con los requisitos marcados por el contratista. ¿Cuáles son estas demandas? Varían en función de las piezas y materiales a mecanizar, como por ejemplo nos explican desde Intermaher: para aluminio se necesita alta velocidad y desahogo de viruta; para titanio y materiales de difícil mecanización, par motor y rigidez de máquina. Pero en ambos casos se requieren máquinas capaces de terminar con un mínimo de atadas piezas complejas y que permitan el máximo trabajo desatendido. Un factor clave y tendencia cada vez más pronunciada en esta y otras industrias.

Para Maquinser, la flexibilidad de carga de piezas (palés) y herramientas es otro factor a tener en cuenta, así como la capacidad extra para abordar familias de distintos tamaños y una alta precisión nominal cuando la pieza consiste en mecanismos. Asimismo, en el ámbito productivo estas empresas quieren un valor alto en volumen de la viruta que es capaz de cortar la máquina (CC) para materiales metálicos (parámetro que conjuga varias características de como potencia, rigidez, alta velocidad, etc.).

En la misma línea, Hermann Twiehaus, gerente de Heller Ibérica, comenta que a la hora de mecanizar materiales duros, se buscan potentes cabezales con un alto par y una máquina rígida. Por contra —añade— para mecanizar piezas de aluminio se necesitan grandes revoluciones y desplazamientos rápidos. Y es que argumenta que muchas piezas parten de geometrías macizas y es necesario mecanizar una gran cantidad de material. Pero los tiempos de mecanizado son largos y se necesitan máquinas óptimas para cada tipo de material.

Desde AgieCharmilles tienen claro, además, que “lo primero que busca un mecanizador es que su máquina sea capaz de producir sus piezas según los criterios de calidad necesarios y de forma rentable”. Para ello necesita polivalencia para reducir el número de fases de producción, precisión y estabilidad. Además, según el tipo de aplicación, enumeran algunas de las características claves que definen la máquina más adecuada: robustez y potencia o velocidad, dinámica y precisión, entre otras. Por otro lado, arguyen también la autonomía de trabajo entre las claves para rentabilizar la inversión.

Si como comenta Mateo Cano, los mecanizadores ya demandan características y especificaciones técnicas de máquinas, ya no buscan un proveedor sino un socio tecnológico, debemos preguntarnos cuáles deben ser los argumentos de venta de, precisamente, estos proveedores. Intermaher, Heller o Maqcenter coinciden: fiabilidad, servicio, precisión, apoyo tecnológico…son factores clave. También ofrecer variedad de opciones, husillos y recorridos, como apuntan en DMG-Mori Seiki. Aunque está claro que ya no se vende una máquina aislada, sino que los clientes necesitan de la experiencia del proveedor, según apuntan desde Maquinser, para abordar proyectos completos con garantías: “El cliente busca una solución, desde que la máquina cumpla con las prestaciones de calidad hasta la puesta en marcha final. Un proyecto en mano, en definitiva”.

En cualquier caso, para el proveedor es fundamental cubrir las expectativas del cliente, teniendo en cuenta además que en la industria aeronáutica, cada caso es distinto, así que los argumentos pueden variar de una máquina a otra, como apuntan en AgieCharmilles: “Lo primero a considerar es la necesidad del cliente y determinar con él cual es la solución tecnológica más adecuada a su proyecto. Una vez definidas las necesidades se selecciona la solución que mejor responda a la relación de criterios y prioridades a tener en cuenta.

La complejidad y la necesidad de reducir tiempo y costes llevan al sector a trabajar con las máquinas más polivalentes posibles, segmento donde las de 5 ejes parecen reinar. Una polivalencia que vendrá determinada, entre otros factores, por las diferentes configuraciones de cabezales y mesas que las empresas sean capaces de ofrecer así como soluciones para mecanizar materiales duros como el titanio o aleaciones con alto contenido de níquel y cromo, como dicen en Heller. También la polivalencia de los husillos, que puedan trabajar tanto titanio como aluminio, añaden en DMG.

Para Maquinser, la tendencia que marcó SNK en pieza estructural con la cinemática de mesa ‘tilting’ la están siguiendo el resto de fabricantes para piezas de 1,5 a 10 m y para todo tipo de materiales. En la misma línea se definen en Maqcenter, que prevén en el futuro una mayor participación en el entorno del mecanizado mediante sistemas de ayuda a la programación, sistemas anticolisión, detección de vibraciones y todo aquello que suponga una mayor interacción con el entorno de fabricación.

En este sentido, en AgieCharmilles piensan que las piezas dirigidas al sector aeronáutico requieren y justifican la tecnología de 5 ejes, al tiempo que detectan una clara tendencia hacia máquinas dedicadas y adaptadas que, partiendo de modelos estándar, se modifican en aquellos aspectos necesarios para cumplir con las exigencias del mercado. Asimismo, también apuntan que “en el campo de la electroerosión, la evolución de los generadores ha permitido que esta tecnología hasta hace poco revocada por muchos integrantes del sector para según que aplicaciones esté volviendo a abrirse hueco en los procesos de fabricación. En este campo también se observa una tendencia a la especialización de las máquinas para adaptarse a las aplicaciones más técnicas”.

Los próximos 20 años se prevé que el tráfico aéreo aumente un 5 y un 4,1% según los datos hechos públicos por Boeing y Airbus. Asimismo, el sector aeronáutico y espacial español ha crecido, según cifras de Tedae, prácticamente de manera continuada en los últimos años. Estas cifras permiten ver al sector con cierto optimismo de cara al futuro, más si tenemos en cuenta los resultados de los clústeres ubicados en España y que aglutinan la mayor parte de empresas relacionadas con este sector, desde mecanizadoras hasta proveedora de servicios y equipos auxiliares. Tres de ellos, Hegan, clúster aeroespacial vasco, BAIE, el clúster aeroespacial de Cataluña, y Hélice, el clúster aeroepacial andaluz, nos dan algunas pistas sobre en qué punto se encuentra en sector. En el caso del clúster de Euskadi, la evolución del último ejercicio ha sido positiva, en cuanto a sus socios se refiere, alcanzando una facturación de 1.419 millones de euros, de los cuales un 3,4% — 49 millones— corresponden estrictamente al subsector ‘espacio’, mientras que ’estructuras’ supone un 52,1% del total, ‘motores’ el 39,1% y ‘equipos y subsistemas’ un 5,3%. Sin embargo, alertan de la necesidad de mantener la inversión en I+D, más ahora por las dificultades de financiación que están viviendo las empresas.

También en BAIE —Barcelona Aeronautics & Space Association—, clúster fundado en 2000, las cifras son optimistas: la facturación supone unos 2.600 millones de euros anuales, de los cuales un 5% corresponde directamente a producción de material aeroespacial, tal como expone Gloria García-Cuadrado, su directora. Además, en la última década el sector catalán aumentó del 57% en facturación, con sus actores principales presentes en los programas de referencia del sector en el ámbito internacional para contratistas como la Agencia Espacial Europea (ESA), NASA, Airbus, Eurocopter, Boeing, Lockheed Martin, Loral Space, etc.

En la actualidad, se puede encontrar participación catalana en las aeronaves de la familia Airbus A380, A320 y A400M, el nuevo Boeing 787, el programa Eurocopter o el reactor Eurofighter EF2000. Muchas empresas catalanas desarrollan bien sistemas destinados a estas aeronaves o bien utillajes destinados a su ensamblaje. En BAIE se agrupan también empresas experimentadas en procesos de automatización de producción aeroespacial; ensayos; verificación y certificación; sistemas de calibración; empresas de procesado de materiales y tratamientos de superficie para el sector; ingenierías y consultorías aeroespaciales; textiles para aviación como interiores o paracaídas; y empresas especializadas en la fabricación de materiales compuestos.

Desde Cataluña se desempeña además un importante papel en la preparación de nuevo Programa Europeo de Navegación y Posicionamiento por Satélite (Galileo) y existe además un centro tecnológico propio en el sector: el Centro de Tecnología Aeroespacial, CTAE, establecido a mediados de 2005 y que realiza una importante labor en la estimulación de proyectos de I+D conjunta entre empresa y universidad.

Proyectos recientes con participación de empresas de BAIE

• Proyecto MARES: sistema de entrenamiento para astronautas y estudio de la atrofia muscular en condiciones de microgravedad, a bordo del Módulo de investigación Europeo Columbus de la Estación Espacial Internacional (Sener, NTE-SNER; Centro de Alto Rendimiento deportivo CAR de San Cugat para la validación de parámetros de entrenamiento físico y ergonomía del sistema)
• Proyecto de Observación de la Tierra de la Agencia Espacial Europea SMOS (Mier Comunicaciones, UPC, Instituto de Ciencias del Mar)
• Programa de Navegación y Posicionamiento por Satélite Europeo, Galileo (UPC, Mier Comunicaciones, Sener, Indra)
• Programa Europeo de lanzadores: Ariane, el nuevo lanzador Vega, y por primara vez desde fuera de Rusia o Kazakstan, Soyuz, que ha empezado este último trimestre del 2011 sus operaciones rutinarias desde el Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa, Kurú (América del Sur) (GTD)
• Vehículo de Abastecimiento Automático de la Estación Espacial Internacional – ATV (UPC; GTD)
• Vehículo experimental de reentrada de la Agencia Espacial Europea (CIMSA)
• Planta piloto de MELISSA: bioreactor para el reciclaje de productos de desecho de una tripulación (dióxido de carbono, heces, orina) y su reconversión mediante la acción combinada de diferentes tipos de microorganismos, en productos útiles para una tripulación (agua, oxígeno y alimento). Esta planta, ubicada en la UAB, es una de las piezas angulares del Programa Aurora, para la exploración tripulada del Sistema Solar, de la Agencia Espacial Europea (UAB, NTE-SENER; CTAE)
• Participación en el desarrollo de las Cámaras de Simulación de medio ambiente espacial del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y de la Agencia Espacial de Brasil (Telstar)
• Programas de optimización medioambiental y de consumo en aeronáutica de la Unión europea SESAR y Clean Sky, IRIS (ESA) (Indra Espacio; Sener; AENA; Atos Origin)
• Grandes Aeronaves: A350SWX; A380; B787; A400M; Eurofighter; Eurocopter… (Applus; Aritex; Auto Stamp; CIMNE; Composites Ate; Ficosa; GTD; Guilo Mecanizados; Gutmar; Hofmann Ibérica; Idom; Industrial Neotex, Ingenia; Mapro; Mazel; Prae Trade; Procon Systems; Promaut; Rucker Lypsa; Sener; Serra Aeronautics-Grupo Aernova; T-Systems)
• Logística e Ingeniería Aeroportuaria (Abertis Aeropuertos; Advanced Logistics Group – ALG; Sener; W Aeronáutica)
• Desarrollo de software de Control de Tráfico Aéreo para torres de Control (Indra)
• Pasarelas aeroportuarias (Anortec)
• Satélites de comunicaciones (Abertis Telecom; Indra; Mier Comunicaciones; Sener) y científicos (NTE-SENER; Sener; Starlab; IEEC; UAB; UB; UPC)

La polivalencia de máquinas como las de 5 ejes permiten reducir el número de fases de producción y ganar precisión y estabilidad. Foto: Brian Stegner.

En cuanto a las empresas asociadas a Hegan, desde el clúster afirman que, pese al crecimiento del uso de los composites en la fabricación de aeronaves, los materiales metálicos todavía guardan una gran importancia en este sector, “considerándonos especialistas en estos procesos de arranque de viruta”. Entre las 38 empresas asociadas al clúster, 16 de ellas realizan actividad en el campo del mecanizado: Aciturri, Aerrnova, Aeromec, Aibe, Aratz, Astorka, Burdinberri, Burulan, DMP, Electrohilo, Industrias Galindo, ITP, Metraltec, Novalti, Nuter y Siegel. Según el subsector en el que se especialicen cada una de ellas, nos encontraríamos que realizan procesos tan diversos como aleaciones especiales, geometrías complicadas, proyectos de gran precisión, etc. El resto de empresas asociadas a Hegan operan en toda la cadena de suministro, desde las áreas de ingeniería, diseño, aviónica, fabricación de estructuras, de subsistemas completos para motores y espacio, de sistema y UAS, hasta ensayos, mantenimiento, automatización o logística.

Cabe destacar que la industria aeroespacial vasca cuenta con dos grandes capacidades: el diseño y fabricación de grandes estructuras equipadas (secciones, alas, estabilizadores…) y el diseño y fabricación de subsistemas completos para el motor (turbina de baja presión). Se añaden a estas dos significativas capacidades, una larga lista que comprenden el diseño conceptual y de detalle, la integración de subconjuntos y kits, la fabricación de componentes y piezas, utillajes y líneas de ensamblaje final, el mecanizado y la fundición, los tratamientos y la calderería, el mantenimiento… todo ello para cualquiera de los subsectores de Aeroestructuras Motores, sistemas y Equipos y Espacio. José Juez, director gerente de Hegan, añade que “tal vez la gran fortaleza del sector asociado a Hegan sea la de ser una industria ‘multicliente’ y ‘multiproducto’ capaz de dar productos y servicios a diferentes clientes y en diferentes programas; y ser organizaciones centradas en la tecnología y la calidad: todos los miembros cumplen con las normas internacionales del sector: certificados en EN9100 desde 2005 y en NADCAP desde 2007”.

En cifras

La facturación de los asociados de Hegan en 2011, en el total de sus plantas, alcanzó la cifra récord de 1.419 millones de euros, lo que supone un incremento del 13% sobre el año anterior.

Por lo que respecta a las plantas instaladas en Euskadi, la facturación se ha incrementado también, en un 6,4% concretamente, hasta alcanzar los 705 millones de euros.

Asimismo, las exportaciones han aumentado un 6%, con una cifra superior a los 825 millones de euros.

Destacan también las instalaciones de Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales (Catec), con experiencia en investigación y tecnología de vanguardia en ámbitos como los nuevos materiales aeroespaciales, la automatización y robótica en procesos industriales, la simulación aeronáutica, la aviónica o los sistemas no tripulados. O el Centro de Simuladores de Vuelo y Entrenamiento de Tripulaciones de Airbus Military, ubicado junto a la FAL. Y en los próximos meses se pondrá en marcha en Jaén el Centro de Vuelos Experimentales ATLAS para sistemas y aviones no tripulados (UAS) de tamaño ligero y mediano, que será también una instalación única en su género en Europa.