Próspero pionero aeroespacial construye negocios en el aire y en tierra

El espíritu emprendedor está vivo y coleando en Israel. Un ejemplo de ello es Kanfit Ltd. (Migdal HaEmek, Israel), cerca de la ciudad de Nazaret. Fundado en 1986 como un taller de herramientas compuestas por Shai Fine, un ingeniero aeronáutico con amplia experiencia en la construcción de aviones militares, Kanfit, hoy en día, es principalmente una instalación de construcción para imprimir, con algunos trabajos de construcción según las especificaciones. Fabrica piezas compuestas y metálicas para lo que Shachar Fine, hijo de Shai Fine y vicepresidente ejecutivo de desarrollo comercial, marketing y ventas de Kanfit, llama ensamblajes "fit-and-fly". Sus focos comerciales incluyen la industria aeroespacial, por supuesto:militar, comercial y aviación general, pero también dispositivos médicos y aplicaciones de energía eólica, carreras y defensa terrestre.

Haciéndolo todo con los mejores y más brillantes

"Somos una ventanilla única", dice Fine, "y un subcontratista que no requiere mantenimiento". Con eso quiere decir que la empresa tiene la capacidad para fabricar herramientas, realizar prototipos, inspeccionar el primer artículo y, en última instancia, producir en serie. La tecnología de producción de piezas compuestas incluye RTM, infusión, laminado manual preimpregnado, laminado húmedo y autoclave. Los ejemplos de piezas abarcan toda la gama, desde la estructura de la cabina y el fuselaje del avión y los dispositivos médicos únicos hasta los cargadores de antorcha y bengalas (más sobre esto a continuación) y herramientas innovadoras para la creación de prototipos.

Las certificaciones incluyen AS9100D y Nadcap. Fine dice:"Kanfit es la única empresa en Israel que cuenta con la certificación Nadcap para el procesamiento de RTM". Ha estado en su ubicación actual durante cuatro años, en un edificio de 3.200m2 que duplicó su superficie anterior, con operaciones de piezas metálicas en la planta baja y procesamiento de composites en la planta superior. Toda la capacidad del laboratorio, que es extensa, es interna, para una ventaja de costo y tiempo de entrega.

Pero Shachar Fine le dice a CW :"Nuestra razón de ser es traer empleos de calidad al norte de Israel ”. Entre los 188 empleados de Kanfit hay israelíes nativos e inmigrantes de todo el mundo, incluidos Alemania, Etiopía, EE. UU. Y antiguos satélites de la Unión Soviética:"Kanfit es un microcosmos de la nación emergente", explica Fine. “Creemos que tenemos los mejores y más brillantes ingenieros aquí en Israel. Esto, combinado con el descaro de nuestra nación es clave para nuestro éxito en este entorno empresarial competitivo ”.

Kanfit también trabaja con Technion, la escuela de ingeniería del Instituto de Tecnología de Israel, que ofrece trabajos y pasantías para que los estudiantes aprendan sobre herramientas, diseño de compuestos y materiales. Un área en la que Kanfit apoya a la escuela es la Fórmula SAE:“Les ayudamos a diseñar herramientas y piezas, como carenados o asientos del conductor, cuando están aquí en nuestras instalaciones. Insistimos en que fabrican piezas con sus propias manos, porque creemos que eso permite a los ingenieros diseñar una mejor parte. En CATIA, puedes diseñar todo, pero en producción, descubres que no puedes hacer la pieza ". Kanfit también apoya firmemente a los trabajadores con discapacidades, dice Fine, y cuenta con programas ambientales.

La diversa fuerza laboral de Kanfit produce una mezcla igualmente diversa de piezas metálicas y compuestas. Para los clientes aeroespaciales, estos incluyen carenados de punta de ala, carenados de ala a cuerpo, carenados de ala a vientre y puertas y radomos del tren de aterrizaje principal para aviones comerciales, proyectos militares y de defensa. Algunas de estas piezas tienen núcleo de panal y Fine dice que se han producido más de 10,000 números de pieza para esos programas.

Kanfit es un proveedor de Nivel 2 (o inferior) del 787 de The Boeing Co. (Chicago, IL, EE. UU.); el Airbus (Toulouse, Francia) A380; ERJ de Embraer (Sao Paulo, Brasil) y E2 ; Bombardier's (Montreal, Canadá) CSeries , CRJ , Global -serie y Challenger ; y Bell Helicopter Textron (Ft. Worth, TX, EE. UU.). Otros clientes incluyen Senior Aerospace UK (Rickmansworth, Hertfordshire, Reino Unido), Elbit Systems (Haifa, Israel), Zodiac Innovative Power Solutions (Eatontown, Nueva Jersey, EE. UU.), Plasan (Sasa, Israel), Israel Aerospace Industries (IAI, Lod, Israel). ), Rafael (Haifa, Israel), BAE Systems ROKAR (Jerusalén, Israel), BIRD Aerosystems (Herzliya, Israel) y ORBIT Communication Systems (Netanya, Israel). Kanfit también es proveedor de la Fuerza Aérea de Israel (IAF) y de Israel. Ministerio de Defensa.

Además, Kanfit suministra varios programas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) grandes pero patentados y, desde 2013, ha proporcionado piezas a la industria espacial israelí, incluida una antena parabólica desplegable para una antena de satélite. Y ha ensamblado numerosos dispositivos médicos para varios clientes.

Kanfit también está involucrado en una considerable actividad de investigación y desarrollo y recibió, en mayo de 2018, una máquina de colocación automatizada de fibra (AFP) de Ingersoll Machine Tool (Rockford, IL, EE. UU.) Con un cabezal robótico montado en un brazo. Fine dice que la máquina se compró para la creación de prototipos de piezas muy complejas:"Kanfit será la ubicación del Centro Nacional de Conocimiento AFP de Israel para el procesamiento automatizado de compuestos". Cita, como ejemplo, un marco estructural de una pieza (más sobre esto a continuación) que consiste en fibra de carbono seca colocada automáticamente sobre el núcleo de espuma, que luego se procesa mediante RTM. Los marcos son prototipos para marcos de mamparos de aviones comerciales.

Otro proyecto de I + D involucra un programa europeo llamado EC Horizon 2020, y dentro de él, un consorcio llamado Hyperdiamond, que está desarrollando un nuevo método de detección del cáncer, utilizando nano-diamantes. La tecnología emplea imanes muy potentes, y los imanes deben sujetarse, o restringirse, dentro de plantillas compuestas fuertes pero livianas:“Los materiales compuestos fueron el facilitador de este proyecto”, dice Fine.

Un ámbito adicional en el que ha entrado Kanfit es la impresión 3D, pero en la actualidad, todo este trabajo se realiza utilizando polvos metálicos, principalmente titanio. La compañía emplea una máquina EOS (Krailling, Alemania), pero Fine dice que Kanfit está trabajando en la integración de metales con materiales compuestos en el futuro.

Crecimiento orgánico, herramientas digitales

CW's El recorrido comienza en la oficina de control de calidad de Kanfit, donde se utiliza una máquina Instron (Norwood, MA, EE. UU.) para la prueba de cupones. Fine señala una pequeña máquina CNC donde se cortan los cupones de prueba:"Hacemos cupones de prueba con cada pieza embolsada al vacío para pruebas destructivas". Fine señala que Kanfit usa una aplicación de inteligencia artificial llamada OKAPI (desarrollada en Israel) para monitorear los indicadores clave de rendimiento (KPI), para ayudar a agilizar el flujo de trabajo y hacerlo más eficiente. A lo largo de un corredor, se publican gráficos donde se muestran los datos de KPI de los empleados, lo que fomenta una competencia amistosa.

Fine también da CW un vistazo rápido a una habitación llena de miles de diferentes tipos y tamaños de sujetadores. El "tipo de sujetador" es responsable de preparar los juegos de sujetadores de ensamblaje, justo a tiempo (JIT) para las piezas que vienen de producción. A lo largo del mismo pasillo, vemos dos salas blancas de composites, una para piezas reforzadas con fibra de carbono y otra para piezas reforzadas con fibra de vidrio. Los códigos de barras se verifican a lo largo de toda la ruta de producción para documentar el progreso de cada pieza.

Una nueva máquina CNC, comprada recientemente para piezas compuestas, se utiliza, por ejemplo, para recortar los “cargadores” de paja y antorcha, o contenedores rectangulares de piezas de múltiples cavidades que son componentes clave de C-MUSIC sistema de protección de jet comercial. (Ver CW Visita a la planta de Elbit para obtener una descripción completa del sistema. Protege la aeronave contra misiles disparados desde el hombro; paja es una colección de pequeños trozos de película plástica recubierta de aluminio que confunde al radar al reflejar las señales de radio; las bengalas son básicamente pequeños fuegos artificiales que generan firmas infrarrojas que confunden al dispositivo de localización por infrarrojos). Según los comentarios recibidos de la IAF, la paja y las bengalas de Kanfit han superado a las fabricadas por otras empresas. Según los informes, Kanfit ha fabricado más de 8.000 cargadores de antorcha y bengalas para uso de las fuerzas aéreas de todo el mundo, sin un solo despliegue informado Fallo causado por defecto de fabricación.

La máquina cortadora CNC ayudó a alcanzar ese objetivo, dice Fine:“Entendemos que para lograr nuestro objetivo de convertirnos en el 'proveedor preferido' del mercado aeroespacial internacional, necesitamos una ventaja sobre nuestra competencia y debemos proporcionar un valor agregado para nuestros clientes. Continuaremos incorporando nuevos procesos tecnológicos que son necesarios para un volumen de producción significativo ".

Fine luego se detiene antes de una exhibición en el segundo piso de piezas compuestas, principalmente para proyectos médicos, incluidas piezas de exoesqueleto compuesto y sondas rectales para cáncer de próstata (los compuestos permiten una parte más delgada). También se exhibe un ala para una bomba planeadora. Fine dice que el ala está hecha con más de 100 capas de fibra de carbono, que, aunque aparentemente excesiva, es necesaria para cumplir con los requisitos de rigidez:“Fabricamos el ala con RTM y logramos un 60% de volumen de fibra”.

Otra parte en exhibición fue producida para su uso en cirugías cardíacas y consiste en una forma de dona de vidrio / epoxi RTM'd llena de bobinas de cobre alineadas en el mismo plano. El dispositivo tuvo que fabricarse con tolerancias extremadamente estrictas (± 0,01 mm). Fine dice:“Podemos alcanzar una precisión dimensional en nuestros procesos RTM de ± 5 micrones. Creemos que es una tecnología infrautilizada en la industria de los compuestos aeroespaciales ".

Kanfit favorece el RTM porque el uso de textiles secos y resinas inyectadas en lugar de preimpregnados reduce los costos de material de Kanfit y el proceso produce piezas curadas con un contenido de huecos aceptable mucho más rápido. Fine añade:“En mi opinión, las piezas esterilizadas en autoclave están sobrediseñadas, por ejemplo, los carenados que soportan muy poca carga. Hemos trasladado piezas del autoclave al RTM, que consideramos básicamente un "autoclave para los pobres". Ofrece mucha flexibilidad, porque el tiempo del ciclo depende del cliente y de la tasa de producción necesaria. Puede usar calor y tiempo de ciclo rápido o curado a temperatura ambiente, lo que sea necesario para hacer el caso comercial ”.

Gestión de cargas de trabajo basada en IA

Fine señala otro ahorro de tiempo. El piso de producción puede manejar alrededor de 4.000 órdenes de trabajo en cualquier momento. Para ayudar a administrar esa carga de trabajo, cada orden de trabajo o viajero , le ha adjuntado un sensor Bluetooth que se conecta con un sistema de software de inteligencia artificial desarrollado por Trekeye (Tel Aviv, Israel). Un sistema de detección rastrea todos los sensores y los sensores emiten alertas si el viajero está en el lugar equivocado o se ha extraviado. “No pudimos usar etiquetas RFID”, dice Fine, “porque hay demasiado metal en el edificio. Este sistema realmente ha simplificado todo nuestro proceso de producción ".

A continuación, CW visita el laboratorio de pruebas físicas de piezas terminadas. Los técnicos del laboratorio señalan que cada pieza compuesta esterilizada en autoclave se somete a inspección y pruebas no destructivas. Finos conduce, a través del área de metrología, hasta el área de inspección final, donde las piezas se someten a pruebas ultrasónicas; Se utilizan dos máquinas A-scan de Olympus (Waltham, MA, EE. UU.) para pruebas no destructivas (NDT), junto con un FaroArm de Faro Technologies (Lake Mary, FL, EE. UU.) y un escáner láser de Creaform Inc. (Levis, QC, Canadá). Fine señala que las capacidades de laboratorio de Kanfit incluyen pruebas de propiedades físicas (fracción de volumen de fibra, contenido de huecos, contenido de resina, densidad), pruebas de propiedades mecánicas (resistencia al corte de la viga corta, desprendimiento del tambor trepador, resistencia a la compresión, resistencia a la tracción) y pruebas adicionales que incluyen flexión plana, cizalla traslapada y de 4 puntos.

El siguiente paso es el área de mecanizado, donde están instalados varios centros de mecanizado VF 4SS de Haas (Oxnard, CA, EE. UU.). Otro enrutador CNC de alta velocidad, que corta una variedad de materiales en forma de hoja, estaba en funcionamiento, cortando espuma ROHACELL suministrada por Evonik (Marl, Alemania). Se pueden anidar cuarenta números de pieza durante un ciclo de corte, señala Fine. Aquí también se encuentran un área de lijado y una cabina de pintura, junto con un área de procesamiento químico para el tratamiento de alodina de aluminio (inhibidor de corrosión). Toda el agua utilizada en los pasos de trabajo de los metales se recolecta y recicla.

A continuación, el recorrido pasa al edificio de autoclave más nuevo, una estructura adjunta de 850m2 que, señala Fine, es un edificio completamente "ecológico". Es decir, utiliza sistemas pasivos tanto de calefacción como de refrigeración, sin necesidad de aire acondicionado. Construido hace 3 años, alberga el autoclave ASC Process Systems (Valencia, CA, EE. UU.) De 5,5 por 2,1 m que se muestra en la pág. 28. Una pared entera de fotos en el edificio documenta el proceso prolongado y plagado de demoras que se requiere para llevar el autoclave al país y colocarlo en el edificio:"Cuando comenzó la huelga laboral en el puerto de Los Ángeles en 2014", dijo Fine recuerda, “el autoclave estaba en el muelle esperando ser cargado y enviado a Israel. Pudimos descubrir cómo transportar el autoclave al puerto de Houston [TX, EE. UU.] Y subirlo a bordo de un segundo buque de carga ". Fine dice que la compañía está lista para comprar un segundo autoclave pronto, porque el primero ahora está funcionando casi a plena capacidad.

Aquí, en otra sala limpia, con clasificación ISO Clase 7, con presión positiva, un cortador de cama plana automatizado de Eastman Machine Co. (Buffalo, NY, EE. UU.) Corta capas y kits del material almacenado en el congelador cercano. Kanfit utiliza el software de anidamiento de Plataine (Waltham, MA, EE. UU. Y Tel Aviv, Israel) para cortar. Los proyectores láser Aligned Vision (Chelmsford, MA, EE. UU.) Montados en el techo ayudan con las tareas de preparación y colocación. Cerca, una nueva máquina CNC de 5 ejes Belotti SpA (Suiso, Italia) se utiliza para tareas de recorte, taladrado y mecanizado, tanto para herramientas como para piezas compuestas. La envolvente de trabajo x / y / z es de 5 por 2 por 1,6 m. El área de preparación de herramientas está adyacente al autoclave ASC.

Expansión continua

El recorrido regresa al vestíbulo del edificio, donde se exhiben cientos de piezas. “Las estructuras híbridas son el futuro de los materiales compuestos”, afirma Fine, señalando que los materiales compuestos combinados con metales, por ejemplo, en la compleja estructura de la plataforma de vuelo del jet comercial de la empresa, permiten ensamblajes grandes y complejos. El negocio de Kanfit, agrega, es un 40% de compuestos y un 60% de metales, y el lado de los compuestos aumenta más rápido que los metales a una tasa del 10% de CAGR. Las áreas de crecimiento de Kanfit son la industria aeroespacial, de defensa y médica, especialmente las estructuras de aplicación electromagnética (radomos y piezas médicas).

Entre las otras piezas expuestas, destaca un tubo de tomografía computarizada compuesto de carbono de diseño patentado, que según Fine contiene "muchos secretos comerciales". Un radomo de fibra de cuarzo / epoxi, fabricado con nido de abeja con núcleo de buey, se desarrolló para un cliente militar exclusivo. También en exhibición:una antena VOR compuesta (señales de radio en el rango de 108-117.95 MHz) para un cliente comercial; Fine dice que las partes metálicas de la antena se pueden incrustar fácilmente en el laminado compuesto. “Pudimos ofrecer al cliente un rendimiento mejorado de la antena a un costo un 40% menor que el diseño original centrado en el metal, con el mismo peso”, agrega. Esta antena se exhibió en la reciente conferencia AeroDef de la Sociedad de Ingenieros de Manufactura (SME) en Long Beach, CA, EE. UU.

Fine concluye:"Estamos creciendo ... y estamos buscando activamente nuevas tecnologías. Por ejemplo, con el nuevo AFP robótico de Ingersoll, podemos cambiar el cabezal y colocar material termoplástico y volver a termoendurecer. Tenemos la intención de seguir expandiéndonos y construiremos otro edificio en los próximos tres años ”.