Hexagon forma parte del proyecto del mayor reactor de fusi�n nuclear en construcci�n

El Reactor Termonuclear Experimental Internacional, ITER por sus siglas en ingl�s, es un proyecto intergubernamental ubicado en la localidad de Caradache, Francia, que est� entrando en una de sus fases m�s delicadas: la instalaci�n del Tokamak m�s grande jam�s construido. La m�quina en s� tiene 28 metros de di�metro y 29 metros de altura, una infraestructura que demanda de una precisi�n y seguridad sin precedentes. Un reto del que forma parte Hexagon Manufacturing Intelligence, como mostr� a la prensa especializada que se desplaz� hasta Caradache a mediados de mayo para conocer de primera mano sus tecnolog�as empleadas.

Beno�t Coudray, director de Ventas de Hexagon Manufacturing Intelligence Francia (izq.) y Wandrille Vallet, vicepresidente global para Nuevas Industrias en Hexagon Manufacturing Intelligence, compartieron con la prensa los datos m�s relevantes tanto de la empresa como la motivaci�n de participar en el ITER.

El coraz�n del ITER es el Tokamak, el reactor de fusi�n nuclear que, con 23.000 toneladas de peso y casi 30 metros de altura, ser� el mayor construido hasta el momento y que ocupar� el centro de un complejo de 180 hect�reas, que tambi�n incluir� instalaciones y equipo auxiliar.

Pero, �qu� se espera del ITER y cu�les son los objetivos de sus promotores? Demostrar que las reacciones de fusi�n pueden producir una cantidad de energ�a mucho mayor que la suministrada para iniciar el proceso de reacci�n, lo que resultar� en una ganancia global de energ�a. Los Tokamak utilizan una combinaci�n de sistemas calor�ficos, potentes imanes y otros dispositivos para crear reacciones de fusi�n en plasmas extremadamente calientes y liberar as� energ�a. Los campos magn�ticos resultantes mantienen unidas las part�culas cargadas y las hacen girar dentro del reactor, para que puedan fusionarse y producir energ�a de fusi�n.

Pero para la instalaci�n de cada una de las piezas que conformar�n el Tokamak del ITER, los t�cnicos no pueden desviarse lo m�s m�nimo, como explica David Wilson, ingeniero principal de metrolog�a del ITER: �La alineaci�n de los imanes es de 1 mm, la interfaz donde unimos los conductores es de 100 micras�.

Como expuso Beno�t Coudray, director de Ventas de Hexagon Manufacturing Intelligence Francia: �Hexagon est� implicado en la I+D de m�ltiples sectores, desde la aeron�utica a la automoci�n o la energ�a, todos ellos relacionados con el d�a a d�a de los ciudadanos y con el objetivo de desarrollar innovaci�n para hacer realidad las ideas�, en referencia al lema �Calidad para la vida real�. Sin embargo, asum�a que a menudo, la metrolog�a es una gran desconocida �y no hace evidente el impacto real que tienen en la vida cuotidiana�.

Y precisamente el objetivo de la visita al ITER, de la mano de Hexagon, pretend�a mostrar hasta qu� punto cu�les son sus aportaciones a este proyecto y c�mo ayudan a resolver un �rompecabezas� a gran escala cuyo objetivo final es �mejorar la vida y garantizar el acceso a la energ�a para todos�.

Y a�ad�a que �en el ITER, la metrolog�a juega un papel important�simo para asegurar la m�xima precisi�n a la hora del escaneado de las piezas, en el posicionamiento de cada uno de los componentes, en el control de estos mismos componentes�porque la calidad es una condici�n indispensable en todo el proyecto�.

Imitando al Sol

Para simplificarlo, el proyecto del ITER quiere aprovechar la energ�a de la fusi�n nuclear, la misma fuente de energ�a que alimenta el sol, para dar paso a una nueva era energ�tica para el planeta. Sin embargo, los retos no son menores. De entrada, el experimento debe crear un entorno mucho m�s caliente que el n�cleo del Sol, que generar� un plasma y permitir� que los is�topos de hidr�geno, el deuterio y el tritio, se fusionen y formen helio. Al hacerlo, liberar� grandes cantidades de energ�a; se espera que muchas veces m�s que la que se invirti� en el proceso.

Este tipo de experimento supone crear una estrella en la Tierra, lo que exige un nivel de habilidad y precisi�n sin precedentes. Pero al final de esta colosal empresa se encuentra la oportunidad de obtener una energ�a abundante, segura y sostenible para mejorar la calidad de vida de todos los habitantes del planeta. As� lo explica Alain Becoulet, cient�fico jefe del ITER, resumiendo la magnitud de esta visi�n: �La calidad de vida depende de la energ�a. Y, sin embargo, la energ�a es uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos. Necesitamos una energ�a m�s limpia, m�s eficiente y m�s fiable que cualquier otra fuente. Para hacerla realidad, estamos creando un sol aqu�, en el planeta Tierra�.

La energ�a de fusi�n ofrece varias ventajas importantes con respecto a la fisi�n nuclear tradicional y los combustibles f�siles. A diferencia de la fisi�n, la fusi�n no produce residuos altamente radiactivos y de larga duraci�n, y no conlleva riesgo de fusi�n. Como explica Alain Becoulet: �La ventaja de la fusi�n frente a la fisi�n es que con la fusi�n no se puede producir una reacci�n en cadena y no se puede perder el control�.

Adem�s, el combustible utilizado �is�topos de hidr�geno como el deuterio y el tritio� es abundante y est� ampliamente distribuido por todo el planeta. Esta abundancia, junto con el m�nimo impacto medioambiental de la fusi�n, la convierte en una soluci�n energ�tica atractiva para el futuro y es por ello que el experimento del ITER es tan importante para todos los habitantes del planeta.

Sabina Griffith, responsable del departamento de comunicaci�n, repas� los or�genes del ITER, con el �cuasi impensable� acuerdo alcanzado entre Ronald Reagan y Mikha�l Gorbatxov en 1985, entonces m�ximos mandatarios de los EE. UU. y la extinta URSS, que, en una reuni�n sobre la necesidad de reducir los arsenales nucleares convencidos de que nadie saldr�a victorioso de una tercera guerra nuclear y �que jam�s deber�a librarse�, apostaron por el desarrollo de una cooperaci�n internacional en materia de fusi�n nuclear con el fin de obtener �una fuente de energ�a esencialmente inagotable en beneficio de toda la humanidad�. Un mensaje que, 40 a�os despu�s, comienza a tomar forma en el Tokamak del ITER.

Griffith puso en valor el grado de cooperaci�n tecnol�gica que supone el proyecto del ITER, m�s all� de las aportaciones �en especies� de cada miembro. Y es que la cooperaci�n �no solo est� relacionada con la construcci�n sino tambi�n con los resultados experimentales y se comparte la propiedad intelectual�.

Beatrice Alix, coordinadora de Metrolog�a e Ingenier�a Inversa en el ITER,tambi�n defendi� esta tecnolog�a definiendo la fusi�n nuclear como �la opci�n a largo plazo para obtener energ�a sostenible�. Un proyecto que supone un importante reto a nivel industrial debido a la gran cantidad de componentes que conforman el reactor. �Ser�a imposible construir el ITER sin una metrolog�a extremadamente precisa�, expresaba durante la visita, repasando la cantidad de equipos Hexagon usados para lograr esta fiabilidad: trackers l�ser, esc�neres, sondas y software, entre otros.

Alix detall� especialmente c�mo el uso del software de Hexagon, como SpatialAnalyzer, proporciona al equipo de ITER la capacidad de validar lo que se est� construyendo con respecto al dise�o original. �Poder hacer esto es importante en cualquier entorno de fabricaci�n, pero se ve complicado por la naturaleza del proyecto�. Y a�ad�a: �Cada pieza debe integrarse a la perfecci�n en el conjunto, independientemente de su origen en la cadena de suministro. Los componentes no solo son grandes, sino que tambi�n son �nicos en su g�nero y, por lo tanto, muy caros, por lo que reducir el riesgo de problemas como colisiones e incompatibilidades es absolutamente esencial para el experimento ITER�. Incluso en la reparaci�n de piezas, la medici�n de deformaciones o bien la fabricaci�n de otras mediante la ingenier�a inversa, las soluciones de Hexagon son sin duda un aliado imprescindible en el trabajo diario en el complejo.

Durante la visita se pudo constatar la complejidad que supone el ensamblaje de todas las piezas que conformar�n el Tokamak y hasta qu� punto el control del orden de la micra es crucial.

Alix repas� algunas de las medidas realizadas con los diferentes equipos Hexagon trabajando a la vez para mostrar c�mo la precisi�n milim�trica es imprescindible durante los pasos de ensamblaje de las piezas del reactor y asegurar que cada uno de los componentes est�n perfectamente alineados seg�n los planos.

En este sentido, repas� algunas de las soluciones metrolog�a m�ltiple que han sido necesarias estas fases del proyecto, principalmente relacionadas con la metrolog�a de gran volumen. Por ejemplo, como apoyo en la reparaci�n de componentes principales como el escudo t�rmico de la c�mara de vac�o y del criostato o la fabricaci�n de un modelo de referencia, adem�s de la supervisi�n de posibles deformaciones. O de apoyo en el transporte y posicionamiento de los principales componentes del Tokamak, ya fuera la caracterizaci�n dimensional y estandarizaci�n para futuras alineaciones de componentes, o en la alineaci�n de los principales componentes del Tokamak, desde los ajustes de nivel y la gesti�n de espacios hasta la caracterizaci�n y posicionamiento de las herramientas de ajuste y alineaci�n final de los componentes en el criostato, entre otras muchas funciones.

Hexagon proporciona pues un hardware y un software totalmente fiables con el que el equipo del ITER puede detectar las �no conformidades� lo antes posible durante el proceso. Cuanto m�s tarde se detecten estos problemas, mayores ser�n y mayor ser� el coste para el proyecto.

El equipo del ITER espera que las operaciones iniciales comiencen a mediados de la d�cada de 2030, por lo que todas las miradas estar�n puestas en el proyecto durante los pr�ximos a�os. Cada detalle deber� ser perfecto, cada mil�metro de alineaci�n e interfaz, para garantizar el �xito de las operaciones. Con el apoyo de Hexagon en el campo de la medici�n y su exclusiva gama de hardware y software, esperan poder construir un futuro m�s sostenible acelerando la innovaci�n en las fuentes de energ�a, para dar forma a una realidad mejor y mejorar la calidad de vida de todos.

Para ello cuentan con una amplia gama de sistemas de metrolog�a Hexagon, entre ellos:

Leica Absolute Tracker AT960. Se trata de un l�ser tracker todo en uno y se ha convertido en la opci�n preferida del equipo del ITER para la medici�n din�mica de alta velocidad. Es una soluci�n completa para la sonda de seis grados de libertad (6DoF), el escaneo y la inspecci�n automatizada, as� como para la medici�n de reflectores.

Absolute Scanner AS1. El sensor de escaneo 3D insignia de Hexagon proporciona al equipo del ITER los datos de escaneo de precisi�n que necesita y ofrece una gran facilidad de uso y una medici�n 3D sin contacto de alta productividad.

SpatialAnalyzer. El software de metrolog�a SpatialAnalyzer de Hexagon es una herramienta potente y f�cil de usar, perfecta para el an�lisis de aplicaciones a gran escala, que ayuda a mejorar la eficiencia de la medici�n y la inspecci�n.

Wandrille Vallet, vicepresidente global para Nuevas Industrias en Hexagon Manufacturing Intelligence, cerr� la jornada con un repaso a la aportaci�n de la empresa a la industria en general, �ayudando a que la tecnolog�a salga del laboratorio� y convirti�ndose en un �creador de datos precisos� en diferentes ramas como la automoci�n, la aeron�utica, la electr�nica, las ciencias de la vida, la energ�a y la maquinaria pesada. Hoy, la tecnolog�a de Hexagon est� presente en el 95% de todos los coches nuevos en circulaci�n, en el 90% de todos los aviones y en la fabricaci�n del 75% de los smartphones producidos. Pero el objetivo de Hexagon va m�s all�, expuso Vallet. �Hexagon quiere proporcionar tecnolog�a que permita desarrollar soluciones para la sostenibilidad del planeta, participando en la transformaci�n industrial actual, ayudando a dise�ar y producir de modo m�s sostenible� para lo cual pone a disposici�n de las empresas tecnolog�a para recoger el m�ximo de datos fiables que les permitan la toma de decisiones con las m�ximas garant�as y en el menor tiempo posible, �anticip�ndose a los problemas y tener un control en tiempo real de la planta de producci�n�. As�, los proveedores de la industria automovil�stica pueden reducir en ocho meses el tiempo de desarrollo con las soluciones Hexagon mientras que su soluci�n MSC Nastran es el est�ndar de la industria aeroespacial para el an�lisis estructural. El sector de la salud y las ciencias de la vida usa hasta 3.000 dispositivos de metrolog�a Hexagon en todo el mundo a la vez que la empresa da servicio a m�s de 500.000 usuarios de software en toda la cadena de suministro global, desde fabricantes de equipos originales hasta talleres mec�nicos locales esenciales, fabricantes especializados y empresas emergentes de impresi�n 3D.

�En definitiva, ayudamos ganar tiempo y a que las decisiones sean las correctas a la primera gracias al uso, por ejemplo, de los gemelos digitales, que permiten realizar todas las pruebas previas antes de pasar al plano de la realidad�, conclu�a Vallet, repasando las �ltimas innovaciones de Hexagon como la nueva m�quina de medici�n por coordenadas Maestro, que destaca por su velocidad, simplicidad e integraci�n digital en la metrolog�a y cuyo funcionamiento intuitivo (con flujos de trabajo simplificados y software basado en la nube) ha sido pensado para instalaciones conectadas con una arquitectura digital integral, una integraci�n perfecta de la automatizaci�n y rutas de actualizaci�n escalables.

Otra novedad reciente es la plataforma digital Nexus, la plataforma de realidad digital para fabricantes que conecta operarios, tecnolog�as y datos a modo de catalizador, facilitando la colaboraci�n en tiempo real entre diferentes implicados en un proyecto al permitir el intercambio seguro de datos que, de otro modo, quedar�an encerrados en los departamentos. Con Nexus y la informaci�n en tiempo real, un operario puede recibir indicaciones como si debe cambiar un utillaje, esperar que termine un proceso, etc. Finalmente, destac� 3D Whiteboard, una herramienta de pizarra online totalmente interactiva para intercambiar ideas y colaborar en proyectos con el equipo. Con 3D Whiteboard, los dise�adores, analistas de simulaci�n e ingenieros de fabricaci�n resuelven problemas complejos utilizando flujos de datos fluidos y colaboraci�n en tiempo real con Industrial 3D y las revisiones de dise�os y proyectos se pueden realizar directamente en el espacio del proyecto. �Porque la calidad es un trabajo de equipo�.