La industria aeroespacial vive una transformación tecnológica que está cambiando desde el diseño de una aeronave hasta su certificación, fabricación y mantenimiento.
Los gemelos virtuales, la inteligencia artificial, la simulación avanzada y los entornos inmersivos permiten probar millones de escenarios antes de construir un prototipo y reducir hasta un 40% los costes de determinados ensayos. Pero la revolución también plantea retos relacionados con la soberanía digital y la pérdida de conocimiento de los ingenieros veteranos.
Entrevistamos a David Ziegler, VP para la Industria Aeroespacial y Defensa de Dassault Systèmes.
¿Cómo están transformando los gemelos virtuales el diseño, desarrollo y certificación de aeronaves frente a los métodos tradicionales utilizados por la industria?
Los mundos virtuales permiten diseñar, modelar, simular y optimizar productos y sistemas antes de llevarlos al mundo real, reduciendo riesgos, costes y tiempos de desarrollo. Un gemelo virtual es una representación científica y virtual de un producto, activo o servicio real que integra el conocimiento de una organización durante todo su ciclo de vida.
En la industria aeroespacial permiten validar y optimizar diseños antes de fabricar un solo componente, evaluando virtualmente millones de alternativas. Además, crean un hilo digital continuo y trazable que conecta los requisitos regulatorios con las evidencias de certificación.
Una vez que la aeronave entra en servicio, el gemelo virtual incorpora datos reales de vuelo, sensores estructurales, turbulencias y otra información operativa. Así mantiene una representación actualizada del estado del avión y facilita la mejora continua. Dassault Aviation utiliza las soluciones de Dassault Systèmes para capturar información de diseño, fabricación, operación y mantenimiento, impulsando el mantenimiento predictivo y la disponibilidad de la flota.
“Décadas de conocimiento estructural han requerido generaciones de ingenieros para desarrollarse. Esa información no puede ponerse en manos de la IA”
La industria aeroespacial maneja información extremadamente sensible. ¿Qué papel juega hoy la soberanía digital en la protección de la propiedad intelectual y los datos estratégicos?
En los sectores aeroespacial y de defensa, la soberanía digital es la base sobre la que se sustenta la protección de la propiedad intelectual. La capacidad de capturar, proteger, enriquecer y reutilizar el conocimiento determina la autonomía tecnológica, el rendimiento industrial y la competitividad a largo plazo.
En la industria aeroespacial, décadas de conocimiento estructural han requerido generaciones de ingenieros para desarrollarse. Esa información no puede ponerse en manos de una inteligencia artificial genérica sin garantías sobre cómo se utiliza o dónde se almacena.
La soberanía digital garantiza que el conocimiento permanezca bajo el control de la organización. Esto implica mantener los datos dentro de las fronteras nacionales, aplicar arquitecturas Zero Trust, cumplir estándares como FedRAMP o SecNumCloud y disponer de mecanismos de control de acceso transparentes. Las organizaciones deben saber quién accede a su información, cuándo lo hace y con qué finalidad.
¿Hasta qué punto la simulación virtual permite reducir tiempos, costes y riesgos en el desarrollo de nuevos programas aeronáuticos y de defensa?
La transformación comienza desde la fase de diseño. Los gemelos virtuales basados en modelos físicos convierten la simulación tradicional en un proceso de exploración impulsado por inteligencia artificial. Los ingenieros pueden evaluar al instante cualquier modificación, comparar cientos de alternativas y tomar mejores decisiones mucho antes.
Los modelos sustitutos entrenados mediante análisis estructurales de alta fidelidad permiten evaluar el comportamiento estructural a lo largo de toda la envolvente de vuelo, pasando de horas a segundos por iteración.
En los ensayos estructurales, una estrategia de Validación y Verificación (V+R), que combina resultados virtuales y físicos, puede reducir hasta un 40% los costes de ensayo al sustituir parte de las pruebas de desarrollo por simulaciones validadas.
Airbus Helicopters es un ejemplo. Más de 20.000 profesionales colaboran sobre la plataforma 3DEXPERIENCE utilizando gemelos virtuales para mejorar la eficiencia, acortar los ciclos de desarrollo y gestionar los datos de simulación y certificación con trazabilidad completa.
“La diferencia fundamental está entre una IA que identifica patrones en documentos y una IA industrial capaz de razonar”
¿Cómo puede la IA ayudar a los fabricantes a diseñar componentes más eficientes y acelerar la ingeniería?
La diferencia fundamental está entre una IA que identifica patrones en documentos y una IA industrial capaz de razonar a partir de principios físicos, ingeniería estructural y normativa de aeronavegabilidad.
Esto permite que un ingeniero estructural acceda de forma inmediata al conocimiento acumulado en todos los programas de la organización: qué aleaciones ofrecieron mejores resultados, qué casos de carga obligaron a rediseñar componentes o qué soluciones de reparación resultaron demasiado costosas. Ese conocimiento deja de depender exclusivamente de la experiencia individual de los ingenieros y pasa a estar disponible para toda la organización.
En el ámbito de la IA generativa, las implantaciones ya ofrecen resultados tangibles. Se han conseguido reducciones de hasta un 30% en los costes de programación de control numérico (NC), disminuciones de hasta un 90% en los tiempos de definición de tolerancias y la generación automática de planes APQP con ajustes dinámicos de planificación.
“Si cada organización trabaja con datos diferentes, las decisiones se toman sobre información incompleta”
La cadena de suministro aeroespacial es cada vez más compleja. ¿Qué ventajas aportan las plataformas colaborativas digitales para mejorar la coordinación entre fabricantes y proveedores?
En programas de esta envergadura, los silos de información representan un riesgo estructural. Si cada organización trabaja con datos diferentes, las decisiones se toman sobre información incompleta y resulta difícil garantizar la trazabilidad y la responsabilidad.
La solución pasa por una única plataforma que centralice datos, planificación y gestión de incidencias, con permisos específicos para que cada socio acceda únicamente a la información que necesita.
La plataforma 3DEXPERIENCE permite gestionar programas complejos relacionados con la electrificación, la aviación propulsada por hidrógeno, la industria espacial y la calidad basada en datos. Esta continuidad digital mejora la colaboración y la toma de decisiones en toda la cadena de valor.
Además, la volatilidad geopolítica, los cambios arancelarios y la fragilidad de algunos proveedores son ya parte del escenario habitual. Las organizaciones que no anticipan estos riesgos terminan asumiendo sobrecostes y retrasos. Por ello, la inteligencia de la cadena de suministro debe ser un elemento permanente de la gestión del programa.
¿Estamos cerca de ver procesos de diseño y producción aeronáutica completamente integrados en entornos virtuales antes de construir un solo prototipo físico?
En realidad, ese proceso ya ha comenzado. La certificación basada en modelos, las pruebas virtuales correlacionadas con ensayos físicos y los diseños generativos validados frente a miles de casos de carga antes de fabricar un prototipo ya se aplican en programas industriales reales.
El principal desafío ya no es tecnológico, sino de confianza y aceptación regulatoria. A medida que los métodos virtuales demuestran su capacidad para predecir con precisión el comportamiento estructural de una aeronave, las autoridades aeronáuticas avanzan hacia una mayor aceptación de la evidencia virtual.
Esta evidencia puede utilizarse como complemento e, incluso, como sustituto de determinadas pruebas físicas en algunos casos. El cambio ya está en marcha y se está desarrollando en estrecha colaboración con los organismos reguladores.
“Decisiones que antes exigían presencia física o prototipos reales pueden tomarse ahora en entornos virtuales respaldados por datos reales de ingeniería”
¿Qué aplicaciones prácticas están teniendo tecnologías inmersivas como Apple Vision Pro en sectores tan exigentes como la aviación y la defensa?
Existen tres ámbitos donde estas tecnologías ya aportan valor. El primero son las revisiones de diseño. Los equipos pueden validar productos mediante simulación en tiempo real, comparar alternativas y visualizar datos de ingeniería antes de fabricar componentes. Jamco utiliza experiencias basadas en gemelos virtuales para colaborar con sus clientes y validar interiores de aeronaves.
El segundo es la formación inmersiva. Operarios y técnicos pueden entrenarse en entornos conectados con el modelo de ingeniería real del avión. Spirit AeroSystems utiliza DELMIA Augmented Experience para guiar mediante realidad aumentada el montaje e inspección de fuselajes. Tras seis meses de implantación a gran escala, ha mejorado un 20% la productividad y prevé reducir otro 20% los defectos de fabricación.
El tercer ámbito es la planificación de plantas industriales. Equipos, flujos de trabajo y ergonomía pueden validarse antes de mover una máquina. Decisiones que antes exigían presencia física o prototipos reales pueden tomarse ahora en entornos virtuales respaldados por datos reales de ingeniería.
La sostenibilidad es uno de los grandes retos del sector. ¿Cómo contribuyen los entornos virtuales a acelerar el desarrollo de tecnologías como el hidrógeno, la electrificación o los combustibles sostenibles de aviación (SAF)?
Los entornos virtuales reducen el tiempo necesario para diseñar, validar y certificar nuevas soluciones. En el hidrógeno y la electrificación, el desafío es especialmente complejo porque existe poca experiencia operativa previa. Los gemelos virtuales permiten generar conocimiento analizando millones de interacciones estructurales, térmicas y de sistemas a una escala imposible mediante ensayos físicos.
Beyond Aero está desarrollando un avión ejecutivo eléctrico propulsado por hidrógeno con la plataforma 3DEXPERIENCE.
“En los combustibles sostenibles de aviación, el reto es garantizar la compatibilidad con las flotas”
La compañía gestiona la integración de depósitos de hidrógeno, pilas de combustible y baterías dentro de una nueva arquitectura aeronáutica. Mediante un modelo de datos que integra diseño, simulación e ingeniería basada en modelos, el equipo ha diseñado, validado y probado un sistema de propulsión de 85 kW.
En los combustibles sostenibles de aviación, el reto es garantizar la compatibilidad con las flotas. La continuidad digital permite que la validación, desde los materiales hasta la operación, sea trazable y auditable.
En un contexto geopolítico cada vez más complejo, ¿cómo están cambiando las necesidades tecnológicas de la industria aeroespacial y de defensa a nivel global?
Actualmente confluyen tres grandes tendencias. La primera es la soberanía digital, que ha dejado de ser una preferencia para convertirse en un requisito estratégico. Gobiernos y grandes contratistas necesitan saber dónde se almacenan sus datos, quién los procesa y bajo qué marco legal. En programas sensibles de defensa, una solución basada únicamente en una IA genérica en la nube ya no resulta aceptable.
La segunda es la complejidad de las operaciones multidominio. Satélites, drones, submarinos y sistemas de mando y control deben funcionar como un único sistema integrado, pero todavía no existe una metodología unificada para gestionar y validar todos sus requisitos de forma coordinada.
La tercera tendencia es la velocidad. La ventaja depende de reducir el tiempo entre la identificación de una amenaza y el despliegue de una respuesta eficaz. Que drones de cientos de dólares puedan neutralizar activos valorados en millones demuestra esta nueva realidad. Las organizaciones incapaces de acortar ese ciclo serán estructuralmente más vulnerables.
“La pérdida de conocimiento derivada de la jubilación de profesionales es uno de los grandes desafíos”
Mirando a los próximos diez años, ¿qué innovación cree que transformará más profundamente la aviación: la inteligencia artificial, los gemelos digitales, la automatización industrial o la computación inmersiva?
Plantearlo como una elección entre tecnologías no refleja la realidad. El verdadero valor surge cuando todas trabajan de forma integrada.
Un gemelo virtual sin inteligencia artificial sigue siendo un modelo estático que depende de la interpretación humana. Una inteligencia artificial sin un gemelo virtual identifica patrones en datos genéricos, pero no comprende la física específica de cada programa. La automatización sin continuidad digital puede optimizar una fase y generar ineficiencias en la siguiente. Del mismo modo, la computación inmersiva sin datos de ingeniería fiables es una herramienta de visualización, no de toma de decisiones.
Lo realmente transformador será la capacidad de conectar todas estas tecnologías sobre una misma base de conocimiento, enriquecida con cada programa y cada generación de ingenieros. Las organizaciones que consigan construir esa continuidad digital dispondrán de una ventaja competitiva difícil de igualar.
La jubilación de profesionales veteranos es un hándicap…
La pérdida de conocimiento derivada de la jubilación de profesionales es uno de los grandes desafíos de los sectores aeroespacial y de defensa.
Los ingenieros que desarrollaron generaciones anteriores de aeronaves conocen por qué se eligió una determinada aleación, por qué se modificó un diseño estructural o qué decisiones permitieron superar problemas de certificación. Muchos están llegando a la jubilación y gran parte de ese conocimiento continúa únicamente en su experiencia personal.
No se trata de un problema tecnológico, sino de continuidad, soberanía y competitividad. Las organizaciones capaces de capturar no solo los datos, sino también el conocimiento y el razonamiento que existe detrás de ellos, contarán con una ventaja estructural que seguirá creciendo con el tiempo.
