La tomografía computarizada industrial (TC) se ha convertido en una herramienta clave para el aseguramiento de la calidad y los procesos de fabricación en múltiples sectores.
El mercado de la TC industrial registra un crecimiento significativo gracias a las innovaciones tecnológicas y a la creciente integración de la fabricación aditiva. Este artículo ofrece un resumen de las tendencias actuales y las perspectivas de esta tecnología: análisis del mercado, previsiones de crecimiento e influencia de los avances tecnológicos. Se destacan las ventajas de la TC en el aseguramiento de la calidad y el papel de innovaciones específicas (equipos y servicios) orientadas a mejorar la calidad del producto y optimizar los procesos.
El artículo ofrece una visión compacta de la importancia y el potencial futuro de la TC industrial centrándose en sus aspectos esenciales.
Índice
Mercado actual y previsión de desarrollo de la TC industrial
El mercado mundial de TC industrial está creciendo con fuerza. Para 2022-2024 las estimaciones oscilan entre 502 y 645,3 millones USD. Según las previsiones, alcanzará entre 773,45 y 1.116,5 millones USD entre 2029 y 2030. La tasa de crecimiento anual media (CAGR) ronda el 7,4 % al 9,03 % (Grand View Research, Inc., 2023; Mordor Intelligence, 2024).
El uso creciente de la fabricación aditiva en sectores como automoción, aeroespacial, defensa y electrónica impulsa esta evolución. La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, permite diseños y estructuras complejas difíciles de producir con métodos convencionales. Los escáneres TC industriales comprueban resistencia y propiedades de estas estructuras sin dañar el producto (Grand View Research, Inc., 2023).
Ventajas de la TC industrial
Entre las ventajas figura el ensayo no destructivo de componentes. Existen múltiples sistemas TC que permiten digitalizar desde muestras microscópicas con alta resolución (rango nm) hasta componentes y sistemas completos del tamaño de un vehículo. Mediante software de evaluación especializado pueden realizarse inspecciones como análisis de poros, detección de defectos o análisis de montaje. La TC es útil en desarrollo y gestión de calidad para:
- un desarrollo de producto más rápido,
- mayor calidad del producto,
- menor riesgo de retiradas,
- menor tasa de rechazos en lotes bloqueados.
Oferta del mercado
El mercado se divide en los segmentos de equipos y servicios. En 2022, el segmento equipos dominaba con un 51,8 % de cuota y se espera que crezca al 7,1 % CAGR (Grand View Research, Inc., 2023). Un importante motor de innovación son los desarrollos de software TC como ZEISS Automated Defect Detection, que utiliza IA para el análisis automatizado de defectos (Carl Zeiss Industrial Metrology, LLC., n.d.). El segmento servicios, con una mayor tasa esperada del 7,7 %, abarca inspección, soporte, mantenimiento y consultoría. Dada la alta intensidad de capital de los TC, las empresas externalizan cada vez más estos servicios a terceros (Grand View Research, Inc., 2023).
Innovaciones en TC industrial
Innovación de servicio
Microvista GmbH ha desarrollado, en colaboración con el EZRT del Fraunhofer IIS, un sistema TC flexible y móvil. Se integra con facilidad en procesos de producción y se ofrece en alquiler para el ensayo no destructivo en fases de alta demanda. El proceso de inspección es totalmente automatizado (escaneo, reconstrucción, evaluación) y se entrega con software de evaluación personalizado. Este enfoque proporciona feedback inmediato sobre la calidad en planta, reduciendo costes y logística. Con la evaluación automatizada asistida por IA, el sistema es ideal para controles en serie y acompañando a la producción (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, 2023; Microvista GmbH, n.d.-b).
© Microvista GmbH
Innovaciones de equipo
En 2018 el Fraunhofer-Institut puso en marcha el primer sistema TC robotizado en el fabricante de automóviles BMW. Esta innovación supone un avance significativo en la TC industrial y puede cambiar la forma en que se analizan componentes complejos en el sector (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, 2018). Con esta tecnología, desplegada en la instalación piloto del centro de investigación e innovación de BMW, cuatro robots registran varios miles de imágenes de corte de un prototipo a nivel micrométrico. Esto permite un análisis 3D preciso sin desmontaje del vehículo (Beutnagel, 2018).
Innovación combinada de equipo y servicio
En sistemas At-Line o In-Line en plantas OEM o de proveedores pueden surgir cuellos de botella en la evaluación por falta de personal o costes, o porque el software estándar no cubre retos de análisis específicos. Proveedores como Microvista GmbH pueden entonces ofrecer una evaluación automatizada a medida vía cloud (Microvista GmbH, n.d.-a).
Técnicas de escaneo
La TC de haz plano y la de haz cónico dominan el mercado. El segmento de haz plano tenía una cuota del 44,1 % en 2022 y se espera que alcance un CAGR del 7,3 %. Para la TC de haz cónico se espera un CAGR superior (7,9 %). Adecuada para componentes electrónicos y piezas fundidas medianas, ofrece tiempos de escaneo más cortos (Grand View Research, Inc., 2023).
La laminografía computarizada es especialmente útil para componentes planos, p. ej. placas de circuito impreso, palas de rotor de helicóptero y turbinas eólicas, o composites planos. Dado el tamaño creciente de los componentes, la transición a energías renovables y la demanda creciente de electrónica, la laminografía computarizada tendrá un papel relevante junto a la TC industrial (Maisl et al., 2010).
Evolución por campo de aplicación
El segmento detección e inspección de defectos (25,0 % de cuota en 2022) mostrará el CAGR más alto, del 8,6 %. El segmento análisis de montaje, cada vez más empleado en automoción, aeroespacial y electrónica, espera un CAGR del 7,2 % (Grand View Research, Inc., 2023).
Evolución por sectores
Demanda en la automoción
La industria de la automoción dominó en 2022 con un 26,6 % de cuota. Se espera un CAGR del 7,8 % hasta 2030. Los sistemas TC se emplean en distintas fases del proceso productivo (Grand View Research, Inc., 2023).
Demanda en el sector electrónico
Se espera que el segmento electrónico tenga el CAGR más rápido (8,5 %), ya que el escaneo TC se utiliza cada vez más para inspeccionar partes internas (Grand View Research, Inc., 2023).
Demanda en el sector aeroespacial
En aeroespacial, la creciente necesidad de evaluaciones precisas de piezas complejas a altas temperaturas ha impulsado el mercado TC. Se usa para examinar tubos soldados, piezas de aluminio fundido y álabes de turbinas, contribuyendo al crecimiento del mercado (Grand View Research, Inc., 2023).
Diferencias regionales del mercado
Asia-Pacífico dominó el mercado en 2022 con un 33,6 % de cuota y registrará el crecimiento más rápido (8,2 %). Norteamérica espera un CAGR notable del 7,6 %. En Europa, las estrictas normativas de seguridad y el mantenimiento preventivo de instalaciones impulsan el crecimiento, especialmente en automoción y aeroespacial (Grand View Research, Inc., 2023; Mordor Intelligence, 2024).
Resumen
La TC industrial se está convirtiendo en herramienta indispensable en diversos sectores, impulsada por avances tecnológicos y una demanda creciente de detección de defectos y control de calidad fiables. Las innovaciones abordan los retos con más variedad de escaneos, sistemas más rápidos y flexibles y modelos de servicio adaptados. Con el avance de la fabricación aditiva y la necesidad creciente de métodos de inspección precisos, se espera que el mercado de la TC industrial siga creciendo con fuerza.
Referencias
Beutnagel, W. (2018, 19 de julio). BMW nutzt Computertomographie zur Fahrzeuganalyse. Automotiveit.eu. https://www.automotiveit.eu/technology/bmw-nutzt-computertomographie-zur-fahrzeuganalyse-154.html
Carl Zeiss Industrial Metrology, LLC. (n.d.). ZADD: AI-defect detection for CT inspection. Zeiss.com. Recuperado el 3 de abril de 2024 de https://www.zeiss.com/metrology/products/software/zadd.html
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. (2018, 31 de julio). Fraunhofer EZRT nimmt erstes roboterbasiertes CT-System beim Automobilhersteller BMW in Betrieb. https://www.iis.fraunhofer.de/de/pr/2018/20180731_EZRT_RoboCT.html
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. (2023). Flexibles mobiles CT-System. https://www.iis.fraunhofer.de/de/ff/zfp/projekte/flexibles-mobiles-ct-system.html#1
Grand View Research, Inc. (2023, junio). Industrial Computed Tomography Market Size Report, 2030. Grandviewresearch.com. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/industrial-computed-tomography-market
Maisl, M., Schorr, C., Porsch, F., & Haßler, U. (2010). Computerlaminographie, Grundlagen und technische Umsetzung. https://www.ndt.net/article/ctc2010/papers/261.pdf
Microvista GmbH. (n.d.-a). CT-Datenauswertung | Microvista. Recuperado el 3 de abril de 2024 de /industrielle-computertomographie/dienstleistungen/ct-datenauswertung
Microvista GmbH. (n.d.-b). Mobiles CT – SCANEXPRESS. Recuperado el 3 de abril de 2024 de https://www.mobile-ct.eu
Mordor Intelligence. (2024). Industrial CT Scanning Market. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/industrial-computed-tomography-market