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ITER es una colaboración global entre 35 naciones, la Unión Europea (a través de EURATOM), China, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos, que construye el mayor tokamak del mundo en Cadarache, Francia, para demostrar que la fusión nuclear puede convertirse en una fuente de energía viable a gran escala. Al tratarse de una producción de una sola unidad, el Tokamak debe funcionar correctamente a la primera: no hay prototipo ni presupuesto para retrabajos.
Dieciocho imanes superconductores en forma de «D» de 14 metros rodean la cámara de vacío, cada uno con una tolerancia de holgura toroidal de apenas ±0,5 mm. El calor, las cargas estructurales y las fuerzas magnéticas durante el funcionamiento comprimen y desplazan la estructura; si la uniformidad de la holgura se sale de especificación, el esfuerzo resultante puede desalinear los imanes y dañar el dispositivo.
3DCS Variation Analyst modela todo el ensamblaje del Tokamak (más de 600 piezas, más de 15.000 puntos y 760 movimientos funcionales), ejecutando simulaciones Monte Carlo para determinar el estado de conformidad y cuantificar el impacto del riesgo por variación dimensional antes de que las piezas lleguen al ensamblaje final.
3DCS se despliega como una aplicación basada en CAA V5, integrando el análisis de tolerancias directamente en el entorno de diseño CATIA V5 de ITER para la gestión de configuración y el seguimiento de la conformidad, sin necesidad de reformatear los datos CAD nativos.
El equipo dimensional de ITER ha ido perfeccionando el modelo de tolerancias del Tokamak durante más de una década, añadiendo módulos de análisis para mejorar la precisión y reducir el tiempo de ejecución.
Un análisis completo de tolerancias de 5.000 iteraciones del modelo Tokamak se ejecuta ahora en solo 15 minutos, acelerando la gestión de configuración y la evaluación de riesgos.
El modelo admite 6.000 mediciones utilizadas para verificar el estado de conformidad y realizar estudios de impacto en 30 requisitos funcionales y de ensamblaje.
El análisis de tolerancias en los dieciocho imanes en forma de D mantiene la holgura toroidal dentro de ±0,5 mm, preservando la alineación estructural bajo condiciones operativas extremas.
Los ingenieros de ITER ahora esperan los resultados del análisis de 3DCS antes de su siguiente decisión de diseño, utilizando los datos en lugar de suposiciones para guiar el proceso de decisión.
Desde que se construyó el primer modelo de tolerancias del Tokamak, el equipo dimensional de ITER lo ha seguido ampliando con nuevos módulos de análisis de 3DCS.
El modelo ahora rastrea aproximadamente 14.500 tolerancias y 35.000 mediciones, frente a las 2.200 tolerancias y las 6.000 mediciones de la versión original, con contribuciones de las 35 naciones socias.
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