Автоматизированные системы сканирования ускоряют производственные процессы в аэрокосмической отрасли

Город Учито в Канзасе, США, известен как "авиационная столица мира". Частично это связано с Национальным институтом авиационных исследований (NIAR) в Уичитском государственном университете, который является ведущей лабораторией по производству самолетов. Здесь располагаются известные в авиакосмической и оборонной промышленности OEM-производители, в том числе Boeing, Hawker Beechcraft Corporation, Bombardier Learjet, Cessna, Spirit Aerosystems и Airbus Americas Inc. В конкурентном мире передового авиастроения развитие кадрового потенциала мирового уровня, который будет способен стимулировать инновации, имеет важнейшее значение для долговечности отрасли. Именно здесь NIAR обладает уникальными возможностями, способными удовлетворять как локальные, так и глобальные потребности в высококвалифицированных специалистах по сборке самолетов. Именно бладаря выполнению лабораторией передовых аэрокосмических исследований президент Обама выбрал NIAR в качестве производственного центра.

Это отличие делает NIAR частью сети исследовательских институтов Соединенных Штатов, которые занимаются разработкой и внедрением в промышленнось производственных технологий на основе партнерства государства и частного бизнеса в лице предприятий промышленности, университетов и федеральных правительственных агентств США. Невозможно переоценить значимость лаборатории для частного сектора: будучи ведущей организацией в области аэрокосмических исследований, NIAR предоставляет услуги по тестированию и проектированию авиационной продукции. Ключевая инициатива NIAR дальнейшего развития отрасли заключается в определении того, как использовать технологии автоматизированного производства для повышения скорости и производительности. В то время как производители автомобилей используют автоматизацию более интенсивно отчасти вследствие того, что объемы производства там очень велики, аэрокосмическая промышленность отстает по скорости инвестиций.

Одной из причин этого является разница в объемах производства. Многие компании по производству авиационной техники считаются производителями с небольшим объемом производства; это отсрочило внедрение на них автоматизированных технологий, которые в настоящее время широко используются на современных автомобильных OEM-производителях. Но эта тенденция меняется, поскольку такие организации, как NIAR, показывают, что автоматизацию проще применять на рынке малообъемных производств.

Недавно NIAR совместно с Hexagon Manufacturing Intelligence разработали решение автоматического сканирования поверхности крыла для аэрокосмической промышленности. Используя крыло небольшого реактивного самолета бизнес-класса размером примерно 25x6 футов, инженеры NIAR и Hexagon смогли сократить время процесса сканирования, который ранее занимал целый день, до менее чем четырех минут. Используя многозадачность, которую обеспечивает автоматизированное решение, NIAR смог продемонстрировать на примере реактивного крыла, что интегрированная сеть роботов, средств сканирования и программных инструментов может точно и многократно выполнять метрологические задачи и задачи контроля.

Чтобы совершить этот прорыв, рабочая группа использовала абсолютный трекер Leica Absolute Tracker AT960 со сканером Leica T Scan 5, установленные на роботе ABB IRB 4600-40/2.55. Возглавлял проект создания средств автоматизации г-н Брайан Браун (Brian Brown), директор Национального института робототехники и автоматики в авиационных исследованиях, Уичитский государственный университет. Работая в тесном сотрудничестве с инженерами-производственниками из компании Hexagon Manufacturing Intelligence, они смогли запустить автоматизированный процесс сканирования за считанные часы. «Вместо того, чтобы тратить часы, а то и дни, вручную проверяя крупные детали аэрокосмической отрасли, теперь мы используем Leica T-Scan 5 и ABB Robotics, превратив эту работу в автоматизированный процесс, который занимает всего несколько минут», - сказал г-н Браун.

Результаты очень обнадеживающие. Несмотря на трудности сканирования большой части крыла с металлическим покрытием, данные сканирования поверхности были получены быстро и с высокой степенью точности. Миссия NIAR состоит в том, чтобы быть тем местом, «где планы испытаний становятся результатами» — в центре рассмотрения находятся целые структурные элементы. Возможность быстро и точно сканировать поверхность крыла реактивного самолета является отходом от традиционных процессов метрологии летательных аппаратов; здесь предлагается автоматизированный, точный и быстрый способ, обеспечивающий изготовление узлов для аэрокосмической отрасли в соответствии с их назначением. «Поскольку, благодаря использованию средств автоматизации и высококачественного метрологического оборудования мы теперь можем инспектировать крупные компоненты аэрокосмической техники за считанные минуты, а не за часы или дни,  производительность и эффективность могут быть значительно увеличены во всей линейке продуктов», — добавляет Брайан Браун.

Располагая более чем 20 лабораториями, специализирующимися на сертификационных испытаниях планера и имеющими годовой бюджет в 45 миллионов долларов, NIAR прокладывает путь к передовым технологиям аэрокосмического производства в Соединенных Штатах. Местная экономика во многом определяется работой предприятий авиационной промышленности: на предприятиях авиакосмической промышленности в Уичите трудится 7000 инженеров;  общее количество рабочих мест составляет 26400. Здесь производится 43% самолетов США.

«Поскольку все больше производственных процессов авиационной промышленности становятся автоматизированными, организации стремятся повысить их скорость, эффективность и точность. «Опираясь на опыт лабораторий Государственного университета в Уичите и знаний специалистов Hexagon Manufacturing Intelligence, высококачественные и недорогие решения разрабатываются и реализуются быстро и эффективно», — в заключение говорит Брайан Браун.