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智能化机器人侵入航空航天领域

2017年06月19日 11:34:37 中国传动网

随着工业4.0时代的到来,智能制造成为制造业的发展重点。空客集团紧跟时代步伐,提出“未来工厂”建设构想,目标是能够以创纪录的水平加快其产品生产率。在“未来工厂”建设中,空客集团积极研究在工厂采用机器人技术、虚拟现实技术、数字化技术、3D打印技术等最新先进制造技术成果。目前,部分技术已经开始在空客集团各子公司获得初步应用,空客集团正向“未来工厂”稳步迈进。

1.装配线自动化——“即插即用”机器人

目前,空客公司已经使用了轻量化的单臂机器人,能够自主沿着飞机内部移动,在机身内部实现支架的流水线安装。空客公司将计划安装具有多自由度的协作机器人,用以进行更复杂的工作。

空客直升机公司还计划使用机器人进行喷涂复杂装饰、旋翼轮毂等主要零件喷涂等多项工作。采用机器人后,可以对从绿色表面准备到外漆固化的精整喷涂工作流程进行优化,将能实现最小的能源消耗,还能节省周期时间。

2.车间级数字化——实现从仿真到“技术-现实”(techno-reality)

空客公司针对A350XWB全生命周期管理,构建了虚拟环境,其大小与复杂性在业界都是前所未有的。该虚拟环境的注册用户达3万人,空客公司内部及其供应链上的工程师约10000人每天通过该虚拟环境获取详细、最新的项目信息。作为A350XWB设计研发的一部分,空客公司使用逼真人机工程分析(RealisticHumanErgonomicAnalysis,RHEA)工具(如图3所示),使得操作人员能够进入虚拟环境,与A350XWB全尺寸3D模型进行交互。空客直升机公司也在尝试使用RHEA软件进行飞机性能维护及测试工作。

MiRA是空客公司下一步要主推的一种智能化、便捷使用工具,致力于将数字化样机集成到生产环境中,向生产工程师提供零件3D模型。如图4所示。采用MiRA,检测A380机身上6万~8万个支架所需的时间从3个星期缩短到仅仅3天。

空客直升机公司目前正在进行的另外一项开发项目是电子化电缆线路板(electronicjigboard),如图5所示。实现了电缆线路板的数字化,iPad屏幕上突出显示出电缆的复杂路径,可以通过iPad触摸屏来完成电缆布线。

3.3D打印技术——飞机装配过程中所需零件的及时制造

空客集团已经开始使用3D打印技术用于制造模具、样件以及用于飞行测试的零部件,还制造了商用飞机的零部件。由空客防务与空间公司生产的首件经过飞行测试的3D打印零部件——一个钛合金支架,已经搭载AtlanticBird7通信卫星进入太空,同时,Atlante无人飞行器上安装了一个3D打印进气系统。

4.集成化生产——统筹兼顾整个工业化生产系统

目前,在空客直升机公司拉库尔讷沃工厂每年能生产约2000个主旋翼。在拉库尔讷沃工厂,主旋翼的大部分制造工步在不同车间完成,零件在运输过程中发生断裂或损伤的风险很高,也会导致大量时间浪费。而正在建设的勒布尔歇工厂将设计成一个大车间,充分吸收拉库尔讷沃工厂的先进制造技术成果,工厂采用柔性化车间布置,实现最大可能的模块化,可以根据需要对车间布置进行相应调整,这样更容易适应未来产品的变化。

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