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隨著工業(yè)4.0時代的到來,智能制造成為制造業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。空客集團(tuán)緊跟時代步伐,提出“未來工廠”建設(shè)構(gòu)想,目標(biāo)是能夠以創(chuàng)紀(jì)錄的水平加快其產(chǎn)品生產(chǎn)率。在“未來工廠”建設(shè)中,空客集團(tuán)積極研究在工廠采用機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、3D打印技術(shù)等最新先進(jìn)制造技術(shù)成果。目前,部分技術(shù)已經(jīng)開始在空客集團(tuán)各子公司獲得初步應(yīng)用,空客集團(tuán)正向“未來工廠”穩(wěn)步邁進(jìn)。' ]1 r. J5 y# T f3 K7 U9 {! F
1. 裝配線自動化——“即插即用”機(jī)器人" W) d& ]+ j7 ]' d6 v3 d& ^
目前,空客公司已經(jīng)使用了輕量化的單臂機(jī)器人,能夠自主沿著飛機(jī)內(nèi)部移動,在機(jī)身內(nèi)部實(shí)現(xiàn)支架的流水線安裝。空客公司將計劃安裝具有多自由度的協(xié)作機(jī)器人,用以進(jìn)行更復(fù)雜的工作。9 Y @+ Z. v: A0 |
空客直升機(jī)公司還計劃使用機(jī)器人進(jìn)行噴涂復(fù)雜裝飾、旋翼輪轂等主要零件噴涂等多項(xiàng)工作。采用機(jī)器人后,可以對從綠色表面準(zhǔn)備到外漆固化的精整噴涂工作流程進(jìn)行優(yōu)化,將能實(shí)現(xiàn)最小的能源消耗,還能節(jié)省周期時間。
4 y7 Y. a( r7 ]9 C( r. r0 H3 A" B1 d! s2. 車間級數(shù)字化——實(shí)現(xiàn)從仿真到“技術(shù)-現(xiàn)實(shí)”(techno-reality)9 ^' X0 s6 r0 T) U( C$ X I
空客公司針對A350 XWB全生命周期管理,構(gòu)建了虛擬環(huán)境,其大小與復(fù)雜性在業(yè)界都是前所未有的。該虛擬環(huán)境的注冊用戶達(dá)3萬人,空客公司內(nèi)部及其供應(yīng)鏈上的工程師約10000人每天通過該虛擬環(huán)境獲取詳細(xì)、最新的項(xiàng)目信息。作為A350 XWB設(shè)計研發(fā)的一部分,空客公司使用逼真人機(jī)工程分析(Realistic Human Ergonomic Analysis,RHEA)工具(如圖3所示),使得操作人員能夠進(jìn)入虛擬環(huán)境,與A350XWB全尺寸3D模型進(jìn)行交互。空客直升機(jī)公司也在嘗試使用RHEA軟件進(jìn)行飛機(jī)性能維護(hù)及測試工作。
3 G7 i; K: u5 R/ f; O3 P% `MiRA是空客公司下一步要主推的一種智能化、便捷使用工具,致力于將數(shù)字化樣機(jī)集成到生產(chǎn)環(huán)境中,向生產(chǎn)工程師提供零件3D模型。如圖4所示。采用MiRA,檢測A380機(jī)身上6萬~8萬個支架所需的時間從3個星期縮短到僅僅3天。- A- Q; w6 T2 c3 i. X8 r
空客直升機(jī)公司目前正在進(jìn)行的另外一項(xiàng)開發(fā)項(xiàng)目是電子化電纜線路板(electronic jigboard),如圖5所示。實(shí)現(xiàn)了電纜線路板的數(shù)字化,iPad屏幕上突出顯示出電纜的復(fù)雜路徑,可以通過iPad觸摸屏來完成電纜布線。) H6 i8 a: U7 W, z. T3 `
3. 3D打印技術(shù)——飛機(jī)裝配過程中所需零件的及時制造
- @, \- P5 z- w- B+ |+ n$ ^空客集團(tuán)已經(jīng)開始使用3D打印技術(shù)用于制造模具、樣件以及用于飛行測試的零部件,還制造了商用飛機(jī)的零部件。由空客防務(wù)與空間公司生產(chǎn)的首件經(jīng)過飛行測試的3D打印零部件——一個鈦合金支架,已經(jīng)搭載AtlanticBird7通信衛(wèi)星進(jìn)入太空,同時,Atlante無人飛行器上安裝了一個3D打印進(jìn)氣系統(tǒng)。
& P' `! o, U% M9 D' j4. 集成化生產(chǎn)——統(tǒng)籌兼顧整個工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)& m6 P6 T2 o( N% h" T
目前,在空客直升機(jī)公司拉庫爾訥沃工廠每年能生產(chǎn)約2000個主旋翼。在拉庫爾訥沃工廠,主旋翼的大部分制造工步在不同車間完成,零件在運(yùn)輸過程中發(fā)生斷裂或損傷的風(fēng)險很高,也會導(dǎo)致大量時間浪費(fèi)。而正在建設(shè)的勒布爾歇工廠將設(shè)計成一個大車間,充分吸收拉庫爾訥沃工廠的先進(jìn)制造技術(shù)成果,工廠采用柔性化車間布置,實(shí)現(xiàn)最大可能的模塊化,可以根據(jù)需要對車間布置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,這樣更容易適應(yīng)未來產(chǎn)品的變化。
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