A repülőgépgyártás jövője is digitális

Robotok segítik elő a repülőgépgyártás aranykorának eljövetelét

2019. április 01., hétfő, 06:00

Címkék: automatizálás Fanuc ipari robot légiipar légiközlekedés repülőgép repülőgépipar robot robotika

A Boeing előrejelzése szerint a következő 20 évben 5 900 milliárd dollár értékben 39 620 új utasszállító gépet rendelnek majd a légitársaságok a gyártóktól, ezenkívül 930 új teherszállító gépre és 1 440 teherszállítóvá átalakított repülőre is mutatkozik kereslet. Ez az igény azonban már csak automatizált gyártással elégíthető ki. Az ipari robotok légiipari alkalmazásáról Bagdi Attila, a FANUC Hungary Kft. marketing- és üzletfejlesztési specialistája beszélt a TechMonitornak.

Milyen okok mozdítják előre a robotok térhódítását a légiiparban?

A repülőgépipar és űripar hagyományosan a technológiai megoldások csúcstermékeivel dolgozik évi közel egymilliárd utast szállítva. Repülőgépek tízezrei szelik a horizontot nap mint nap, műholdak ezrei keringenek Föld körüli pályán, és nem telik el úgy év, hogy ne történne egy űrexpedícióhoz rakétakilövés. Az utóbbi évtizedekben a repülőgépipar folyamatosan növekedett, és a vezető gyártók, mint az Airbus és a Boeing, a következő 7 évre be vannak táblázva megrendelésekkel. 2030-ig a várható megrendeléseket nem lehetséges a jelenlegi gyártási kapacitás mellett teljesíteni, így a gyártók és a beszállítóik számos megoldás után néznek, hogy fejlesszék folyamataikat. Az utóbbi időszak robbanásszerű fejlődése a robotikában nem kerülte el az iparág figyelmét, és komoly fejlesztések indultak be ezen a téren, hogy elérhessék a kívánt termelési kapacitást.

A robotika új repülőgép-koncepciókat is eredményez, vagy csak a meglévő folyamatokat automatizálja?

Összességében elmondható, hogy a repülőgépipar­ban számos fejlesztés és kísérletezés zajlik, melyek akár alapjaiban is megváltoztathatják, hogyan néz ki ma egy repülő, azonban ezek bevezetése egy hosszadalmas folyamat. Például a robotizált dörzshegesztési eljárás szegecsek és kötőelemek nélküli repülőgép építést tehet lehetővé, amely számos érdekes lehetőséget tartogat magában. Folynak kutatások az ablakok LED kijelzőkkel való helyettesítésére hasonlóképpen a visszapillantó tükör helyett használt kijelzőhöz az autóiparban. Azonban míg az autóiparban évente jelennek meg új koncepcióautók és többmilliós gyártott darabszámok­ról beszélünk, addig a repülőgépiparban néhány ezer gyártott darabról és a következő 5-8 évre lekötött gyár­tási kapacitásokról. Nem egyszerű egy új technológiát bevezetni, számos partnerrel és beszállítóval kell együtt dolgozni, közös fejlesztéseket megvalósítani és az összes jóváhagyási lépcsőn végigfuttatni a megoldást, melynek a vége egy prototípus gyártása.

A légiipari robotika jellemzően az autóiparból „kölcsönzött” és esetleg továbbfejlesztett megoldásokon alapul?

Ez valóban így van. Az autóipari gyártásban a sorozatgyártás javításához fejlesztenek mindent, amiben az ipari robotok rendkívül erősek. Világszerte több milliós darabszámok, számtalan alkalmazási potenciál, illetve hosszú évek tökéletesítése áll a robotika mögött az autóiparban. A repülőgépiparban azonban jóval kisebb darabszámokról és hatalmas összegű berendezésekről van szó, ahol speciális alkalmazásokra fejlesztenek megoldásokat. A FANUC az évek során számos szoftveres és hardveres megoldást dolgozott ki, hogy megfeleljen a légiipari igényeknek. Szembeötlő, amikor magát a robot szerkezetét fejlesztették tovább, hogy olyan applikációkban is beváljon, amikor nagy erőhatásokkal szemben is stabilan, holtjáték nélkül kell tartania magát, méghozzá nagy munkatérben. A légiiparban használt robotokhoz egy gyári, másodlagos enkódert is alkalmazunk, ami visszaellenőrzi a motorfordulatokat, és korrigálja azokat, századmilliméteres pontosságot garantálva a robotnak.

Léteznek már a szerszámgépek pontosságát, merevségét teljesítő robotok?

A szerszámgépek fő szerepe az alkatrészgyártásban fogható meg, ahol precíz, sok esetben speciális anyagból készített darabok kerülnek legyártásra kis tűréssel és szigorú minőségi követelményeknek megfelelően. Ezt a műfajt a szerszámgépek játsszák, a robotok csupán besegíthetnek, például egy sor minőség-ellenőrzésnek vetik alá a készterméket, ellenőrzik a felületi minőséget, bevonatolják és hőkezeltetik, ha kell, polírozzák, illetve elcsomagolják a darabot, miközben a teljes folyamatot ellenőrzés alatt tartják és visszakövethetővé teszik.

A robotok igazi potenciálja akkor jelenik meg, amikor több tényezőt kell kombinálni, és a robotok rugalmassága elengedhetetlen. Például ha nagy méretű és esetleg nagyobb súlyú alkatrészt kell a felszerelés helyén fúrni és szegecselni, századmilliméteres pontossággal. Fontos megjegyezni, hogy a repülőgépgyártásban a könnyűszerkezetes anyagok, kompozitok, szénszálas szerkezetek és a nagy keménységű, ridegebb anyagok kombinálása történik, melyek összekötése, rögzítése nagy fokú precizitást és pontosságot igényel. Egy lánc pontosan olyan erős, mint a leggyengébb láncszeme, így a repülőgépiparban csak az engedhető meg, ha konzisztensen magas minőségű gyártás történik, visszakövethető adatokkal.

A kompozitanyagok már régóta szerves részét képezik a légiiparnak. Mennyiben igényelnek ezek más kezelési eljárásokat?

A repülőgépipar mindig is a legfejlettebb anyagokkal dolgozott, ma pedig a kompozitok előretörésével számos lehetőség nyílik a régi struktúrák átalakítására. Ezeket az anyagokat speciális területekre szánják, ahol ötvözni kell több tulajdonságot, például a rugalmasságot a nagy szakítószilárdsággal, valamint kis súllyal, ezért körültekintően kell velük bánni. Látványos robotos alkalmazások rejlenek a kompozitanyagból készült hosszmerevítők felszerelésében a repülőgép törzsére, ahol koordinált és precíz robotmozgásokra van szükség a megfelelő pontosság eléréséhez, több tíz méteres munkadarabok esetében is.

Milyen feladatok hárulnak a robotokra a géptörzs összeszerelése során?

A robotok erőssége az összeszerelés, a precíziós fúrás, a szegecselés, a festés, a polírozás, lézeres bemérés és bevizsgálás. Óriási munkaterületekről, speciális és nagy kiterjedésű anyagokról beszélünk, ahol a legegyszerűbb műveletek is kifejezetten a légiiparhoz fejlesztett megoldásokat igényelnek. Egy ilyen klasszikus alkalmazás a már részben összeszerelt repülőgépváz külsejének fúrása két robot és egy lézeres bemérő segítségével, ahol az egyik robot kívülről megkezdi a fúrás műveletét, a benti robot ellent tart az anyagra, annak a pozíciónak alapján, amit a lézeres bemérő határozott meg mindkét robotnak. Folynak kísérletek a kis súlyú robotok és AGV-k kapcsán is, a kabinban végzett belső összeszerelési munkák kapcsán.

Fontos szerepük van a robotoknak ezenkívül a karbantartási munkákban. Egy repülőgép-hajtómű több mint 30 ezer alkatrészből áll, melyeken időszakos ellenőrzéseket, karbantartási munkákat végeznek. A korábban emberi szemrevételezéssel történő ellenőrzéseket felváltja a lézeres vagy röntgenes roncsolásmentes, robotvezérelt bevizsgálás, amivel pontosan megállapítható, hogy egy alkatrész az életciklusának mely részén tart, és szükséges-e a cseréje.

Milyen fogadtatása volt a légiiparban a 2017-es EMO-n bemutatott M-2000iA robotnak?

Az M-2000iA széria egyedülálló az ipari robotok között, hiszen neki van a világon a legnagyobb terhelhetősége. Hatalmas munkaterületeket tud bejárni, nagy méretű alkatrészeket tud megmozgatni, és pontosan elhelyezni a szükséges helyen. Számos iparban használják már ezt a robotot, és két óriást már egy vezető repülőgépgyártónál is munkára fogtunk.

Milyen egyéb légiipari megoldása van a FANUC-nak?

A FANUC termékskálája számos megoldást nyújt az iparágnak, hiszen a cég 60 éve elkötelezett a pontosság mellett. Lépésről lépésre, a visszajelzések alapján fejlesztettük megoldásainkat. A repülőgépiparnak a legfontosabb a 3D tervezés és a folyamatok offline programozhatósága, melyre a Roboguide szimulációs szoftverünk ideális megoldást nyújt. A következő lépcsőfok a vizuális, kamerás és kalibrációs rendszerek, amelyekkel pontosabbá és jóval rugalmasabbá tehetőek a robotok – mind a FANUC által fejlesztve és gyártva. A soron következő fejlesztés a gyári másodlagos enkóder, amely visszaellenőrzi a robot mozgását az összes tengelyen. A robot konstrukcióján is számos változtatás történt, és olyan modellek csatlakoztak a portfólióhoz a speciális alkalmazásokra, amelyek rendívül robusztusak és nagy tehetetlenséggel bírnak. Végezetül pedig a kollaboratív robotok fognak még több lehetőséget adni az iparágnak az automatizáláshoz. Nem szabad elfeledkezni a megmunkálóközpontjainkról és huzal-szikraforgácsolóinkról, melyek a hajtómű 30 ezer alkatrésze közül számos darabot készítenek, többek közt turbinalapátokat. Az iparághoz komolyan hozzájárulnak még a vezérléseink és a szervomotor-technológiánk.

A mobil, humanoid és kollaboratív robotok megjelentek már a légiiparban is?

Az AGV-kal kapcsolatos kísérletezések még gyerekcipőben járnak, azonban számos kutatás zajlik ebben az ügyben, méghozzá kollaboratív robotokkal kombinálva. A géptest belsejére koncentrálva komoly potenciál rejlik bennük, de az összeszerelő munkaállomások segítésében is lesz szerepük.

Molnár László

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Austria transfers

Média Partnerek