Proizvodnja vrata za putničke zrakoplove uglavnom se obavlja ručno. Posebno je vremenski zahtjevna montaža struktura vrata s njihovim vijčanim i zakovanim spojevima. Mnogi međukoraci su potrebni kako bi se izbjegao izravni kontakt različitih materijala, što dovodi do korozije. Ako se umjesto aluminija, titana i duroplasta uglavnom koriste termoplastični kompozitni materijali od ugljika (CFK) koji se mogu automatizirano zavarivati bez razdjelnih slojeva, proces ide znatno brže – vrijeme proizvodnje za strukturu vrata smanjuje se s 110 na samo 4 sata. To pokazuje istraživački projekt Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg i Airbus Helicopters.
Ključ za kraće vrijeme montaže također leži u modularnoj konstrukciji za različite varijante vrata zrakoplova. Projektni tim posebno je tražio dijelove u različitim modelima vrata koji se mogu standardizirati. Pronašli su, na primjer, poprečni nosač. Istraživači su dizajnirali potpuno automatsku montažnu liniju za najčešće modele i razvili uređaje i elemente za stezanje koji su prikladni za tehnologije spajanja otporom i ultrazvučnim zavarivanjem.
Od manufakture do usklađenog industrijskog proizvodnog procesa
K155_250502
Dr. Rayk Fritzsche, voditelj projekta na Fraunhofer IWU: „Zajedno s kolegama iz Airbusa, detaljno smo pregledali sve strukture vrata kako bismo prilagodili geometrije za automatsko stezanje i spajanje. Kao rezultat toga, mogli smo reorganizirati pojedinačne montažne korake i potpuno ih automatizirati. Tako se sada koristi samo mali dio dosadašnjeg vremena prolaska.“ Samo je za ugradnju mehanizma za zaključavanje još potrebna ručna radna snaga.
Sada su predviđene dvije uglavnom identične montažne odnosno spajajuće linije, kako bi u slučaju kvara jedne linije bila dostupna zamjenska kapacitet (redundancija). Svakih 10 vrata može se kao rezultat različitih mjera standardizacije objediniti u jednu seriju (batch) prije nego što se na kraju smjene linija potpuno automatski preradi za sljedeću seriju modela. U odnosu na kapacitet od 4.000 vrata godišnje, novo materijalno i proizvodno rješenje donosi značajan efekt ekonomije razmjera.
Isplati li se ulaganje u nove proizvodne sustave i 'na kraju krajeva'?
Maxi Grobis iz IWU tima za planiranje tvornice, simulaciju i procjenu simulirao je sve tehničke i ekonomske aspekte nove montažne linije – koji se većinom međusobno uvjetuju. Među najvažnijim tehničkim kriterijima za procjenu su složenost proizvoda i proizvodnog procesa, mogućnosti i rizici automatizacije, također iz perspektive fleksibilnosti i promjenjivosti, ili ukupna dostupnost sustava u lancu različitih pojedinačnih automatizacija.
Automatizacija radi automatizacije nije bila opcija. Grobis naglašava: „Kako bi rješenje moglo doći kao cjelina, razmotrili smo cijeli proces proizvodnje i montaže vrata i prenijeli ga u dinamičko troškovno računanje. Ono što tehnički funkcionira, na kraju bi trebalo biti u skladu i s troškovima nabave, satnicama strojeva, troškovima održavanja, troškovima energije, vezivanjem kapitala i amortizacijom. Samo pokazivanje potencijala uštede na troškovima rada ili kroz kraće vrijeme prolaska bilo bi prekratko.“ Rezultat je jasan.
Uzimajući u obzir sve tehničke, logističke i ekonomske kriterije, nova razvijena automatizacijska rješenja trebala bi se implementirati. Grobis je posebno ponosan što je svojim integriranim simulacijskim pristupom također mogao smanjiti vrijeme planiranja za oko četvrtinu: Tko od početka razmatra ekonomiju, već se tijekom planiranja štedi na nepotrebnim promjenama.
Kontakt:
