明年,英国宇航系统公司(BAE Systems)的新一代“暴风雨”(Tempest)战斗机的预生产阶段将全面展开。其目标是提高工厂的生产效率,同时减少与飞机制造相关的传统时间和成本。

BAE最近投资了最先进的工业4.0工具,以装备在英国沃顿的智能工厂。该公司相信,应用数字工具,如增材制造、增强现实、自动制导车辆、协作机器人、数据分析和智能工作站,将彻底改变战斗机生产。

BAE系统航空公司(BAE Systems Air)制造总监戴夫•霍尔姆斯(Dave Holmes)表示:“这家工厂整合了先进的制造技术,将改变工程流程。“(它)将提高速度、精度和效率,并降低与复杂军用飞机结构制造相关的成本。

霍姆斯说:“这家工厂还展示了一种人类和机器协同工作的新方法。”“(协作)和灵活的机器人技术消除了对重型、固定、长引导工具的需求,可以快速从一个项目或平台的制造转换到另一个。

霍姆斯解释说:“汽车工业的智能机器和现成的机器人技术已经经过了改进,可以在军用飞机所需的精确公差下运行,在我们的一些程序中,这些公差小于人类头发的三分之一。”

Holmes指出:“这种技术使作业者能够专注于高技能和战略性任务,从而提高生产率,同时使生产经理能够在一个完全数字化、虚拟的办公室中监督运营。”

BAE系统公司制造和材料技术总监Andy Schofield补充道:“我们的目标是通过提高效率和增加自动化的使用来降低制造成本。”“英国政府为国内工业制定了一个雄心勃勃的愿景,到2035年交付未来的战斗空中系统,这意味着我们必须在以前项目的一半时间内交付这种能力。

Schofield称:“通过不断采用最新的数字化技术,并以一种聪明、协作的方式来实现这一目标,我们可以减少制造过程中的成本和时间。”“我们的目标是一个不可知的、可重新配置的组装配置。

“传统上飞机将从一个车站从一个站到制造过程的每个阶段移动到下一阶段,我们的重点是建立一个适应性和敏捷的操作系统,”斯克菲尔德解释说。“一个人因为利用数字和自动化技术的使用而增加,我们将允许我们从一个飞机程序或操作转换到另一个飞机程序或操作,而无需[诸如]重型,长引线的夹具结构。

“这将使我们能够有效地生产低卷,并容易地适应客户要求的规模和范围,”斯科维尔指出。

Schofield说:“我们的未来工厂计划是一个测试平台,用于优化从细节制造到装配再到飞机维护的操作流程。“例如,我们最近在‘台风’生产线上引入了智能工作站。”

该工作站是与Fairfield Control Systems Ltd.(FCS)合作开发的,谢菲尔德大学的先进制造研究中心。它使用了一个识别运营商的视觉系统,并使用拾取技术自动提供量身定制的工作说明。

根据斯科菲尔德的说法,目标的协作工作台是:

  • 减少与产品变化相关的学习曲线。

  • 允许以现代的方式消费信息。

  • 容纳更快的劳动力和支持营运,具有更大的灵活性。

  • 创建标准流程,并更加强调所生产的制造工程内容。

FCS的工程师设计了一个工作台,使汇编程序能够调整高度和照明电平,以满足他们的个人喜好。可以保存这些设置,然后使用RFID身份证重新加载,在登录时自动调整工作站。

“这种调整大大增加了人体工程学和舒适的用户,他们需要在各种各样的零件上抵抗,定向和工作,”FCS的申请总监Oliver Mangham说。“这些部件通常是复杂的形状,具有许多不同的尺寸并包括许多组件。”

一旦登录,操作人员就会收到BAE系统公司SAP系统发出的工作指令。这些操作包括逐步的组装任务。

当操作人员浏览指令时,光学投影系统会突出所涉及的任务的特定区域。在进行下一个装配任务之前,还会定期使用自动视觉系统来验证作业指导书是否已正确完成。