Producción de aviones: automatización inteligente en todas las fases
Las secciones del fuselaje de los aviones del futuro son versátiles en cuanto a principios de construcción, materiales e integración de sistemas. Sin embargo, su producción estará muy automatizada para cumplir los requisitos futuros en cuanto a tiempo, costes, calidad y flexibilidad.
Como parte de LuFo, un proyecto de investigación financiado por el Ministerio Federal alemán de Economía y Protección del Clima, FFT y sus socios están desarrollando sistemas de producción para secciones de fuselaje de metal y CFRP, que abarcan desde la manipulación de larguerillos y el posicionamiento preciso de componentes de gran tamaño, como paneles de doble pared o marcos de ventanas, hasta la innovadora unión de secciones de fuselaje de tamaño completo.
Las tecnologías pueden integrarse en líneas de producción existentes (brownfield) o completamente nuevas (greenfield) para su utilización industrial. Los proyectos pueden beneficiarse de la variada cartera de productos de FFT en las áreas de medición y optimización de tolerancias (BestFit, VisionView), pinzas y estructuras ligeras (FibreTec3D, Carbon Gripper), transporte de componentes (iGV) o supervisión digital de procesos (FF-Trace), así como de los más de 50 años de experiencia de FFT en el diseño y desarrollo de sistemas de producción inteligentes.
Los larguerillos flexibles se encargan de la manipulación
Como parte del proyecto DHiiP, FFT insertó piezas de CFRP flexibles y núcleos de moldes en un molde de consolidación para la producción de larguerillos mediante el proceso RTM. La recogida y manipulación de los núcleos metálicos de varias piezas y de las piezas textiles planteaba requisitos específicos de automatización del proceso, que se cumplieron mediante una combinación de vacío, sujeción y pinzas magnéticas. La moldeabilidad de los productos semiacabados flexibles planteó retos de manipulación en términos de precisión de depósito, que también pudo dominar el mecanismo de pinzas. Además, se desarrolló un gemelo de producto digital que se integró en el control del sistema para proporcionar datos de los procesos anteriores y posteriores.
Integración automatizada de componentes
En el marco del proyecto ATON, se investigó un nuevo proceso de construcción de segmentos de casco de aluminio, centrado en la aplicación automatizada de dobladores, marcos de ventana y cordones adhesivos. En primer lugar, se aplicó la película adhesiva a los componentes. A continuación, se colocaban automáticamente en la piel del fuselaje. Las aplicaciones adhesivas fueron realizadas por Fraunhofer, socio del proyecto, mientras que FFT se encargó de toda la ingeniería del sistema, la integración tecnológica y el control del sistema, incluidas la simulación y las pruebas de funcionamiento.
En una demostración a gran escala en un entorno industrial, se utilizaron dos robots industriales para la manipulación automatizada de larguerillos, respetando las tolerancias. La integración del sistema óptico de medición BestFit de FFT en la pinza Carbon Gripper de FFT permitió compensar eficazmente las tolerancias y cumplir los exigentes requisitos del proceso. Se utilizó un tercer robot sobre un eje lineal para manipular los dobladores y los marcos de las ventanas.
En el proyecto de seguimiento GREATER, las tecnologías se siguen desarrollando actualmente para componentes esféricos y son analizadas por el socio del proyecto, Airbus Aerostructure, en sus instalaciones de I+D, ya que permiten importantes reducciones de masa y un alto grado de automatización.
Montaje de la sección e instalación del sistema
Como parte del proyecto SeMoSys, se desarrolló un montaje de la sección que incluía la instalación del sistema. El objetivo era acortar el tiempo de montaje y aumentar el grado de automatización trasladando las actividades de preparación fuera de la estación y automatizando el transporte con la iGV de FFT, al tiempo que se evitaban los trabajos de grúa puente. FFT se encargó de todo el concepto, diseño y realización del sistema. Los marcos de presentación fabricados con los ligeros perfiles FibreTec 3D de FFT, los bloques de contorno coordinados con rastreadores láser y un marco de viga optimizado para láser garantizan una gran precisión de posicionamiento. El posicionamiento opcional de las articulaciones longitudinales permite un trabajo ergonómico y una utilización óptima del robot, mientras que el intercambio de bloques de contorno permite una fácil adaptación a diferentes geometrías de carcasa.
El concepto de tolerancia se desarrolló conjuntamente con el Fraunhofer IFAM, que también llevó a cabo todas las mediciones. Los socios Fraunhofer y PFW Hutchison montaron instalaciones del sistema, como módulos de tuberías. El pensamiento creativo dio lugar a innovadores procesos y tecnologías de montaje con instalación paralela de sistemas.
