เพราะเหตุใดระบบอัตโนมัติจึงมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมอากาศยาน

ในทางหนึ่ง ความต้องการที่มีต่ออากาศยานเพิ่มขึ้นสูงมาก[1] และจะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปีต่อๆ ไป โซลูชันเดียวที่มีอยู่คือระบบอัตโนมัติที่ยั่งยืนของกระบวนการผลิต

ในทางกลับกัน การปรับปรุงที่เกิดขึ้นกับส่วนหน้าระบบอัตโนมัติของอุตสาหกรรมอากาศยานกลับเพิ่มขึ้นทีละน้อย ดังนั้นทางออกของปัญหาจึงยังไม่สามารถเป็นจริงได้ เทคโนโลยีพัฒนาช้าเกินกว่าจะตามทันปัญหานี้ ซึ่งก่อให้เกิดคำถามว่า เป้าหมายของระบบอัตโนมัติอยู่อีกไกลแค่ไหน และระบบอัตโนมัติเป็นทางออกเดียวของปัญหาที่อุตสาหกรรมอากาศยานกำลังเผชิญอยู่จริงหรือไม่

ในบทความนี้ เราจะอธิบายว่าระบบอัตโนมัติสำหรับอากาศยานในการผลิตชิ้นส่วนประกอบคืออะไร ความท้าทายที่ระบบอัตโนมัติเผชิญอยู่ และสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตกับอุตสาหกรรมอากาศยาน

ระบบอัตโนมัติสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มความปลอดภัย กำลังผลิต และคุณค่าของแรงงานมนุษย์ได้ เครื่องมือต่างๆ ที่มีคำแนะนำในตัว การแจ้ง และการจัดการที่ดีกว่าสามารถสร้างข้อได้เปรียบในการแข่งขันในด้านการประหยัดค่าใช้จ่าย ในขณะเดียวกันก็ให้สภาพแวดล้อมการทำงานที่ดีขึ้น

ในบางกรณี ขั้นตอนที่อันตรายสามารถดำเนินการโดยอัตโนมัติเพื่อลดอันตรายและรักษาเป้าหมายการผลิตได้ ในกรณีเหล่านี้ ระบบอัตโนมัติจะมีระบบหรืออุปกรณ์ควบคุมที่เชื่อมต่อกับโปรแกรม ซึ่งสั่งให้โปรแกรมดำเนินการงานต่างๆ หนึ่งชุดโดยไม่ต้องมีคนควบคุมดูแลหรือมีเพียงเล็กน้อย

ปัจจุบัน ระบบอัตโนมัติกำลังได้รับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอากาศยานเพื่อสนับสนุนกำลังผลิตของแรงงาน และลดความจำเป็นในการทำงานที่ต้องทำซ้ำๆ เช่น การเจาะและการเติม อย่างไรก็ตามยังคงมีความจำเป็นอย่างมากที่จะต้องเพิ่มระบบอัตโนมัติเข้ามา เนื่องจากอุปสงค์ที่มีต่ออากาศยานลำใหม่ยังคงสูงกว่าอุปทานในการผลิต

อุปสงค์ที่มีต่ออากาศยานกำลังเพิ่มสูงขึ้นและจะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปีต่อๆ ไป แต่ขณะนี้เทคโนโลยีการผลิตอากาศยานยังไม่รวดเร็วหรือคุ้มทุนเพียงพอที่จะตอบสนองอุปสงค์ในปัจจุบัน ซึ่งน้อยกว่าอุปสงค์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก แม้ว่าระบบอัตโนมัติมีความก้าวหน้ามากขึ้นและกระบวนการประกอบชิ้นส่วนมีการดำเนินการด้วยมือน้อยลง แต่ก็ยังถือเป็นการสูญเสียจำนวนมากในกระบวนการผลิต

การสูญเสียเหล่านี้อาจเหมือนว่าเล็กน้อยเมื่อพิจารณาแบบรายบุคคล แต่ในกระบวนการที่ต้องทำซ้ำๆ ซึ่งมีการดำเนินการงานต่างๆ หลายพันไปจนถึงหลายล้านครั้ง การสูญเสียเหล่านี้จึงรวมกันเป็นปริมาณที่สูงมาก ความแม่นยำเป็นหนึ่งในสิ่งแรกๆ[2] ที่ระบบอัตโนมัติช่วยแก้ไข

การจัดหาเครื่องมือที่ดีขึ้นให้กับพนักงานของคุณจะเพิ่มกำลังผลิตขณะเดียวกันก็ช่วยให้พนักงานมีความปลอดภัยมากขึ้น หนึ่งในคุณค่าที่สำคัญที่สุดคือการลดระดับความเครียด ซึ่งก็คือเมื่อเครื่องมือสามารถช่วยลดข้อผิดพลาดด้วยการแสดงการแจ้งและคำแนะนำที่ดีขึ้น 

ด้วยเหตุนี้ พนักงานจึงมีเวลามากขึ้นในการตั้งใจตรวจสอบคุณภาพ ซึ่งสามารถลดการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อเครื่องมือคุณภาพต่ำทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่ไม่คาดคิดขึ้น

ข้อผิดพลาดในการผลิตมีต้นทุนหลายอย่างรวมถึงความเป็นไปได้ในการสูญเสียวัสดุ 

การมีเครื่องมือที่เหมาะสมทำให้กระบวนการผลิตของคุณมีความสม่ำเสมอมากขึ้น และยังช่วยปรับปรุงเวลาการผลิต ลดเศษวัสดุเหลือทิ้ง และเพิ่มความยืดหยุ่นของกระบวนการ

ประโยชน์เหล่านี้เกิดขึ้นตามเวลาที่ผ่านไปและช่วยให้ทีมของคุณสามารถตอบสนองต่ออุปสงค์ของตลาดที่เปลี่ยนแปลงไปได้อย่างรวดเร็ว

ประโยชน์ประการสุดท้ายคือ เครื่องมือที่ดีขึ้นจะปรับปรุงการยศาสตร์ได้ ซึ่งไม่เพียงมีความปลอดภัยมากขึ้น (และอัตราค่าประกันภัยที่อาจลดลง) แต่ยังมีการรักษาพนักงานที่สูงขึ้น ซึ่งโดยรวมแล้วส่งผลให้แรงงานที่มีส่วนร่วมมากขึ้น มีความกระตือรือร้นมากขึ้นและมีอัตราการลาออกต่ำลงในที่สุด 

ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอากาศยานสามารถทำได้สำเร็จในระดับหนึ่งแต่ไม่เพียงพอที่จะลดทอนช่องว่างระหว่างอุปทานและอุปสงค์ได้

แม้แต่อุตสาหกรรมยานยนต์ก็ยังก้าวไปไกลกว่าในเส้นทางสู่ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมอากาศยาน ทั้งที่ในความเป็นจริงแล้ว อุตสาหกรรมอากาศยานถือเป็นแนวหน้าในด้านนวัตกรรมและเทคโนโลยี สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นก็คือ กระบวนการผลิตของทั้งสองอุตสาหกรรมมีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเจาะและการเติมจำนวนมากในการผลิตอากาศยานได้ใช้ระบบอัตโนมัติ แม้ว่าจะเป็นการใช้อุปกรณ์ประเภทแกนเคลื่อนที่ที่ออกแบบขึ้นโดยเฉพาะ[3] เครื่องจักรเหล่านี้เป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ดูเหมือนเครนมากกว่าจะเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่เพรียวบางกว่าในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งหมายความว่าอุตสาหกรรมอากาศยานยังคงอยู่ในระยะต้นของการพัฒนาที่ยาวนานไปสู่ระบบอัตโนมัติในระดับที่เป็นสาระสำคัญ

วิวัฒนาการของระบบอัตโนมัติเกิดขึ้นในสามระยะ: คงที่ ตั้งโปรแกรมได้ และยืดหยุ่น[4]:

• ในระบบอัตโนมัติแบบคงที่หรือตายตัว เครื่องจักรหรืออุปกรณ์จะถูกควบคุมโดยโค้ดชุดหนึ่งเพื่อให้ทำงานง่ายๆ โดยจะเคลื่อนที่ตามแกนแบบหมุนและเส้นตรงเท่านั้น โดยปกติแล้วเครื่องจักรนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวเนื่องจากไม่มีความยืดหยุ่น ระบบอัตโนมัติประเภทนี้ต้องการการลงทุนเริ่มต้นที่สูงซึ่งมีเพียงการผลิตแบบจำนวนมากเท่านั้นที่สามารถคืนทุนส่วนนี้ได้ จึงทำให้เหมาะกับอุตสาหกรรมยานยนต์ 

• ในระบบอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมได้ เครื่องจักรสามารถทำงานที่หลากหลายได้โดยการเปลี่ยนโค้ดหรือโปรแกรม อย่างไรก็ตาม การตั้งโปรแกรมระบบใหม่และเปลี่ยนชิ้นส่วนกลไกต้องใช้เวลามาก จึงมีผลผลิตต่ำกว่าระบบอัตโนมัติแบบคงที่อย่างมาก โดยสามารถผลิตแบบกลุ่มเป็นจำนวนหลายโหลถึงหลายพันเท่านั้น 

แม้ระบบอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นหรือปรับเปลี่ยนได้จะมีต้นทุนเบื้องต้นสูงกว่าในการติดตั้งเมื่อเทียบกับระบบอัตโนมัติแบบคงที่ แต่ก็เป็นวิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ระบบสามารถเปลี่ยนได้ด้วยการสัมผัสเพียงปุ่มเดียว มีการเข้ารหัสในระดับที่สูงกว่า ซึ่งทำให้ไม่ต้องตั้งโปรแกรมใหม่ที่ซับซ้อนเมื่อเปลี่ยนไปผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทอื่น และเครื่องจักรได้รับการออกแบบให้ปรับเข้ากับการใช้งานที่หลากหลาย

การเผชิญกับอุปสงค์ที่สูงและไม่สามารถตอบสนองได้เป็นปัญหาที่อุตสาหกรรมบางประเภทต้องการมากกว่าการไม่มีผู้ซื้อเลย แต่นี่ก็เป็นปัญหาเช่นเดียวกัน และยังเป็นปัญหาที่จะเลวร้ายยิ่งขึ้นในปีต่อๆ ไปเมื่อความต้องการที่มีต่ออากาศยานเพิ่มขึ้นและกลุ่มอากาศยานทั่วโลกเริ่มมีอายุการใช้งานมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง 

ความท้าทายบางประการที่เป็นอุปสรรคต่อนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันมีดังต่อไปนี้:

1. การผสมผสานการเจาะเข้ากับระบบอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นทำได้ยากเนื่องจากแรงตอบสนองและแรงสั่นสะเทือนซึ่งเกิดขึ้นจากสว่านแบบใช้กระแสไฟฟ้า ส่วนประกอบของรอบกระแสไฟฟ้าในระบบอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นมีความแข็งแรงไม่เพียงพอที่จะต้านทานต่อแรงจากการเจาะแบบทั่วไป[5]

2. การเจาะแบบวงเดือนเป็นวิธีการที่ก้าวหน้ามากกว่าซึ่งอาจสามารถเจาะได้ด้วยแรงที่ลดลงและมีขนาดเล็กพอที่จะผสานรวมเข้ากับระบบอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นได้ อย่างไรก็ตามเมื่อใช้งานซ้ำๆ ความแม่นยำจะลดลงเนื่องจากความเฉื่อยที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเจาะ

3. วัสดุที่ใช้กับหุ่นยนต์ยังคงมีราคาสูงมาก ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ทำจากไทเทเนียม[6] และวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์เนื่องจากมีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษและทนทานเป็นอย่างมาก วัสดุทั้งสองชนิดนี้ยังมีราคาสูงมากเนื่องจากกระบวนการสกัดมีความซับซ้อนมากและผลผลิตที่สกัดได้มีจำนวนน้อย

ขณะนี้เหล่านวัตกรกำลังทำงานอย่างหนักและได้สร้างความหวังในการแก้ปัญหาที่อุตสาหกรรมอากาศยานกำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน:

• การควบคุมที่ปรับได้เป็นวิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหาการเบี่ยงเบนของตำแหน่งตายตัวในการเจาะแบบวงเดือน พารามิเตอร์ในโมเดลการควบคุมจะได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่องในระหว่างการทำงานโดยการรวมพารามิเตอร์ที่คงที่เข้ากับพารามิเตอร์ที่ปรับได้ เช่น สำหรับการขยายตัวจากความร้อน เทคนิคนี้สามารถปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นได้โดยการเพิ่มพารามิเตอร์ที่ปรับได้ให้มากขึ้น เช่น การชดเชยระยะคลอน

• เครื่องวัดพิกัดด้วยเลเซอร์ที่ใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การจัดแนวปีกของอากาศยานระหว่างการประกอบ สามารถปรับใช้งานกับการแจ้งตำแหน่งแบบเรียลไทม์ได้ ซึ่งสามารถช่วยเจาะรูขนาด 0.05 มม. ได้อย่างแม่นยำ แต่ยังคงมีราคาสูงเกินไปสำหรับการใช้งานจริงในอุตสาหกรรมอากาศยาน                                                                     

• นอกจากนี้ยังสามารถทำการวิจัยเพื่อพัฒนาแอคชูเอเตอร์สำหรับข้อต่อที่ปลายแขนกล ซึ่งจะช่วยให้ตอบสนองต่อการแจ้งที่ได้รับได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งเมื่อใช้ร่วมกับเครื่องวัดพิกัดด้วยเลเซอร์จะเพิ่มความแม่นยำของหุ่นยนต์ได้อย่างมาก

การปรับปรุงในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบหุ่นยนต์ยังสามารถช่วยลดต้นทุนเบื้องต้นสำหรับการประกอบแบบอัตโนมัติได้อีกด้วย ปัจจุบัน Airbus มีสายการประกอบส่วนลำตัวเครื่องบินแบบอัตโนมัติ ซึ่งประกอบด้วยหุ่นยนต์ 20 ตัว ระบบวัดตำแหน่งด้วยเลเซอร์ และระบบดิจิตอลใหม่ แต่มีเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ A320 สำรองอยู่ 6,000 เครื่องและสามารถประเมินต้นทุนการลงทุนได้ 

ในขณะเดียวกัน ผู้ผลิตเครื่องบินสามารถเพิ่มการผลิตของตนได้โดยใช้เครื่องมือสำหรับอากาศยานที่ทันสมัยที่สุดที่มีจำหน่ายในตลาดในปัจจุบัน เครื่องมือเหล่านี้ช่วยเพิ่มกำลังผลิตของผู้ปฏิบัติงานได้อย่างมากพร้อมทั้งปกป้องอาชีวอนามัย และเป็นอีกหนึ่งข้อดีรองลงมาของการมีสายการประกอบแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ:

• สว่านไฟฟ้าแบบมือถือ EBB26 - ไม่ต้องกังวลเรื่องความแม่นยำของรูอีกต่อไปด้วยสว่านที่แม่นยำเครื่องนี้ ซึ่งมีกลไกการแจ้งในตัวสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด จึงช่วยขจัดความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังมีทริกเกอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้และช่วยลดการส่าย เพื่อให้มั่นใจได้ว่ารูเจาะแต่ละรูตรงตามที่ต้องการและแผนที่วางไว้

• เครื่องเจาะขั้นสูง PFD 1100 - เครื่องเจาะนี้มีมอเตอร์กังหันกำลังสูงที่ทำให้เครื่องมือสามารถนำไปใช้ในทุกขั้นตอนของการผลิตเครื่องบิน ตั้งแต่การผลิตส่วนประกอบไปจนถึงการประกอบขั้นสุดท้าย การออกแบบแยกส่วนทำให้กำหนดค่าสำหรับการเจาะรูปทรงมุมฉากหรือการเจาะแนวตั้งได้ง่าย และมีการตั้งค่าความเร็วและการป้อนที่หลากหลาย จึงปรับให้เหมาะกับการเจาะทุกประเภทได้

ประโยชน์ของระบบอัตโนมัติในการตอบสนองอุปสงค์ที่เพิ่มขึ้นต่ออากาศยานเป็นเรื่องที่ไม่อาจปฏิเสธได้ แต่เนื่องด้วยระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่นยังคงเป็นเรื่องที่อยู่อีกไกลในอนาคต จึงจำเป็นต้องเสาะหาวิธีอื่นๆ ในการเพิ่มกำลังผลิต กลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องมือสำหรับอากาศยานที่ทันสมัยของ Atlas Copco ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้สิ่งต่างๆ ดีขึ้นเนื่องจากระบบอัตโนมัติที่คาดหวังนั้นยังไม่เสร็จสมบูรณ์ 

ปรับปรุงกำลังผลิตของคุณด้วยเครื่องมือสำหรับอากาศยานที่ทันสมัยของ Atlas Copco พร้อมที่จะทำอะไรได้มากขึ้นและผลิตได้มากขึ้นแล้วหรือยัง

ติดต่อเราวันนี้