为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

自动化流水线
要不就是下面这样:

为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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自动化流水线
反正就应该搞的是自动化流水线,全厂见不到几个人,各种机器人、机械手在上下翻腾,然后一架架标准化的飞机就出炉了 。
要是军武菌说,其实现在大飞机的装配其实还是主要靠人,甚至有个航空巨头本来用上了自动化机器,结果又返回人工装配,这你能信不?
飞机装配工厂
为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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2013年,库卡系统公司北美分部在美国阿纳科特斯的波音研发设施内 , 秘密进行了一项自动化系统的开发测试和制造成熟度提升工作 。
作为全球世界四大机器人厂商之一的库卡,那年在美国可以说是风头无两,他们的“集成装配线”被运用在美国空军F-35战斗机中机身的装配工作,其中大量应用了机器人、激光测量、无人导向车(AGV)、射频识别(RFID)、平板操作等先进的技术 。
库卡的F-35进气道双机器人协同装配单元
那时的波音已经在787项目上通过运用一系列自动化技术,大大提高了装配效率 , 缩减了交付周期,而且减少了错误返工,降低了质量成本 。
于是,波音决定把F-35项目上的技术和经验积累,用在777系列飞机的制造上,这其中就包括在中机身前后段装配上大量应用机器人,改进传统依靠人工的工艺流程 。
传统的中机身前后段装配流程中,机身被安装在一个大芯轴上,装配下半部分时必须把机身翻个底朝天,然后等装配上半部分时再翻回去 。
为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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大芯轴
这个过程中,机身蒙皮壁板需要由人工钻孔、锪孔并安装紧固件,波音计划的就是用机器人来替代人工完成这个流程,这样也就省得翻转机身了 。
波音把新的装配流程叫作“机身自动直立建造”工艺(FAUB),在安装紧固件时,桶形的机身不在装在轴上,而是固定在一个大托架中,也不需要人工装配那样的刚性工装夹持 。
然后由四台机器人负责钻孔任务 ,  并安装6万多个紧固件,其中,每一对机器人为一组,分别在机身内外负责钻孔和紧固,一组在机身上半部分工作,另一组在下半部分 。
四台机器人负责钻孔任务
机器人的多功能末端执行器上安装有小型摄像头,可以把实时图像传输到监测电脑,从而控制机器人移动并进行诊断 。
2015年,这套系统开始在波音埃弗里特的777系列总装厂部署,对于这项技术革新,全厂上下都难掩兴奋之情 。
机械师表示以前重复的人工钻孔和紧固实在是太累了 , 整个后背带着肩膀和手臂都承受巨大压力 , 有了这个系统,就不用再亲自干这些又累又乏味的活儿了 。
中机身结构团队负责人表示 , 用上机器人不但工伤减少了40%,而且他还能从每天繁重的打螺丝工作中解脱出来,顺便学点新技能 。
777生产工程总师也兴致勃勃地说,机械师可以使用AGV小车移动机器人和机身大部件,这个系统可以制造所有777型别,包括777X,简直方便极了 。
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正在装配波音777X整体翼梁的库卡机器人
故事讲到这儿 , 应该算是个科技带来美好生活的完美案例,可问题是天并不遂人愿,刚到2016年,FAUB就变成了机械师口中的“可怕的失败”和“噩梦” 。
机械师的救星怎么就变成了这般呢?
其实,这个“机身自动直立建造”工艺并不是全自动,由于该系统中没有刚性的工装 , 波音需要让777机身部件供应商在蒙皮壁板、框和地板横梁中钻出额外的孔,以便在装配时对齐这些部件进行精准接合 。
开始装配前,14个大壁板经由AGV小车运输进入到工作站, 机械师将其抬起放置到托架上,让这些孔对准 , 然后给壁板装上临时紧固件,让这些部件连在一起 。
机身段拼接成桶形
当机身段拼接成桶形后,就会移动到自动化单元,由4台机器人施加永久紧固件,然后柔性工装分开,机身段移动到下一环节,机械师开始在机器人到不了的受限空间里,手动插入剩余的紧固件和支架 。
本来这个FAUB是要处理每个机身段紧固工作中最困难的那20%,可是实际上精度配合却成了大问题 。
2016年上半年,一台机器人在工作时严重划伤了一架中国东方航空公司订购的777机身金属蒙皮壁板,导致它必须被换掉 。

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