航空宇宙業界のリーダーが製造プロセスでリスクを軽減

航空宇宙では、宇宙旅行、ターボプロップ、またはジェット製造でも、欠陥、誤測定、またはわずかな 誤差は、打ち上げが成功するか、またはミッションが失敗するかにつながります。このため、航空宇宙産業 の企業では、品質と寸法精度に関する最も厳しい要件を設定しています。

このような高い品質要件を満たす航空宇宙部品の製造 は非常に困難です。従来の加工後検査では、これらの部品の多くは 完全にスクラップにするか、手直しする可能性ががあります。このスクラップと手直しは、OEMと関連サプライヤーの両方にとって、無駄な材料、生産ラインの停止、サプライチェーンの問題につながる可能性があります そして最終的には、 コストの増加とプログラムの遅延という、市場リーダーにとって受け入れられない結果につながります。

これらの問題を大幅に軽減する1つの方法は、レーザートラッカー、CMMアーム、3D測定ソフトウェアなどのポータブル測定機器を使用することです。 この装置は、最初の品目を迅速に検査し、機械加工される前の寸法を確認し、 粗い部品を配置して、機械加工が円滑に実行されるようにすることで、材料、 エネルギーそして時間の無駄を防ぎます。

多くの航空宇宙部品は大型です。このため、これらの部品の加工時間は非常に長く、再加工に要する時間 は広範囲に及ぶ可能性があります。その再加工時間を最小限に抑えるために、多くのオペレータは3Dレーザートラッカーと測定ソフトウェアを使用して 加工工程中に部品の品質を検証します。これは製造業者にとって大きなメリットです。問題の発生時に特定できるようになるため、 オペレータは部品を迅速かつ迅速に再加工できます。さらに 機械から引き出されたときに部品の品質も確保でできます。高精度の要件と大型の部品サイズから、 こうしたインプロセス検証は、高品質3Dレーザートラッカーで行うのが最も簡単です。

最近の使用例によると 、ある航空宇宙企業では、3Dレーザートラッカーと測定ソフトウェアを使用した場合、それらを使用しない場合に比べて品質管理ワークフローは「2倍の速さ」で実行できることが分かりました

最後に、機械加工装置もレーザートラッカーで校正できます。レーザートラッカーは、 実際の機械の位置を機械全体の移動中の意図された位置に対して測定します。この情報を使って、 加工パラメータを調整し、より正確な製造が可能になります。これは、将来の機械加工部品の品質を向上させるのに役立ち 、コストとスケジュールのオーバーランの削減につながります。

機械加工後、部品を最終製品に組み立てることは、さらに困難な場合があります。これは、小さな位置ずれが重大な欠陥につながる可能性があるためです。 これは、レーザートラッカーやポータブルCMMアームを含むポータブルメトロジーソリューションが非常に効果を発揮する分野です。 生産を最大化し、無駄を最小限に抑えるために、航空宇宙企業では、これらのメトロジーソリューションを使用して 、アセンブリの品質を測定し、測定ソフトウェアからのリアルタイムフィードバックで調整しています。 このプロセスにより、オペレーターは最終アセンブリが正しい寸法であり、 後で再加工する必要がないことを確信できます。そして、自動化機能を備えた強力なソフトウェアと組み合わせると、これも オペレーターはそのスキルレべルにかかわらず、自身をもって作業を遂行できます。

これは、3Dレーザートラッカーと測定ソフトウェアが、最高水準の品質を満たすことを保証し、よりスマートなツールを使用して無駄な時間、スクラップ、サプライチェーンの問題を解消することで、航空宇宙企業の成功にどのように、また、なぜ不可欠であるかについてを示しています。 —

しかし、組織がレーザートラッカーをその工程に正しく実装するには、いくつかの重要な要件があります OEMは、ワークフローを更新および最適化する際に、これらすべてを考慮する必要があります。

航空宇宙のワークフローにおける3Dレーザートラッカーソリューションの重要な側面。

1. 携帯性
• メトロジーソリューションはポータブルであることが必須です。作業が発生している場所に移動できる必要があります。新しい品質管理ラボを開設して、運用を遅延させるようではこのソリューションを実装する意味がありません。最も効率的に運用するには、生産ライン自体で部品を測定し、品質をチェックする必要があります。このため、レーザートラッカーとポータブルCMMは、航空宇宙品質における特定の問題に適した革新的なソリューションなのです。
• 航空宇宙部品とアセンブリは非常に大きくてかさばります。これらの大きな物体を検査ラボに移動するのは時間がかかる可能性があり、輸送中の損傷リスクは低いものの、非常にコストがかかります。ポータブル測定機器があると、OEMは部品が置かれている場所で直接検査または測定支援アセンブリを実行でき、時間、コスト、リスクを軽減できます。
• 製造は通常、温度制御された空間では行われないため、メトロジーソリューションはその場の環境で部品を正確に測定できる必要があります。ハードウェアは、補正手順を含めた幅広い温度と湿度にわたって希望の精度を達成できる必要があります。スマート測定ソフトウェアには、温度変化に伴う材料の熱膨張/収縮を処理する温度補正アルゴリズムも組み込まれている必要があります。繰り返しになりますが、組織が品質管理ソリューション用に特別な温度制御ラボを建設する必要があるとすれば、ポータブル測定のメリットはありません。
2. 測定範囲
• ポータブル測定ツールには、プロジェクトの重要な寸法を測定するために必要な範囲が求められます。特に航空宇宙に関しては、部品は巨大になる可能性があり(打ち上げ機や大型飛行機の場合は最大80メートル)、広い範囲を網羅するツールが必要です。もちろん、ターボプロップや小規模なビジネスジェット製造などの小規模な場合では、部品のサイズは小さいかもしれません。それでも、メーカーが3Dレーザートラッカーが過去のプロジェクトや今後の潜在的な設計に必要な範囲を持っていることを確認するのは非常に重要です。
• 小型部品の場合はポータブルCMMで十分ですが、体積全体を測定するために必要な範囲が必要です。
• OEMは、非常に大きな部品やアセンブリをカバーするために装置の移動が必要になることは避けられません。多くの場合、装置を移動すると、測定ネットワークの精度が低下する可能性があると考えられています。しかし、スマート測定ソフトウェアは、レーザートラッカー測定の特定の不確実形状を活用することで、ネットワークバンドル機能により精度を大幅に向上させることができます。
• 航空宇宙の世界の多くがドローン、EVTOL、グリーン航空機設計に移行しているため、OEMでは、過去のプロジェクトに基づいて測定ニーズを計算するだけでは不十分です。今後を見据える航空宇宙企業としては、将来、エンジニアやデザイナーが生産ラインフロアに送れる内容について常に注目しておく必要があります。
3. リーチ
• OEMの3Dレーザートラッカーに必要な範囲に加えて、ワークフローに採用したハードウェアは、可能な限り最高の精度を維持しながら、重要な寸法をプローブするために到達できる必要があります。
• 計測機器を部品の周囲に再配置することで、視線を確保し、届きにくい領域を測定できます。しかし、航空宇宙業界のOEMでは、これが製造プロセスを遅延させる可能性があること、つまりコストとROIを考慮して検討する必要があります。
• 一部のレーザートラッカーは、この種の懸念を軽減するのに役立つ拡張機能を備えています。たとえば、レーザートラッカーは、デバイスの動きを制限できる追加のプローブを持つことができます。また、ポータブル座標測定機(PCMM)アームを座標系に統合できるため、部品を移動る必要性が削減されます。
4. 測定精度
• 上記の3つの要因を考慮したうえで、次に重要なのは、計測機器が部品の重要な公差を検査するために必要な精度を達成しているかを確認することです。
• 組織が使用する実際の製造環境で検討しているツールを試験い、デモすることが不可欠です。航空宇宙企業は、組織内外の関連分野の専門家に相談して、3Dレーザートラッカーがワークフローに適合する精度基準を満たしていることを確認する必要があります。
• 社内規格または国際規格に準拠するために、ポータブルメトロジーソリューションを評価する航空宇宙企業は、検討しているソリューションがISO 10360-10などの認知されている追跡可能な規格に認定されていることを確認する必要があります。
5. 効率性
• 効率を最大化するためには、レーザートラッカーのワークフローに合わせた専用ツールを備えた測定ソフトウェアを選択することが不可欠です。たとえば、大型のデジタル表示装置(DRO)は、作業者がコンピュータから遠く離れているときにライブフィードバックを提供し、検査と組み立てのプロセスを簡素化します。
• 大きな部品やアセンブリには大きなCADモデルが必要となります。適切な測定ソフトウェア(非常に大きなCADモデルをネイティブファイル形式で最短時間でインポートする一方、スムーズな操作を可能にするソフトウェア)を選択することは、効率的なワークフローの鍵となります。ツリー構造を含む元のCADからのすべての情報を保持する機能により、ユーザーはインポートしたCADモデルを検索し、検査やアセンブリのために不要な構成部品をすばやくトリミングできます。
• スマート測定ソフトウェアに組み込まれた強力な 幾何公差測定 (GD&T)アルゴリズムにより、すべての公差が自動的に評価されるため、迅速な分析が可能になり、オペレータの手間が省けるため、その時間を問題のデコードに使用できるようになります。完全なモデルベース定義(MBD)を備えた測定ソフトウェアのため、CADモデルから直接GD&T情報をインポートでき、オペレータの時間を節約します。

3Dレーザートラッカーは、航空宇宙ワークフローに実装できる優れた究極のツールです。製造現場で最高レベルの品質が確実に使用される人間レベルのメリットと、時間の節約を最大化し、スクラップ、再加工、材料の無駄を最小限に抑える組織的なメリットの両方を提供します。さらに、世界がゼロ炭素排出量に向けて革新を続ける中、レーザートラッカーのような効率的な技術は、航空宇宙産業がその目標を達成するために役立つ1つの方法と言えます。