Przeprowadzona modernizacja i aktualizacja ustawień maszyn montujących skrzydła samolotu Boeing 777 znacząco zwiększyła efektywność produkcji.
Boeing od dawna korzysta ze zautomatyzowanych linii produkcji i montażu swoich samolotów. Wiele z nich poddawanych jest obecnie modernizacji w oparciu o najnowsze technologie branży automatyki przemysłowej, nowoczesne sterowniki, interfejsy HMI, pulpity operatorskie, rozwiązania sieci rozproszonych itd. O pomoc w przeprowadzeniu procesów modernizacyjnych Boeing zwrócił się do firmy Conceptco Systems Inc., posiadającej wieloletnie doświadczenie we wdrażaniu nowoczesnych technologii w aplikacjach przemysłowych.
Jednym z zadań była modernizacja maszyn montażowych skrzydeł do komercyjnych samolotów Boeing 777. Maszyny produkcji Gemcor of West Seneca zainstalowane są w zakładach Boeing Everett. Dziewięć z nich wykorzystywanych jest na linii montażowej samolotów Boeing 777; zgrupowane są po dwie w czterech panelach łączeniowych. W jednym cyklu produkcyjnym instalują one w poszyciu skrzydła ok. 70 000 nitów. Maszyny firmy Gemcor łączą ze sobą poszycia blach skrzydeł w cyklu obejmującym cztery kroki. Na początku wiercony jest otwór, w którym następnie mocowany jest element łączący, odpowiednio zaciskany i szlifowany, tak by tworzył jednolitą powierzchnię z blachą. Maszyna w podobny sposób może również instalować w razie potrzeby śruby mocujące.
Projekt modernizacji systemów sterowania omawianymi maszynami rozpoczęto w roku 2005, kiedy to grupa serwisowa firmy Gemcor, obsługująca zakłady produkujące samoloty Boeing 777, zdecydowała o rozpoczęciu kompleksowej modernizacji sieci elektrycznej i sterowników obsługujących linie produkcyjne. Maszyny produkcyjne zostały na nich zainstalowane w roku 1992 i od tego czasu wielokrotnie modyfikowane, usprawniane. Przy każdej takiej modyfikacji instalowano wiele dodatkowych kabli, przewodów sygnałowych itp., które bez większego zastanowienia kładziono na istniejących traktach kablowych. W efekcie, z upływem lat, powstała skomplikowana sieć połączeń, o nieustalonej architekturze. Maszyny zaczęły niespodziewanie ulegać awariom i wyłączać się, a ustalenie przyczyn tych włączeń i alarmów nastręczało wiele trudności. Ponadto same sterowniki w systemie sterowania stały się elementami przestarzałymi i obserwując rozwój branży automatyki stwierdzono, że wymiana ich na nowsze wraz z unowocześnieniem systemów wizualizacji, pulpitów operatorskich przyczyni się znacznie do wzrostu wydajności i jakości produkcji, przy jednoczesnym podniesieniu komfortu obsługi i serwisowania. Dostrzeżono również potencjał w zakresie samej automatyzacji dodatkowych funkcji, które dotychczas zadawali lub realizowali ręcznie pracownicy.
Procesy modernizacji rozpoczęto od przeglądu i skompletowania dokumentacji systemu, przy czym dla każdego panelu montażowego opracowany był własny zestaw dokumentacji. W fazie modernizacyjnej postanowiono o jego zebraniu w jeden wspólny, ujednolicony zestaw. Związane było to również z faktem, że zastosowanie nowoczesnych, zintegrowanych sterowników pozwoliło na integrację paneli i stanowisk montażowych.
W ramach prac modernizacyjnych wymieniono istniejącą infrastrukturęokablowania i linii sygnałowych, zastosowano nowoczesne sterowniki PLC i moduły sterowania numerycznego CNC, silniki i sterowniki napędów, panele operatorskie zamieniono nowoczesnymi dotykowymi interfejsami HMI. Przy czym same interfejsy ujednolicono również pod względem grafik i zestawu funkcji z interfejsami stosowanymi na innych stanowiskach montażowych, co znacznie ułatwia obsługę i przyspiesza czynności prowadzone przez operatorów. Nowością była instalacja i wykorzystanie kamer systemu wizyjnego w kontroli poprawności montażu (oraz wymiany) złączek w poszczególnych otworach, w trakcie procesów łączenia elementów skrzydła. Ponadto w głównych konsolach operatorskich dodano panel zarządzania i utrzymania ruchu, połączony z nadrzędnym komputerem PC wykorzystywanym do zadawania nastaw oraz monitoringu ogólnego procesów produkcyjnych. W ten sposób na panelu operatorskim uzyskuje się dostęp do wybranych nastaw, niezbędnych do korygowania zadań procesowych, wraz z wizyjnym monitoringiem i weryfikacją wprowadzanych korekt.
Modernizacja stanowiska montażowego skrzydeł samolotów Boeing 777 przyczyniła się do znacznego ograniczenia niezbędnych procedur zarządzania i utrzymania ruchu.
? Niejednokrotnie zdarzało się, że na skutek przestarzałej infrastruktury okablowania i systemów sieciowych maszyny wyłączano nawet na dwa dni ? przyznaje Fred Rassoulian, inżynier zakładów Boeinga. ? Obecnie ewentualne przestoje ograniczone są do minimum; można powiedzieć, że w skali miesiąca zyskano kilka dni poprawnej pracy maszyn. Ponadto dzięki nowoczesnym panelom sterowniczym i usprawnieniu procedur monitoringu realizacja zadań montażowych oraz kontrola ich jakości jest znacznie łatwiejsza i szybsza.
Wzrosła też wydajność procesu mocowania i łączenia dzięki bezbłędnej lokalizacji miejsc łączenia i osadzania złączek. Maszyny stały się mniej energochłonne, dzięki wymianie kompresorów i innych elementów pneumatycznych.
? Firma Concept Systems bardzo dobrze zrozumiała i odpowiedziała na wymagania procesowe zakładów Boeinga ? przyznaje Fred Rassoulian. Jej inżynierowie osobiście nadzorowali kolejne fazy modernizacji i procedury testowania nowych rozwiązań, tak by ich wdrożenie jak najszybciej przyczyniło się do poprawy warunków funkcjonowania procesów oraz ich obsługi.
CE