Due Laser Tracker in parallelo per la misura dei piloni Airbus

Airbus - Francia

Airbus jet engine pylons
Aumento esponenziale dell‘attività

Il locale di misura dell‘unità piloni di St. Éloi controlla la totalità dei piloni prima del loro montaggio sull‘aereo con un ritmo è di 80 piloni al mese. François Richer, Coordinatore clienti compagnie aeree nel settore della Gestione della qualità spiega che «i primi apparecchi di misura e di controllo dei piloni erano dei teodoliti Kern con telecamera e stadie da incollare. La mira con elaborazione delle immagini rappresentava all‘epoca, negli anni 1990, una vera e propria rivoluzione tecnica. Nel 1999, Airbus St. Éloi ha acquistato due Laser Tracker Leica LTD500, che utilizzava in modo sequenziale per misurare a quel momento circa 600 piloni all‘anno.» L‘aumento esponenziale del ritmo di fabbricazione di aerei, dovuto a una crescente domanda, satura rapidamente il locale di misura. François Richer prosegue: «con un obiettivo di crescita del ritmo del 54 % nel periodo 2006-2010 era necessario reagire e trovare una soluzione a questa difficile situazione».
Medium JPGCS Airbus St Eloi 2
 
Due Laser Tracker in parallelo: risparmio di tempo evidente

La prima idea, ossia la costruzione di un secondo locale di misura è stata rapidamente abbandonata: «la mancanza di spazio e le difficoltà nel riprodurre in modo identico il locale di misura ci hanno costretti a cercare un altro modo per risparmiare del tempo» spiega François Richer. L‘idea di utilizzare in parallelo i due Laser Tracker di Leica Geosystems al fine di sincronizzare la misura si è rapidamente fatta strada. L‘aspetto fondamentale era tuttavia garantire la semplicità di utilizzo del sistema. 
La squadra di St. Éloi ha quindi, logicamente, contattato il servizio di assistenza della sede principale di Leica Geosystems in Svizzera e i programmatori di entrambe le società si sono quindi messi al lavoro. Le sfide erano molteplici: oltre a dover trovare una soluzione per utilizzare in parallelo i due sistemi e sincronizzare le misure era necessario considerare le difficoltà dovute a specificità non indifferenti di misure non identiche da un lato e dei piloni (con un numero variabile di punti da misurare) dall‘altro. I vantaggi economici di questa soluzione sono risultati un ulteriore punto a favore: è possibile conservare i due Laser Tracker esistenti e risparmiare il 50 % del tempo nel ciclo di misura modificando unicamente il software di pilotaggio dei tracciatori.

Scelta di un software unico, semplice e rapido

«Il software utilizzato inizialmente da Airbus non rispondeva più alle esigenze di tempo richieste» ricorda Stéphane Malet, ingegnere di vendita di Leica Geosystems responsabile per il Sud-Ovest della Francia e contatto privilegiato dei siti industriali di Airbus nella regione di Tolosa. La soluzione attuale si basa sul software EmScon di Leica Geosystems. La squadra di sviluppo interno di Airbus, in base allo strumento EmScon, ha sviluppato una soluzione completamente integrata all‘applicazione ed è in grado di seguire l‘evoluzione del sistema. I punti di congiunzione e le conversioni in altri sistemi sono stati ridotti al minimo al fine di semplificare l‘utilizzo del software e di renderlo più economico. Gli utilizzatori, che temono costantemente le fasi di messa a punto e di validazione del software, sono stati coinvolti nello sviluppo della soluzione soprattutto per poter rispondere alle loro esigenze. Uno di loro ci spiega che «il software include attualmente delle funzioni inesistenti in precedenza con un sistema molto semplice di caselle da crociare, senza alcun influsso sul file modello. L’interfaccia uomo-macchina è perfetta, la sicurezza ottima e la possibilità di allestire e modificare un verbale molto semplice». 
 
Il massiccio alleggerimento del software consente un accesso immediato ai dati di misura per proseguire ad esempio con la misura di punti fornendo una risposta effettiva agli utilizzatori e memorizzando tutti i punti di misura in una banca dati. In tal modo, l‘installazione in parallelo dei due Leica LTD 500 ha consentito una rapida sincronizzazione delle misure. Due punti su ciascun lato del pilone generano un primo piano di localizzazione del prodotto nel volume del locale, dei punti strutturali chiave consentono in seguito di creare due sistemi di coordinate distinti: il sistema di riferimento per il motore e quello per l‘ala. Ogni Laser Tracker misura in seguito i punti nel suo campo visivo in perfetta sincronizzazione. Le coordinate di punti sono quindi confrontate con le coordinate dello studio di ingegneria in base a diversi sistemi di riferimento grazie a una funzione di calcolo di matrice EmScon esportata in seguito in formato Excel®. «Abbiamo esaminato diverse nuove idee grazie all‘installazione in parallelo dei nostri due Laser Tracker» spiega François Richer, che prosegue: «La misura contemporanea dello stesso target da parte dei due strumenti funziona molto bene. Su un pilone di un Airbus A380 misuriamo 54 punti, ossia 216 punti sui quattro piloni. I punti che costituiscono i sistemi di riferimento per motore e ala presentano delle direzioni bloccate e sono quindi misurati due volte con denominazioni differenti per poter conoscere la loro posizione effettiva.».Medium JPGCS Airbus St Eloi
 
Attrezzature specifiche

Lo stabilimento di St. Éloi era ed è specializzato nella lavorazione e nella foratura di metalli duri. Di conseguenza, è pura illusione voler posizionare gli elementi con la misura dato che le sollecitazioni di foratura delle macchine a comando digitale sono molto importanti, le incastellature di montaggio devono essere estremamente robuste. Tali incastellature, controllate ogni anno, garantiscono il montaggio delle componenti elementari. I Laser Tracker forniscono un‘«immagine» globale dei piloni. I valori misurati consentono un controllo finale e un‘eventuale ripresa per modifiche e misure correttive. 
L‘aggiornamento è automatico grazie a una reimportazione della base dei risultati di misura per un utilizzo statistico e possibili adattamenti. François Richer precisa: «Un‘analisi statistica delle misure fuori tolleranza consente di trovare la causa dello scarto e di effettuare le necessarie misure correttive.» «Il nostro obiettivo per il futuro è di eliminare la parte artificio di misura. La fabbricazione e il controllo regolare di queste attrezzature uniche generano infatti dei costi non indifferenti che si moltiplicano per ogni genere di pilone. L‘eliminazione delle attrezzature ausiliarie per la misura implica la ricerca di una nuova soluzione di misura. In tal senso si sta valutando la possibilità di automatizzare la misura – con Leica T-Probe e un Laser Tracker che comanderebbe un robot con 6 gradi di libertà. L’accessibilità e l‘interfaccia meccanica del robot sono ancora da verificare. Siamo lieti che Hexagon Metrology e Leica Geosystems siano in grado di seguire l‘evoluzione tecnica delle nostre esigenze al fine di ottimizzare la parte dedicata al controllo. Si tratta di un partenariato in tutti i sensi» conclude François Richer.

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