CAMX  - 复合材料和高级材料博览会
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工厂参观:STELIA Aerospace, Méaulte,法国

空中客车机身部门供应商推动混合动力系统生产,组装和热塑性复合材料的边界。
# stelia#编织#切割工具

STELIA Aerospace(法国图卢兹)在全球拥有7000名员工,2018年的营收为22亿欧元。航空结构学排名世界第三,飞行员和机组人员座位排名世界第一,头等舱和商务舱乘客座位排名世界第三。

Stelia Aerospace的使用复合材料延伸到空中客车A350前方机身段,适用于ATR涡轮螺旋桨飞机的翅膀,各种直升机结构和一些座位产品,包括其最新的蛋白石座位。复合材料的生产设施包括法式景点Méaulte(大型机身段)和Salaunes(较小的复合零件),摩洛哥和突尼斯的详细零件和组装以及广泛复合材料的飞机,防御和空间的各种复合零件,卢森堡,新斯科舍省,加拿大。

STELIA Aerospace是2015年由空客的两个子公司Aerolia和Sogerma合并而成。该公司位于Méaulte,距巴黎北部1.5小时车程,占地49公顷,拥有15万平方米的生产空间,1500名员工和500名分包商,是空客供应链的关键部分。“在2018年为A320、A330、A350、A380和A400M交付了860个机头机身部件,”STELIA Méaulte通讯经理Francois Fournier说。他是我参观该网站“未来工厂”A350机头机身生产和STELIALAB R&T设施的导游,陪同的还有Olivier Canal, STELIA Aerospace Méaulte R&T制造、组装和自动化、复合材料和数字工厂负责人,以及Simon Maire-Vigeur, STELIALAB R&T复合材料制造负责人。

“未来工厂”

在总部大楼的介绍性介绍中,福涅尔解释说,STELIA Aerospace已经投资于未来的技术,如数字制造和自动化,包括用于提高生产效率的增强现实/虚拟现实,以及用于更高效组装的机器人/合作机器人。

“未来是复合材料金属结构,“笔记运河。“我们正试图定义未来的解决方案,不要取代我们的工人,而是让他们更高效。”

这场推动效率可能是五年前开始的“未来工厂”倡议的最佳举例说明,以满足A320和A350生产的斜坡。“我们拥抱了这个网站的新工业战略,”召回运河,谁是主动权的项目经理。“我们希望能够满足可变生产率,并开发灵活的工具,我们可以从一个程序到另一个程序重新回发。”

这种重新思考的另一个结果是将建筑物致力于具体计划。“每个Canal说,“并且采用精益生产方法进行设计,重点是消除劳动力、运输、材料和过程中的浪费。”STELIA航空航天公司还重新设计了A320生产线,并提高了10% - 20%的生产率,“这实际上是一个显著的改进,”Canal说。“我们用了两年半的时间实现了这一目标,在保持生产的同时,改变了该工厂50%以上的生产足迹随时提供100%,质量损失。“这一成功被认为是高级别的管理支持,“但我们也努力为工人拥有所有权,”他指出。

运河解释说,30,000平方米的A350生产建筑的设计由流量决定,其U形呈例,原料进入一端和完成的机身部分离开另一端。“我们A350结构生产的一切都在这座建筑中,从头到赛到最终组装。例如,这是重要的,允许快速轻松地识别和解决任何质量问题,“他说。

对于A350,Stelia航空航天生产鼻子机身部11,它们是更好地抵抗鸟类撞击损坏的所有金属,以及用于部分12的复合金属/复合混合组件,包括鼻子着陆齿轮湾。四分之一节目Stelia Aerospace的“未来工厂”视频,指出脉冲线,如用于汽车组装的脉冲线。“我们建立了一个演示线,让工人培训和揭开这种移动线路,在特定的Takt时间工作以满足全利率生产,”运河说。

另一方面是数字技术。Canal表示:“数字化解决方案使我们能够将所有技术原理图和步骤放在平板电脑上,并确保每个部分都能获得最新的3D模型。”因此,员工可以随时了解到关键的细节和变化,而经理可以很容易地获知潜在的问题。卡纳尔说:“我们还开发了增强现实技术来帮助组装,例如,在机身外壳上的投影显示哪些部件和附件将在哪里制造。”他补充说,检查cobots.用于完成完成部分的3D扫描,然后与数字样机进行比较,识别任何异物或缺少部分,质量问题等。

我们的参观从A350生产大楼的洁净室开始,在那里,科里奥利(Quéven,法国)自动化纤维放置(AFP)机器为11/12下部单元放置大型碳纤维增强聚合物(CFRP)机身外壳,为12部分的皇冠和两个侧壳。这些外壳然后与预制的弦配合,真空袋装,在高压釜中固化。固化后,它们被修整并装载到搬运工具上,便于在装配的所有步骤中运输,包括机器人钻孔和紧固件安装。每个面板都采用自动无损检测(NDT)进行检测。完成的组装件被交付到法国圣纳泽尔的空客机身装配线。

Stelialab.

下一站式是2,000平方米的Stelialab R&T中心,它占据了Industilab的左半部分,一个区域技术和培训设施,位于Stelia Gated Complex的南部。Stelialab活动致力于复合材料,装配和数字技术。

这里的旅游再次开始室布兰奇(洁净室),一个相当大的,开放式房间,装袋用品和铺设工具。Simon Maire-Vigueur解释了该集团的使命是确定低成本,大多数大部分零件的未来。热固性复合材料的工业化包括高速AFP和液体树脂输注(LRI)工艺,包括树脂转移成型(RTM),用于大型封闭式盒子结构,如机翼部件,水平尾部平面和垂直尾部平面。

留下洁净室,我们进入由科里奥利机器占用的AFP室,可以将距离长达4米的零件。致力于R&T,Maire-Vigueur指出,每年占用200多天。Stelialab开发了一种使用烤箱或自加热工具整合AFP制造的干燥加强筋和皮肤的过程,该方法使用烤箱或自加热工具来固化自电釜(OOA)。“我们更喜欢注射压力较低的LRI,因为我们可以使用更便宜的工具,”Maire-Vigueur说。

TPC路线图

这台AFP机器也被用于为全热塑性复合材料(TPC)直升机机身/尾臂演示装置铺盖,这是拱门TP开发计划的一部分。它在2017年巴黎航展以及2018年和2019年JEC World上展出,使用了8条0.25英寸宽的碳纤维/聚醚酮酮(PEKK)胶带激光加热制成。Maire-Vigueur说:“我们在上篮过程中将防雷保护与AFP相结合。”“皮肤是用Kapton袋膜ooa固化的,这其实不是很方便。”欧米茄形状的弦是由购买的单向胶带平板制成,由Aviacomp(图卢兹,法国)盖章形成。同样的工艺也用于框架,但使用的是由Porcher (Badinières,法国)提供的编织材料制成的板,并在Cetim(南特,法国)盖章。虽然车架是用标准的机械方式固定的,但纵梁是用自动动态感应焊接固定的。Maire-Vigueur说:“这降低了成本,带来了新的设计可能性。”“我们还演示了对连接点的过度成型,比如电气线束。”

当被问及该计划的挑战时,Maire-Vigueur引用了上篮,焊接和15个月的时间表。“甚至在没有太多的织物中造成的冲压率也不容易,”他补充道。虽然泰勒斯航天的图卢兹设计办公室完成了尾侧设计,但所有的生产都是由Stelialab监督的。然而,Arches TP只是Stelia Aerospace的热塑性复合材料路线图的一步。该公司继续开发TPC技术,以展示以下几年全规模TPC机身的可行性。

重新设想未来的空气结构

退出AFP室,旅游通过一个非常大的开放式厅进行,该大厅被临时墙分为安全的“开发单元”以保护知识产权。走过大厅并左转,我们达到一个带小型Scholz(Coesfeld,德国)高压釜的地区,可以为450°C,以及用于树脂输注的注射机。“因为我们的路线图是为了固化OOA,我们实际上使用像烤箱一样的高压釜,固化热塑性复合材料,没有压力,”Maire-Vigueur解释道。窗帘装饰室和带NDT设备旁边的区域,包括小C扫描系统。

我们再次转动并进入一个大型测试实验室。“我们可以研究质量控制和材料和流程调查的抛光横截面,”Maire-Vigueur说。该实验室还设有罗米尔(六角形制造智能,Shropshire,U.K.)ARM,用于坐标测量,以及纤维体积比,硬度和化学测试的设备。“我们的研发团队中的所有工程师都能够进行自己的材料和过程控制,”备忘录Maire-Vigueur。“我们训练他们能够通过制造来从设计中进行检查和测试最终部分。这对于了解整个过程非常重要,并能够快速评估疑似问题及其原因。设计与制造和质量测试没有分开。“

最后一站是一个大型自动化实验室在一个隔离区域。简单地看一下里面,可以看到使用机器人和合作机器人进行新组装的工作。卡纳尔说:“我们正在考虑进一步开发更小、更实用的工具,并试图想象如何更快、更低的成本将零件组装在一起。”“我们的文化是不断突破界限、开拓新领域。我们在应用机器人技术方面一直处于领先地位,现在我们在推动复合材料技术方面也处于领先地位。我们已经展示了我们重新思考和展望未来的能力,我们永远不会停止。”

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