Skip to main content

Assembly Planning and SIMulation of an Aircraft Final Assembly Line

Article Category

Article available in the folowing languages:

Narzędzia oparte na rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej pozwolą na szybszy i tańszy montaż samolotów

Wiele zadań związanych z budową samolotów, takich jak montaż kabiny czy luków bagażowych, wykonują ręcznie pracownicy. W wielu przypadkach ergonomia ich miejsc pracy pozostawia wiele do życzenia, podobnie jak przejrzystość procesów. W celu optymalizacji procedur zespół jednego z unijnych projektów przyjrzał się bliżej realizacji tych zadań oraz możliwości ich automatyzacji dzięki wykorzystaniu technologii wirtualnej rzeczywistości.

Gospodarka cyfrowa
Transport i mobilność

Planowanie zadań związanych z montażem elementów wewnętrznych samolotów, zakładających współpracę ludzi i robotów w zamkniętych i złożonych środowiskach stanowi poważny problem, wymagający uwzględnienia wielu czynników, w tym postrzegania różnych typów pracowników, kwestii związanych z logistyką i nieoczekiwanych sytuacji, takich jak awarie robotów. Nowe technologie – takie jak rzeczywistość wirtualna – pozwalają na rozwiązanie tych problemów w bezpieczny sposób, bez konieczności ponoszenia nadmiernych kosztów. Technologia rzeczywistości rozszerzonej (AR) pozwala na umieszczenie istotnych informacji uzyskanych z komputerów, dotyczących na przykład stanu robota lub nowych planów montażu we właściwym dla nich kontekście.

Ulepszanie procedur operacyjnych dzięki symulacjom rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej

W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu SIMFAL jego uczestnicy zajęli się optymalizacją automatycznych prac montażowych realizowanych w kabinach samolotów oraz lukach bagażowych. W tym celu skupili się na analizie wzajemnych zależności pomiędzy pracownikami i systemem automatycznym w czasie realizacji zadań związanych z montażem. „Zależności te wpływają na sytuacje, w których pracownicy współpracują z systemami automatyzacji”, zauważa Diego Borro, koordynator projektu. Partnerzy skupieni wokół projektu zbudowali środowisko symulacyjne oparte na technologiach rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej, umożliwiające realizację oraz ocenę różnych scenariuszy procesów. W ramach projektu powstało również środowisko w rzeczywistości wirtualnej pozwalające na symulację montażu wnętrza samolotu. Wyniki tych działań zostały wykorzystane w systemie rzeczywistości rozszerzonej. Narzędzie stanowi wsparcie dla pracowników prowadzących prace montażowe, ponieważ zapewnia możliwość wizualizacji oraz monitorowania parametrów procesu w czasie rzeczywistym. Oba narzędzia, stosowane razem, pozwalają oceniać różne warianty montażu i wybierać najlepszy pod względem sprawności oraz bezpieczeństwa i higieny pracy. „Nasz elastyczny i oferujący niespotykane dotąd możliwości symulator wykorzystujący wirtualną rzeczywistość pozwala na generowanie różnych scenariuszy procedury montażowej dzięki zmianom poziomu automatyzacji, współpracy na linii ludzie-roboty, liczby robotów oraz innych parametrów”, wyjaśnia Borro. „Co więcej, nasz symulator jest niezwykle zaawansowaną platformą umożliwiającą sprawdzanie, ocenę i podejmowanie decyzji w zakresie wyboru procesów”.

Wsparcie producentów samolotów w planowaniu i ocenie procesów montażowych

Rozwiązanie pozwala na dokonanie analiz w celu oceny alternatywnych rozwiązań montażowych pod kątem różnych kluczowych wskaźników efektywności, takich jak czas, koszty, ergonomia, nakłady inwestycyjne oraz zwrot z inwestycji. Zespół przeanalizował w ten sposób 23 scenariusze podstawowe oraz 81 scenariuszy dotyczących montażu całego samolotu. Uczestnicy projektu SIMFAL opracowali również demonstrator cyfrowego bliźniaka, pozwalający na weryfikację rzeczywistych procesów. Było to możliwe dzięki kompleksowej architekturze komunikacji, zaprojektowanej z myślą o zapewnieniu łączności robotów wykorzystywanych w ramach procesów oraz ich wirtualnych odpowiedników. Demonstrator pozwala użytkownikom na prześledzenie wszystkich ruchów robotów oraz części. „W przyszłości demonstrator nie będzie wykorzystywany wyłącznie w celu monitorowania procesu, ale także w celu kontrolowania lub zmiany jego parametrów w czasie rzeczywistym”, dodaje Borro. Oparte na technologii rzeczywistości rozszerzonej narzędzie zostało również zintegrowane z demonstratorem cyfrowego bliźniaka, dzięki czemu system może wspierać pracowników w zadaniach wymagających współpracy pomiędzy ludźmi i robotami. „W ramach projektu SIMFAL zostały opracowane i przeanalizowane różne systemy rozdzielania prac pomiędzy ludzi i maszyny. Na ich podstawie tych prac udało nam się ustalić rozwiązanie optymalne z punktu widzenia wydajności”, podsumowuje Borro. Obecnie możliwe jest dostosowanie automatycznego systemu do konkretnego pracownika z uwzględnieniem różnych czynników, takich jak ergonomia i zadowolenie pracownika.

Słowa kluczowe

SIMFAL, montaż, robot, rzeczywistość wirtualna, samolot, rzeczywistość rozszerzona, kabina, luk bagażowy, współpraca ludzi i robotów

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania