作为欧盟LOCOMACHS项目的一部分，普罗德泰斯着眼于研究未来机翼工厂是如何开发的，尤其关注设计和构建精益装配夹具的机翼盒实物模型。
未来的飞机生产线会是什么样子？今天的生产流程和系统将如何改进提高生产速度和满足日益增加的航空旅行的需求？
一些评论员估计，未来5年内飞机产量将要翻倍。为了实现这一生产速度，传统制造业装配技术和流程需要进一步发展。
欧盟第七框架计划((FP7/2007-2013)项目—LOCOMACHS和布里斯托尔的普罗德泰斯公司正在考虑这些问题。这个项目的主要合作者之一的普罗德泰斯公司正在研发新一代机翼生产线，其部分子公司在瑞典。
普罗德泰斯做这个项目两个工作的一部分。首先是帮助设计和构建精益装配机翼盒实物模型的夹具(所谓的LAWiB)和第二是利用普罗德泰斯的三维模型和流水线技术创建一个虚拟全面精简生产线来建立更快和更符合成本效益方式的机翼。
LAWiB是两个物理实物模型之一，由一部分机翼，前面和后面机翼横梁，四根支柱，上下盖以及连接组件来组装所有零件。该连接组件是由金属和复合材料混合而成。LAWiB对新的设计技术和装配过程进行检测。下图翅膀的标识部分是用LAWiB夹具组装的。
夹具得益于普罗德泰斯的可重构模具的经验和技术。该夹具的主要技术是使用公司套筒接合模块化夹具系统的专利。该技术设计是为了实现灵活性和稳健性，保证结构施工过程不使用焊接。钢铁的基本技术适用于装配，加工或其他框架结构的应用。
普罗德泰斯的主任彼得•赫尔高森解释说：“可重构工具技术摆脱了传统夹具设计的局限性，传统夹具设计需要提前几个月获知并行工程所需产品组件的几何和基准。我们套筒接合系统使用标准板，螺栓和螺母连接接缝。高的安装螺栓扭矩值提供刚性摩擦接头，也就是焊接接头的刚度。”
英国的制造业技术中心(MTC)作为LAWiB实物模型最后的集成商，曾与普罗德泰斯合作过很多项目。MTC技术专家(装配系统)安迪希尔科克斯说：“普罗德泰斯创新的工具解决方案提出要提高快速配置工具和夹具以适应多种产品，利率波动和子零部件供应条件变化的能力。这为提高装配操作的效率提供了巨大的潜力。”
夹具还需要自动化技术使组件能够活动，允许组件安装还可以使弥补公差偏差的零件重新定位。达到这个要求的三个“昆虫”机器人已经开发出来。“昆虫”机器人是一个可以在空间内运动的六个元件组成的机器。该机器人有六条腿，可以旋转，其长度可以改变且允许平台可以在六个自由度内来回移动。
“我们设计的“昆虫”机器人已经适应装配过程。首先，使用两个同步的“昆虫”机器人，他们可以操纵前缘。其次我们使用反应传感器结合“昆虫”机器人管理横梁的位置，因为他们会自动定位到机翼盒中最合适的位置。”赫尔高森补充道。
“昆虫”机器人能携带旗帜和皮卡使夹具快速重新配置。这也可以生产不同飞机变体的组装线，并允许快速换发新证和校准。再加上使用激光跟踪器，它提供反馈可以控制运动的“昆虫”机器人，它们将自动迁移所需的地方。
自动化的安装横梁和机翼是实现这个构建过程的理想方法，套筒结合技术和“昆虫”机器人组合起来提供了一个可行的解决方案。
可重构技术和自动化技术组成装配过程的基础，这有利于引导他们选择在这个项目而不是传统的装配过程。项目过程包括：
●由于使用专门设计的应用程序在短期内更换夹具设计；
●灵活地处理后期设计的变更；
●由于使用现成的模块化组件缩短交货期；
●由于模块化的配置和夹具组件的重新利用改变效率；
实现新的、更复杂以及自动化的机翼生产线，构建过程存在许多挑战。为验证这些机翼生产线开发的新技术，创建了一个虚拟的三维工厂。
普罗德泰斯公司模拟机器人操作，确保他们可以完成他们的任务，展示了可达到的构建速度，预见了资源需求，确保人机交互的安全管理。使用这个模拟与LAWiB实物模型证明这项技术可以全面构建机翼。
LOCOMACHS项目的技术主任兼萨博航空项目负责人马格纳斯英格斯头姆，解释道：“设计一个虚拟工厂有几个好处。在物质流和工作环境具有可见性的一个静态的2D绘图中可以发现容易被忽视的运营商强调的细节。例如，身体可接触性、工作姿势和材料处理。
普罗德泰斯公司引入3D体验，这是一个新的达索系统平台。该平台提供一个非常现代的模拟环境，提供工作所需的所有功能，满足更复杂的自动化工厂的需求并且像LOCOMACHS项目中所展示的一样生产速度会迅速增加。
由于航空工业复杂的操作的要求，同时与汽车工业相比努力构建低利率。运营商和机器人更有可能彼此一起工作(见下图的人类和机器人校准)。普罗德泰斯公司模拟未来机翼工厂的最后阶段。
所以，未来的飞机生产线看起来像什么？没有人知道确切的答案，但是普罗德泰斯公司，萨博公司，MTC公司和其它LOCOMACHS项目的合作伙伴在装配工艺和新的制造工艺取得巨大的进步，尽力满足未来所面临生产线的巨大需求。
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文章来源： Aerospace 由张静编译、整理
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