Когда пассажирский самолёт поднимается над облаками, температура за бортом может опускаться значительно ниже нуля. При этом пилоты должны сохранять полный обзор независимо от мороза, влажности, осадков и резких перепадов температуры. Поэтому остекление кабины — не просто прозрачная преграда между экипажем и внешней средой, а сложное авиационное изделие, от качества которого напрямую зависит безопасность полёта.
На ОНПП «Технология» имени А.Г. Ромашина введён в эксплуатацию роботизированный лазерно-гравировальный комплекс для обработки авиационного стекла. Установка применяется при серийном производстве электрообогреваемого остекления кабин российских самолётов Superjet-100 и МС-21. Оборудование поставила и настроила компания «РТ-Техприемка», входящая вместе с предприятием в Госкорпорацию Ростех.
Главная особенность комплекса заключается не в эффектной работе лазерного луча, а в точности операции, которую практически невозможно выполнить вручную.
Зачем авиационному стеклу токопроводящее покрытие
Стекло в кабине современного самолёта состоит из нескольких функциональных слоёв. Один из них — тонкое токопроводящее покрытие, которое используется в системе регулируемого электрообогрева.
Когда через покрытие проходит электрический ток, поверхность равномерно нагревается. Благодаря этому на стекле не образуются лёд и конденсат, а пилоты сохраняют необходимый обзор даже в сложных метеорологических условиях.
От равномерности покрытия зависит распределение тепла. Если обработать поверхность неточно, отдельные участки могут нагреваться сильнее или слабее других. Для авиационной техники, где требования к надёжности особенно высоки, подобные отклонения недопустимы.
Остекление для Superjet-100 и МС-21 разработано ОНПП «Технология» в рамках программы импортозамещения. Оно обладает повышенной прочностью, рассчитано на столкновение с птицами и оборудовано регулируемой системой электрообогрева.
Как работает лазерный робот
Новый комплекс создан на базе промышленного робота. Он оснащён лазерным сканирующим модулем и твердотельным иттербиевым лазером.
Сначала сканирующий модуль обследует поверхность изделия и сопоставляет её с заданной трёхмерной моделью. Затем лазер удаляет частицы токопроводящего покрытия в строго определённых местах, формируя необходимую структуру будущей системы обогрева.
Работа выполняется бесконтактно. Инструмент не касается стекла, поэтому снижается риск механического повреждения поверхности и не требуется проводить ряд дополнительных технологических операций.
Абсолютная погрешность обработки составляет не более 0,9 миллиметра. Размер рабочего поля — 2000 на 1600 миллиметров, что позволяет использовать комплекс для изделий разной формы и габаритов.
Сложность заключается в том, что авиационное стекло имеет не плоскую, а объёмную поверхность. Роботу приходится непрерывно учитывать кривизну изделия, сохранять заданное расстояние до него и вести лазер по рассчитанной траектории. Малейшее отклонение способно нарушить структуру покрытия.
Именно поэтому такую операцию невозможно просто передать опытному мастеру с ручным инструментом. Человеческий глаз и рука не способны на протяжении всего процесса удерживать одинаковую точность на сложной геометрической поверхности.
Робот не заменяет инженера
Промышленная роботизация нередко описывается как процесс, при котором машина вытесняет человека с производства. В действительности новый комплекс показывает другую модель.
Робот берёт на себя операцию, которую человек физически не может выполнить с необходимой точностью и стабильностью. Однако перед началом работы специалисты создают цифровую модель изделия, программируют траекторию, определяют параметры лазера, контролируют качество обработки и обслуживают оборудование.
Результат зависит не только от технических возможностей машины, но и от работы программистов, инженеров, технологов, операторов и специалистов по контролю качества.
Робот не принимает самостоятельного решения о том, как обрабатывать конкретное стекло. Он точно воспроизводит последовательность, заранее рассчитанную и проверенную человеком.
Почему важна стабильность, а не только скорость
Ручная работа во многом зависит от опыта, концентрации и физического состояния специалиста. Даже высококвалифицированный сотрудник не может каждый раз повторять сложную операцию с абсолютно одинаковым результатом.
Автоматизированный комплекс способен выполнять заданное действие многократно, сохраняя установленную траекторию и параметры обработки. Для серийного производства это особенно важно: каждое выпущенное изделие должно соответствовать одним и тем же требованиям.
Роботизация позволяет не только ускорять производство, но и снижать вероятность случайных отклонений, повышать воспроизводимость процесса и облегчать контроль качества.
По данным «РТ-Техприемки», спрос на подобные автоматизированные системы растёт в отраслях, связанных с производством оптики, электроники и композиционных материалов.
Один самолёт — сотни технологий
Со стороны пассажира авиастроение обычно начинается с готового лайнера на взлётной полосе. Однако за каждым самолётом стоит большая производственная кооперация: одни предприятия создают двигатель, другие — элементы фюзеляжа, композитное крыло, системы управления, авионику, кресла или остекление.
Лазерный комплекс на ОНПП «Технология» отвечает только за одну операцию внутри этой длинной цепочки. Но именно из таких точных и на первый взгляд незаметных процессов складывается серийное производство современной авиационной техники.
Внедрение оборудования проходит в рамках инвестиционного проекта комплексной программы развития гражданской авиации. На предприятии рассчитывают, что модернизация поможет увеличить выпуск отечественного остекления для Superjet-100 и МС-21.
Не человекоподобная машина, а настоящий промышленный робот
Когда говорят о роботах, воображение часто рисует металлическую фигуру, похожую на человека. В промышленности робот выглядит иначе. Чаще всего это механический манипулятор, оснащённый инструментом, датчиками и программным управлением.
Ему не нужны лицо, голос или способность ходить. Его ценность определяется тем, насколько точно, безопасно и стабильно он выполняет конкретную операцию.
Лазерный комплекс для авиационного остекления не станет героем выставочного шоу и не будет разговаривать с посетителями. Его работа проходит внутри производственного цеха, а результат пассажир, вероятно, никогда не увидит отдельно от самолёта.
Но именно такие машины показывают, как на практике выглядит промышленная роботизация: не эффектная замена человека, а точный инструмент, расширяющий возможности инженера и позволяющий производству решать задачи, которые ещё недавно считались недоступными для ручного труда.
#Технология #ПромышленнаяРоботизация #Авиастроение #МС21 #РоссийскиеТехнологии
Графическое сопровождение статьи создано с использованием технологий искусственного интеллекта.