Certified Quality and Complete Traceability in EWIS Manufacturing

Aerospace

Jeden partner pro celý výrobní proces
Moderní letadla kladou vysoké nároky na systém elektrických rozvodů a propojení (EWIS). Komax Group podporuje výrobu a testování v celém hodnotovém řetězci až po údržbu, opravy a generální opravy (MRO).
  • Sledovatelnost v každém kroku
    Úřady a výrobci letadel vyžadují záznamy o každém vodiči, každém kroku výrobního procesu a každé zkoušce. Automatizované značení, zpracování a testování zaznamenávají výsledky průběžně během výroby a přiřazují je k sériovému číslu kabelového svazku.
  • Malé série, rychlé přestavení
    Výroba kabelových svazků pro letecký průmysl se často vyznačuje velkým počtem variant, malými výrobními sériemi a neustálými konstrukčními změnami. Automatické přestavení, digitální pokyny k montáži a konfigurovatelné testovací adaptéry umožňují využívat stejné výrobní uspořádání pro širokou škálu kabelových svazků.
  • Odpovídající úroveň automatizace
    Objemy výroby v leteckém průmyslu jen zřídka odůvodňují nasazení plně automatické linky. Poloautomatické stroje zajišťují odizolování, zpracování stínění a smršťování bužírek na jednotlivých pracovištích, přičemž poskytují opakovatelné výsledky méně závislé na dovednostech obsluhy a úroveň automatizace, která může růst spolu s objemem výroby.
  • Testování v měřítku leteckého průmyslu
    Jediná přední část trupu letadla může obsahovat přibližně 20 000 testovacích bodů. Distribuované jednotky testovacích bodů, výměnné jednotky Line Replacement Unit, které se připojují přímo do vlastních racků letadla, a až o 95 % menší počet adaptérových kabelů umožňují praktické testování na úrovni kabelových svazků, jednotlivých sekcí i finální montáže.

Příprava dat

Od konstrukčních dat až po výrobu

Definování logiky, uspořádání a vedení kabelového svazku letadla vytváří obrovské množství dat. Tato data se následně musí využívat v různých systémech a k různým účelům: od nákupu přes vlastní výrobu nebo externího výrobního partnera až po testovací systém. Všechna tato pracoviště vycházejí ze stejného návrhu, ale pracují s různými datovými formáty, a chyba při převodu tak může zůstat neodhalena, dokud ji nezjistí tester. V době přísných požadavků na dodržování předpisů, krátkých dodacích lhůt a rostoucího tlaku na náklady se takové chyby prodražují.

Každý výrobce pracuje s daty jinak

Žádní dva výrobci nepřipravují svá data stejným způsobem. Seznam zapojení může být vytvořen ze souborů Excel, CSV, ANSI nebo ASCII nebo přímo ze systémů ECAD, jako jsou Zuken a Siemens. Parametry a tolerance testování vycházejí ze stejných technických dat, která řídí výrobu, přičemž informace potřebné k vytvoření testovacího programu se obvykle nacházejí ve více než jednom zdroji. Komax vychází ze systémů, které již používáte, a na jejich základě navrhuje další postup.

Digitalizace dat

Další informace o Data2Wire

Automatizované stříhání a značení

Sledovatelnost začíná prvním střihem

Kabel instalovaný v letadle musí zůstat identifikovatelný po celou dobu životnosti letadla, od výroby přes kontroly a údržbu až po opravy. Vyžadují to předpisy, ale náročné prostředí, ve kterém kabelové svazky pracují, splnění tohoto požadavku komplikuje. Ne každý kabel lze navíc označit laserem, takže se v jednom výrobním cyklu často kombinuje laserové značení s nasazováním označovacích návleček. Identifikační označení se aplikuje hned v prvním kroku, při stříhání vodiče na požadovanou délku, a všechny následující operace závisí na jeho správnosti a trvanlivosti.

Značení, které vydrží po celou životnost letadla

Stroje Komax automatizují stříhání na požadovanou délku a značení v rámci jediného řízeného procesu. UV laserové značení vyvolává reakci přímo v izolaci vodiče, čímž vzniká trvalé a nezměnitelné označení bez použití spotřebního materiálu, jako je inkoust. Optima 400 je určena pro střední a velké objemy výroby a umožňuje automatické přestavení mezi až 40 cívkami s vodiči. Kompaktní MRO 200 je vhodná pro malé až střední objemy výroby ve střediscích dokončování letadel a jejich údržby. EasyContrast následně ověřuje kontrast značení podle norem EN 3475-705 a SAE AS 4373 a dokumentuje výsledek.

Zpracování konců vodičů

Jeden postup pro všechny typy kabelů

Příprava konců vodičů v leteckém průmyslu znamená práci s materiály a tolerancemi, které neodpouštějí ani sebemenší chybu. Odizolování, krimpování a smršťování bužírek vyžadují vlastní postupy, nástroje a kontroly kvality. PTFE, Kapton, silikon a opletení ze skleněných vláken reagují na působení břitů každý jinak. Poškozený drátek splétaného vodiče, deformované stínění nebo nesprávně provedený krimp mohou způsobit, že hotový vodič skončí jako zmetek. Takové poškození lze snadno přehlédnout, dokud je tester neodhalí v sestaveném kabelovém svazku. Objemy výroby jen zřídka odůvodňují nasazení plně automatické linky, takže zpracování probíhá na jednotlivých pracovištích.

Měňte kabel, nikoli postup

Velká část této práce se stále provádí ručními nástroji. Poloautomatické stroje však umožňují rychlejší zpracování s konzistentnějšími výsledky, aniž by vyžadovaly investici do plně automatické linky. Řízená hloubka nastřižení, přesné polohování břitů a spolehlivá detekce vodičů zabraňují poškození jednotlivých drátků a stínění. U vybraných strojů se navíc během výroby monitorují a korigují parametry odizolování. Při výrobě s vysokou variabilitou a nízkými objemy, která je pro letecký průmysl typická, zůstávají časy přestavení krátké, protože většina typů kabelů nevyžaduje výměnu břitů ani mechanické seřizování. Poloautomatizace přináší přesnost při zachování vysoké rychlosti výroby.

Více o našich odborných znalostech v oblasti poloautomatizace
Stříhání a odizolování
Izolační materiály používané v leteckém průmyslu neodpouštějí chyby. Rotační a laserové odizolování umožňuje zpracovávat PTFE, Kapton a vláknové opletení, zatímco při zpracování stínění lze odkrýt opletené stínicí vrstvy bez jejich deformace.
Krimpování
Každý vodič je zakončen kontaktem a právě v místě krimpu vzniká vlastní elektrický spoj. Komax nenabízí ruční krimpovací nástroje, s jejich výběrem vám však pomohou místní specialisté. Kvalitu krimpu lze ovšem objektivně změřit.
Zajištění kvality krimpování
Krimpovací síla, výška krimpu a vytahovací síla se měří pomocí specializovaných nástrojů a mikrografický snímek zobrazuje průřez hotového krimpu. WinCrimp 8 propojuje výsledky s výrobní zakázkou v databázi, takže doklady o kvalitě zůstávají přiřazeny ke konkrétnímu dílu.
Infračervené smršťování
Smršťovací návlečky se zpracovávají pomocí digitálně řízeného infračerveného ohřevu, který zajišťuje stabilní a přesné výsledky a chrání obsluhu před zraněním.

Montáž a testování kabelových svazků

Řízená montáž s kontrolou přímo na montážní desce

Při zasouvání kontaktů do konektorů dnes vzniká většina chyb způsobených ruční prací a každá taková chyba vyžaduje následnou opravu. U kabelových svazků s mnoha variantami vyráběnými v malých sériích je situace ještě složitější, protože výkres na dřevěné desce rychle zastarává s každou konstrukční změnou. Taková deska navíc zabírá místo ve výrobě, přestože slouží pouze k montáži jediného typu kabelového svazku.

Pracovní pokyny přímo na místě montáže

EasyWiring importuje data CAD přímo, takže se konstrukční změny promítají na montážní desku elektronicky, aniž by bylo nutné vytvářet nový výkres. Uspořádání vodičů, konektorů a příslušenství se zobrazuje v měřítku 1 : 1 a obsluha je jednotlivými kroky provázena pomocí pracovních pokynů a kusovníku. Zkracuje se doba zaškolování, každý krok zůstává sledovatelný a modulární stoly lze pro další kabelový svazek jednoduše přeskupit, nikoli znovu stavět.

Montáž a testování v jednom pracovním procesu

S testováním není nutné čekat na dokončení kabelového svazku. Integrace testeru Cirris 8100 umožňuje obsluze identifikovat vodič přiložením sondy k testovacímu bodu a provádět nízkonapěťové testy v kterékoli fázi montáže, dokonce i během sestavování kabelového svazku na desce EasyWiring. Pro vysokonapěťové zkoušky na testovacím pracovišti nabízí Cirris 8250 až 100 000 testovacích bodů, zatímco Cirris 5150 umožňuje flexibilní integraci testování do automatizovaných zařízení.

Testování sekcí a finální montáže

Testování přímo tam, kde letadlo vzniká

Jakmile jsou kabelové svazky nainstalovány, přestává být předmětem testování samotný svazek a stává se jím část letadla, kterou je nutné důkladně otestovat podle normy EN 2283 nebo ekvivalentního standardu. Samotná přední část trupu může snadno obsahovat přibližně 20 000 testovacích bodů a rotorová letadla nebo stroje eVTOL přinášejí další konstrukční komplikace. Před zahájením testování je nutné ke každému konektoru připojit adaptér. Díly, podsestavy i kompletní sekce přicházejí již otestované, avšak spoje vzniklé jejich vzájemným propojením dosud nikdo netestoval. Teprve po zdokumentování těchto výsledků může začít další krok montáže.

Každý testovací systém se vyrábí na zakázku

Společnost adaptronic vyrábí každý testovací systém podle požadavků zákazníka. Modulární konstrukce umožňuje nakonfigurovat každý systém ze sady standardních komponent. Ta zahrnuje tester, distribuované jednotky testovacích bodů, adaptérové kabely, výměnné jednotky Line Replacement Unit s kartami testovacích bodů, které se připojují do vlastních racků letadla, import stávajících testovacích programů nebo automatické generování nových programů, uvedení do provozu i školení. Stovky konektorů rozhraní umožňují nadále používat stávající adaptérové kabely i kabely jiných výrobců. Instalovaný systém lze tudíž rozšiřovat, místo aby se musel vyměňovat. Tento přístup vychází ze čtyřiceti let zkušeností s instalacemi v leteckém průmyslu.

Pro nejrozsáhlejší testované objekty nabízí NT 800-1 až 131 072 testovacích bodů. Distribuované jednotky testovacích bodů mohou být umístěny až 90 metrů od testeru a jsou připojeny jediným kabelem, který přenáší napájení, řídicí i měřicí signály. Norma EN 2283 stanovuje pro elektrické rozvody letadel horní hranici zkušebního napětí 1300 VDC. Elektrický a hybridní elektrický pohon však tuto hranici již překračují a testovací napětí v rámci celého portfolia dosahují až 6000 VDC a 5000 VAC. Železniční vozidla dnes podléhají nejpřísnějším požadavkům na testování v celém odvětví, přičemž tyto požadavky jsou stále hluboko pod možnostmi uvedených systémů. Jednotky Line Replacement Unit se připojují přímo do vlastních přístrojových racků letadla a adaptéry Active Termination Adapter snižují počet adaptérových kabelů až o 95 %. Testování probíhá podle normy EN 2283 a každý výsledek je zdokumentován.

Méně kabelů, rychlejší příprava, více místa na palubě

Každý konektor v testované sekci obvykle potřebuje vlastní adaptérový kabel pro připojení k testovacímu systému. Adaptéry Active Termination Adapter tento kabel nahrazují. Adaptér se připojuje přímo ke konektoru a napájecí, řídicí i měřicí signály procházejí testovaným kabelovým svazkem, takže jednotka nepotřebuje baterii ani bezdrátové připojení.

Jediný adaptér obsluhuje až 60 testovacích bodů na jednom nebo několika konektorech. Pokud je některý vodič nesprávně zapojen, zobrazí se výsledek měření na notebooku nebo tabletu a adaptér u příslušného konektoru současně začne blikat. V rámci celé sekce se tak odstraní až 95 % adaptérových kabelů, včetně nároků na jejich skladování, manipulaci a času potřebného k přípravě.

Samotné adaptéry jsou standardizované jednotky, takže testovací sestavu lze sestavit ze skladových zásob, nikoli z kabelů navrhovaných a objednávaných pro konkrétní letadlo. S menším počtem kabelů ubývá vybavení uvnitř letadla, testovaná sekce zůstává přístupná a během testování mohou pokračovat další práce.

U systému NT 800-2 umožňují stejné adaptéry testování při napětí až 1300 VDC, takže zkoušky izolace a elektrické pevnosti lze provádět se stejným uspořádáním.

Naše odborné znalosti v oblasti testování

Kvalita na prvním místě

Přejít na řešení pro zajištění kvality

Údržba, opravy a generální opravy

Dokumentace, která obstojí při ověřování letové způsobilosti

Po jakémkoli zásahu do kabelového svazku motoru je nutné zkontrolovat zapojení podle pokynů k údržbě vydaných výrobcem motoru. Kontroluje se spojitost, zkraty, izolace, elektrická pevnost a u některých motorů také aktivní komponenty. Ruční kontrola pomocí multimetru a tištěného seznamu zabere většinu dvou pracovních směn a kvalita záznamu závisí na pečlivosti pracovníka, který jej pořizuje.

Třicet minut a dokumentace připravená k předání

Automatizovaný test trvá 30 až 60 minut namísto 12 až 16 hodin a zaznamenává každé jednotlivé měření. Záznam nelze následně změnit a lze jej exportovat jako podrobný protokol pro dokumentaci letové způsobilosti. Stejný testovací program lze použít bez ohledu na to, zda kabelový svazek zůstává v motoru, nebo je demontován a testován na testovací lavici.

Stejné systémy jsou k dispozici také pro testování elektrických rozvodů v ostatních částech letadla. Mobilní testery lze k letadlu dopravit v odolném kufru, stolní testery slouží k testování demontovaných kabelových svazků a pomocí sondy lze zdokumentovat nezapojené konce vodičů. Pokud oprava vyžaduje změnu elektroinstalace, MRO 200 vodiče znovu označí podle stejného standardu jako při původní výrobě.

Často kladené otázky

Máte další dotazy?

Máte dotazy k optimalizaci přípravy dat, zpracování vodičů nebo testování systému EWIS v leteckém průmyslu? Zde naleznete odpovědi na otázky, které nám nejčastěji kladou výrobci originálního vybavení (OEM), dodavatelé první úrovně (Tier 1) a střediska údržby, oprav a generálních oprav (MRO).

Jaké zkoušky jsou vyžadovány u kabelových svazků letadel?

Základem jsou čtyři zkoušky: zkouška spojitosti, zkratu, izolačního odporu a elektrické pevnosti. Podle specifikace testování konkrétního letadla se doplňují zkoušky komponent, jako jsou spínače, rezistory a diody, a také funkční testy aktivních komponent.

Norma EN 2283 stanovuje zkušební hodnoty a specifikace výrobce letadla určuje, na které obvody se vztahují.

Jaký je rozdíl mezi testováním kabelového svazku před instalací a po ní?

Norma EN 2283 tyto dvě situace rozlišuje. Část I se vztahuje na testování po výrobě, před instalací kabelového svazku do letadla. Část II se vztahuje na sestavené kabelové svazky po jejich instalaci. Typy zkoušek jsou stejné, ale požadovaný izolační odpor je po instalaci nižší, protože kabelový svazek je již připojen ke konstrukci letadla.

Kolik testovacích bodů musí mít testovací systém pro jednotlivé sekce letadla?

To záleží na konkrétní sekci. Vodorovná stabilizační plocha obsahuje přibližně 1000 testovacích bodů, křídlo přibližně 4000 a přední část trupu kolem 20000. Při takovém rozsahu se jednotky testovacích bodů umisťují blízko kabelového svazku, až 90 metrů od testeru, aby bylo možné udržet množství kabeláže v rozumných mezích.

Systémy pro tyto účely nabízejí od několika stovek testovacích bodů u mobilních testerů pro údržbu až po 131 072 bodů u distribuovaných systémů, jako je NT 800-1.

Vyplatí se automatizace i při objemech výroby v leteckém průmyslu?

Ano, ale často nikoli úplná automatizace. Výroba kabelových svazků pro letecký průmysl se vyznačuje vysokou variabilitou a nízkými objemy, přičemž vodiče, kontakty a konektory nejsou na rozdíl od komponent pro automobilový průmysl konstruovány pro automatizovanou manipulaci. Obvyklým postupem je začít s poloautomatickými stroji na jednotlivých pracovištích a postupně zvyšovat úroveň automatizace při přechodu od prototypové výroby k sériové produkci.

Které kroky výrobního procesu by se měly automatizovat jako první?

Odvíjení vodičů z více cívek a laserové značení jsou již standardem, takže představují výchozí bod, nikoli předmět rozhodování. Dalším logickým krokem je odizolování vodičů, přičemž u složitějších konstrukcí se využívá laserové odizolování. Následuje krimpování kontaktů, jehož kvalitu je nutné ověřit a doložit. Zasouvání kontaktů do konektorů je dnes příčinou většiny chyb při ruční montáži a lze je automatizovat, přestože samotné komponenty původně nebyly pro automatizovanou montáž navrženy.

Proč se ke značení vodičů v letadlech používá UV laser?

Předpisy vyžadují trvalé a čitelné označení a UV laserové značení tento požadavek splňuje. Laser vyvolává reakci přímo v izolaci vodiče, čímž vzniká označení, které nelze změnit ani odstranit opotřebením a které nevyžaduje inkoust ani jiný spotřební materiál. Označení zůstává čitelné během výroby, kontrol, údržby i oprav, což je nezbytné pro zajištění sledovatelnosti v leteckém průmyslu.

Kdy je laserové odizolování vhodnější než mechanické?

Laserové odizolování je vhodnější pro citlivé, složité nebo nekruhové kabely, u nichž je mimořádně důležitá přesnost. Odstraňuje izolaci bez kontaktu s vodivým jádrem nebo stíněním, a proto je vhodné pro koaxiální, vícevrstvé a stíněné kabely používané v leteckém průmyslu.

Mechanické odizolování zůstává vhodnou volbou pro jednodušší kabely a případy, kdy je nutné udržet investiční náklady na nižší úrovni.

Jak digitální montážní deska nahrazuje tradiční dřevěnou šablonu?

Na dřevěné desce je umístěn jeden výkres pro jeden typ kabelového svazku a každá konstrukční změna vyžaduje nový výkres. Digitální deska, jako je EasyWiring, importuje data CAD přímo, zobrazuje uspořádání ve skutečné velikosti a provází obsluhu jednotlivými kroky pomocí pracovních pokynů a kusovníku. Modulární stoly lze pro další kabelový svazek jednoduše přeskupit, aniž by bylo nutné je znovu stavět.

Jak se testuje kabelový svazek motoru po údržbě?

Pokyny k údržbě vydané výrobcem motoru stanovují rozsah zkoušek, které obvykle zahrnují kontrolu spojitosti, zkratů, izolace a elektrické pevnosti. Ruční měření multimetrem podle tištěného seznamu zabere 12 až 16 hodin. Automatizovaný test pomocí mobilního testeru, jako je KT 236, trvá 30 až 60 minut, zaznamenává každé jednotlivé měření a vytváří protokol, který nelze následně změnit.

Co se mění v elektrických rozvodech elektrických a hybridních letadel?

Napěťové úrovně. Motory elektrických letadel pracují s napětím přibližně 800 V, což zvyšuje požadované zkušební napětí nad 3000 V, zatímco norma EN 2283 omezuje zkušební napětí na 1300 VDC. Pro vysokonapěťové kabely letadel eVTOL v současnosti neexistuje žádná přímo použitelná norma. Testovací systémy s napětím až 6000 VDC a 5000 VAC však již existují, protože byly vyvinuty pro vysokonapěťové aplikace v jiných odvětvích.

Lze testovací systémy pro letecký průmysl připojit k systému MES?

Ano. Systémy adaptronic k tomuto účelu nabízejí rozhraní OPC UA a Cirris 8250 umožňuje připojení prostřednictvím API a OPC UA. Výsledky testování lze ukládat do databáze, takže protokoly je možné spravovat a vyhodnocovat centrálně, nikoli samostatně na jednotlivých pracovištích.

Jak se konstrukční data dostávají do strojů a testovacího systému?

Jen zřídka jedinou cestou. Seznam zapojení může být dodán jako soubor Excel, CSV, ANSI nebo ASCII či přímo ze systému ECAD, přičemž informace potřebné k vytvoření testovacího programu obvykle pocházejí z více zdrojů. Standardní případy řeší nástroje pro převod dat, zatímco ostatní vyžadují integrační řešení přizpůsobená již používaným systémům.

Co je adaptér Active Termination Adapter?

Active Termination Adapter je testovací adaptér, který se připojuje přímo ke konektoru kabelového svazku a komunikuje s testovacím systémem prostřednictvím samotného svazku. Protože se napájení a signály přenášejí testovanými vodiči, nepotřebuje adaptér baterii ani bezdrátové připojení. Jeden adaptér obsluhuje až 60 testovacích bodů a na chybu zapojení upozorňuje přímo u konektoru. V rámci jedné sekce letadla tak lze odstranit až 95 % adaptérových kabelů.