Certified Quality and Complete Traceability in EWIS Manufacturing

Aerospace

Un seul partenaire pour l’ensemble de la chaîne de processus
Les avions modernes imposent des exigences élevées au système d’interconnexion de câblage électrique (EWIS). Le groupe Komax accompagne la fabrication et les essais tout au long de la chaîne de valeur, jusqu’à la maintenance, la réparation et la révision (MRO).
  • Traçabilité à chaque étape
    Pour les autorités et les constructeurs aéronautiques, il est nécessaire d’enregistrer chaque câble, chaque étape du processus et chaque test. Le marquage, le traitement et les tests automatisés capturent ces résultats au fur et à mesure des cycles de production et restent liés au numéro de série du harnais.
  • Petits lots, changement rapide
    La production de harnais pour l’aéronautique se caractérise souvent par une grande diversité de modèles, de petites quantités et des modifications techniques constantes. Le changement automatique, le guidage numérique de l’assemblage et les adaptateurs de test configurables permettent d’utiliser une seule configuration sur une large gamme de harnais.
  • Une automatisation adaptée à chaque niveau
    Les volumes de production dans le secteur aéronautique justifient rarement la mise en place d’une ligne entièrement automatisée. Les machines semi-automatiques assurent le dénudage, le traitement des blindages et le thermorétraction sur des postes de travail individuels, avec des résultats reproductibles qui dépendent moins des compétences de l’opérateur et un niveau d’automatisation qui évolue en fonction de vos volumes.
  • Essais à l’échelle réelle des aéronefs
    Une section de fuselage avant unique peut contenir environ 20 000 points d’essai. Grâce aux unités de test décentralisées, aux unités de remplacement de ligne qui se branchent directement sur les racks de l’appareil et à une réduction pouvant atteindre 95 % du nombre de câbles adaptateurs, les tests peuvent être effectués de manière pratique au niveau des harnais, des sections et de l’assemblage final.

Préparation des données

Des données de conception à l’atelier de production

La définition de la logique, de la disposition et du cheminement du harnais d’un avion génère un volume considérable de données. Ces données doivent ensuite fonctionner dans différents systèmes et à différentes fins : de l’approvisionnement au système de test, en passant par la production ou un partenaire de fabrication. Toutes ces stations fonctionnent à partir de la même conception dans différents formats, et une erreur de conversion reste invisible jusqu’à ce qu’un testeur la trouve. C’est coûteux en ces temps de strictes exigences de conformité, de délais de livraison serrés et de pression croissante sur les coûts.

Il n’y a pas deux environnements de données identiques

Aucun fabricant ne prépare ses données de la même manière. Une liste de câblage peut être générée à partir de fichiers Excel, CSV, ANSI ou ASCII, ou directement à partir de systèmes ECAD tels que Zuken et Siemens. Les paramètres de test et les tolérances proviennent des mêmes données d’ingénierie qui pilotent la production, et les informations nécessaires à la création d’un programme de test proviennent généralement de plusieurs sources. Komax s’appuie sur ce que vous utilisez déjà et part de là pour vous accompagner.

Numérisation des données

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Découpe et marquage automatisés

La traçabilité commence dès la première coupe

Un câble installé dans un aéronef doit rester identifiable pendant toute la durée de vie de la plate-forme, à travers la production, l’inspection, la maintenance et la réparation. La réglementation l’exige, et l’environnement difficile dans lequel un harnais fonctionne le rend nécessaire. De plus, tous les câbles ne se prêtent pas au marquage laser, c’est pourquoi un même cycle de production combine souvent le marquage laser et le gainage. Le marquage est effectué dès la toute première étape, lorsque le câble est coupé à la longueur voulue, et toutes les étapes suivantes dépendent de la précision et de l’inaltérabilité de ce marquage.

Un marquage qui dure tout au long du cycle de vie de l’avion

Les machines Komax automatisent la découpe à longueur et le marquage au sein d’un même processus contrôlé. Le marquage laser UV déclenche une réaction dans l’isolant du câble lui-même, produisant un marquage permanent et inaltérable sans consommables tels que l’encre. L’Optima 400 couvre des volumes moyens et élevés, avec un changement automatique sur jusqu’à 40 bobines de câble. Le MRO 200 compact couvre des volumes faibles à moyens dans les centres d’achèvement et de maintenance d’avions. EasyContrast vérifie ensuite le contraste de marquage selon les normes EN 3475-705 et SAE AS 4373 et documente le résultat.

Traitement des extrémités de câble

Tous les types de câbles, un seul processus

Dans le secteur aéronautique, la préparation des extrémités de câbles implique de travailler avec des matériaux et des tolérances qui ne pardonnent pas la moindre erreur. Le dénudage, le sertissage et la rétraction thermique nécessitent chacun leur propre méthode, outillage et contrôle de qualité. Les tresses en PTFE, Kapton, silicone et fibre de verre se comportent chacune différemment sous une lame. Un brin entaillé, un blindage déformé ou un sertissage mal réalisé transforme un câble fini en rebut. Les dommages sont faciles à ignorer jusqu’à ce qu’un testeur les trouve dans un harnais assemblé. Les volumes justifient rarement une ligne entièrement automatique, de sorte que le travail reste sur le poste de travail.

Changez le câble, pas le processus

Une grande partie de ce travail est toujours effectué à l’aide d’outils manuels. Cependant, les machines semi-automatiques permettent une production plus rapide et plus régulière, sans nécessiter l’investissement requis par une ligne entièrement automatisée. La profondeur d’incision contrôlée, le positionnement précis de la lame et la détection fiable du câble empêchent les entailles et les dommages au blindage. Sur certaines machines, les dimensions de dénudage sont surveillées et corrigées pendant la production. Dans le cadre de la production à grande diversité et à faible volume caractéristique du secteur aéronautique, les temps de changement de série restent courts, car la plupart des types de câbles ne nécessitent ni changement de lame ni réglage mécanique. La semi-automatisation garantit la précision tout en maintenant la cadence de production.

En savoir plus sur notre expertise en matière de semi-automatisation
Découpe et dénudage
Dans le domaine aéronautique, l’isolant ne pardonne pas. Le dénudage rotatif et au laser permet de traiter le PTFE, le Kapton et les tresses en fibre, tandis que le traitement des blindages met à nu les tresses de blindage sans les déformer.
Sertissage
Chaque câble se termine par une cosse et le sertissage est l’endroit où le raccordement électrique est réellement effectué. Komax ne possède pas d’outils de sertissage manuels, mais des spécialistes locaux vous aideront à les sélectionner. La valeur de ce sertissage est toutefois mesurable.
Assurance qualité de sertissage
La force de sertissage, la hauteur de sertissage et la force d’extraction sont mesurées à l’aide d’outils dédiés, et une micrographie montre la section du sertissage fini. WinCrimp 8 associe les résultats à l’ordre de fabrication dans une base de données, de sorte que les informations restent associées à la pièce.
Rétraction infrarouge
Les manchons thermorétractables sont traités à l’aide d’une chaleur infrarouge à commande numérique, ce qui garantit un résultat stable et précis tout en protégeant l’opérateur contre les risques de blessure.

Assemblage et essais des harnais

Assemblage guidé, vérifié sur le tableau

L’insertion de câbles dans un boîtier est aujourd’hui l’endroit où la plupart des erreurs manuelles se produisent, et chaque erreur se transforme en retouche. Les harnais avec de nombreuses variantes, produits en petits lots, compliquent les choses, car un dessin sur un tableau en bois ne suit pas le rythme des modifications techniques. Et ce tableau sert à un harnais tout en occupant de l’espace au sol.

Instructions relatives au lieu de travail

EasyWiring importe directement les données CAO, ainsi, toute modification technique est transmise au tableau par voie électronique, et non sous la forme d’un nouveau dessin. Le schéma est représenté à l’échelle 1:1, avec ses câbles, ses connecteurs et ses accessoires, et l’opérateur est guidé à chaque étape grâce aux instructions de montage et à la nomenclature. Le temps de formation diminue, chaque étape reste traçable et les tables modulaires sont reconfigurées pour le harnais suivant, plutôt que d’être remontées.

Assemblage et essais en un seul flux

Il n’est pas nécessaire d’attendre que le harnais soit terminé pour procéder aux essais. L’intégration du Cirris 8100 permet à un opérateur d’identifier un fil en posant une sonde sur un point donné et d’effectuer des tests à basse tension à n’importe quelle étape de la fabrication, même pendant l’assemblage du harnais sur le tableau EasyWiring. Pour les contrôles haute tension effectués au poste d’essai, le Cirris 8250 couvre jusqu’à 100 000 points de test, tandis que le Cirris 5150 offre la flexibilité nécessaire pour intégrer les tests dans des équipements automatisés.

Test de section et d’assemblage final

Essais sur le lieu de construction de l’aéronef

Une fois les harnais installés, l’objet d’essai cesse d’être un harnais et devient partie intégrante d’un aéronef qui doit être testé rigoureusement, conformément à la norme EN 2283 ou à une norme équivalente. Une seule section avant du fuselage peut facilement comporter environ 20 000 points de test, et un giravion ou un eVTOL présente une géométrie qui lui est propre. Chaque connecteur doit être adapté avant de pouvoir tester quoi que ce soit. Les pièces, les sous-ensembles et les sections complètes sont livrés après avoir été testés, et pourtant, les raccords créés lors de leur assemblage n’ont jamais fait l’objet d’aucun test. L’étape d’assemblage suivante commence une fois que ces résultats sont documentés.

Chaque système de test est conçu sur mesure

adaptronic conçoit chaque système de test en fonction des exigences du client. La conception modulaire permet de configurer chaque système à partir d’une boîte à outils de pièces standard. Cela comprend le testeur, les unités de points de test distribuées, les câbles adaptateurs, les unités de remplacement de ligne avec des cartes de points de test qui se branchent dans les propres racks de l’avion, l’importation de programmes de test existants ou la génération automatique de nouveaux programmes, la mise en service et la formation. Des centaines de connecteurs d’interface permettent de continuer à utiliser les câbles adaptateurs existants et ceux d’autres fabricants, ce qui permet d’étendre une installation existante plutôt que de la remplacer. Cette approche s’appuie sur quarante ans d’expérience dans le domaine des installations aéronautiques.

Pour les objets d’essai les plus volumineux, le NT 800-1 offre jusqu’à 131 072 points de test. Les unités de points de test réparties sont situées à une distance pouvant atteindre 90 mètres du testeur ; elles sont reliées par un seul câble qui achemine l’alimentation, les signaux de commande et les signaux de mesure. La norme EN 2283 fixe la tension maximale pour le câblage des aéronefs à 1 300 V CC. La propulsion électrique et hybride-électrique va déjà au-delà de cette limite, et sur l’ensemble de la gamme, les tensions d’essai atteignent 6 000 V CC et 5 000 V CA. Les véhicules ferroviaires sont soumis à des essais répondant aux normes les plus strictes du secteur à l’heure actuelle, et ces exigences se situent bien en deçà des limites de ces systèmes. Les unités de remplacement de ligne se branchent directement dans les racks d’équipement de l’avion, et les adaptateurs de terminaison actifs réduisent jusqu’à 95 % le nombre de câbles adaptateurs. Les essais sont conformes à la norme EN 2283 et chaque résultat est documenté.

Moins de câbles, un montage plus rapide, plus d’espace sur le tableau

Chaque connecteur d’une section a normalement besoin de son propre câble adaptateur pour atteindre le système de test. Les adaptateurs de terminaison actifs remplacent ce câble. L’adaptateur se monte sur le connecteur et les signaux d’alimentation, d’élément de commande et de mesure passent par le harnais testé, de sorte que l’unité ne nécessite ni batterie ni liaison sans fil.

Un adaptateur permet de connecter jusqu’à 60 points de test sur un ou plusieurs connecteurs. Lorsqu’un câble présente un défaut, la mesure s’affiche sur un ordinateur portable ou une tablette et l’adaptateur au niveau du connecteur se met à clignoter au même moment. Sur l’ensemble d’une section, cela permet d’éliminer jusqu’à 95 % des câbles adaptateurs, ainsi que le temps de stockage, de manutention et d’installation qui y est associé.

Les adaptateurs eux-mêmes étant des composants standard, le dispositif d’essai est donc constitué à partir de pièces disponibles en stock, et non à partir de câbles spécialement conçus et commandés pour un seul avion. Le nombre d’équipements à l’intérieur de l’avion diminue à mesure que le nombre de câbles diminue, la section reste accessible et d’autres travaux peuvent se poursuivre pendant le déroulement du test.

Sur le NT 800-2, ces mêmes adaptateurs fonctionnent jusqu’à 1 300 V CC ; les essais d’isolant et de rigidité diélectrique s’effectuent donc dans le même dispositif.

Notre expertise en matière d’essais

De la qualité bien faite

à des solutions de qualité

Maintenance, réparation et révision

Une preuve qui tient la route dans le dossier de navigabilité

Après toute intervention sur le harnais du moteur, il convient de vérifier le câblage conformément à la notice de maintenance fournie par le constructeur du moteur. Continuité, court-circuit, isolant, milieu diélectrique et, sur certains moteurs, les composants actifs. Réalisé à la main à l’aide d’un multimètre et d’une liste imprimée, cela prend près de deux services, et la qualité du rapport dépend entièrement de la personne qui le rédige.

Trente minutes, et un enregistrement que vous pouvez remettre à quelqu’un

Une exécution de test automatisée dure entre 30 et 60 minutes au lieu de 12 à 16 heures, et elle enregistre chacune des mesures. L’enregistrement ne peut plus être modifié par la suite et est exporté sous forme de rapport détaillé destiné au dossier de navigabilité. Que le harnais de câbles reste monté sur le moteur ou qu’il soit démonté et testé sur un banc d’essai, le programme d’essai reste le même.

Ces mêmes systèmes sont disponibles pour les travaux de câblage effectués à d’autres endroits de l’avion. Les testeurs mobiles sont transportés jusqu’à l’avion dans une mallette rigide, les testeurs de banc sont utilisés pour les harnais démontés, et une sonde permet de repérer les extrémités de câble dénudées. Lorsqu’une réparation entraîne une modification du câblage, le MRO 200 procède à un nouveau marquage conformément aux mêmes normes que celles d’origine.

FAQ

Vous avez d’autres questions ?

Vous avez des questions sur l’optimisation de la préparation des données, le traitement des câbles ou les essais EWIS dans le secteur aéronautique ? Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquemment posées par les équipementiers, les fournisseurs de niveau 1 et les centres MRO.

Quels tests sont nécessaires pour un harnais de câbles d’avion ?

Quatre vérifications constituent le cœur du système : continuité, court-circuit, résistance isolante et résistance au milieu diélectrique. En fonction de la spécification de test de l’aéronef, on ajoute des tests de composants sur les interrupteurs, les résistances et les diodes, ainsi que des tests de fonction sur les composants actifs.

La norme EN 2283 définit ces valeurs, et le cahier des charges d’essai du constructeur aéronautique précise à quels circuits elles s’appliquent.

Quelle est la différence entre tester un harnais avant et après son installation ?

La norme EN 2283 sépare les deux. La partie I s’applique après la fabrication, avant que le harnais n’entre dans l’avion. La partie II s’applique aux faisceaux assemblés une fois qu’ils sont installés. Les types d’essais sont les mêmes et la résistance isolante nécessaire est inférieure à l’état installé car le harnais est alors raccordé à la structure de l’avion.

De combien de points de test un système d’essai a-t-il besoin pour une section d’avion ?

Cela dépend de la section. Un stabilisateur horizontal comporte environ 1 000 points de test, une aile environ 4 000 et une section avant du fuselage environ 20 000. À cette échelle, les unités de points de test sont placées à proximité du harnais, à 90 mètres maximum du testeur, de sorte que l’assemblage reste fermé.

Les systèmes utilisés dans le cadre de ces travaux vont de quelques centaines de points sur un testeur de maintenance mobile jusqu’à 131 072 points sur un système distribué tel que le NT 800-1.

L’automatisation est-elle rentable compte tenu des volumes de production dans le secteur aéronautique ?

Oui, mais souvent pas complètement. Les harnais de câbles destinés à l’aéronautique se caractérisent par une grande diversité de modèles et de faibles volumes de production ; or, les câbles, les cosses et les connecteurs n’ont pas été conçus pour une manutention automatisée, contrairement aux composants automobiles. La démarche habituelle consiste à commencer par des machines semi-automatiques sur des postes de travail individuels, puis à augmenter le niveau d’automatisation à mesure que le programme passe du stade du prototype à celui de la production en série.

Quelles étapes de processus doivent être automatisées en premier ?

Le débobinage multi-bobines et le marquage laser sont déjà standard, ils constituent donc le point de départ plutôt que la décision. Le dénudage de câbles est la prochaine étape logique, avec le dénudage laser pour les constructions plus complexes. Le sertissage des cosses suit et doit être qualifié. L’insertion de câbles dans un boîtier est aujourd’hui à l’origine de la plupart des erreurs manuelles et peut être automatisée, bien que les composants eux-mêmes n’aient jamais été conçus à cette fin.

Pourquoi le marquage laser UV est-il utilisé pour le câblage aéronautique ?

La réglementation exige un marquage permanent et lisible, ce que permet le marquage au laser UV. Le laser déclenche une réaction à l’intérieur de l’isolant lui-même, produisant une marque qui ne peut pas être modifiée ou usée, et il n’a pas besoin d’encre ou d’autres consommables. Le marquage reste lisible tout au long des étapes de production, de contrôle, de maintenance et de réparation, ce qui est essentiel pour la traçabilité dans le secteur aéronautique.

Quand le dénudage laser est-il préférable au dénudage mécanique ?

Le dénudage laser est le meilleur choix pour les câbles sensibles, complexes ou non ronds où la précision est primordiale. Il permet de retirer l’isolant sans toucher le conducteur ni le blindage, ce qui convient aux structures aéronautiques coaxiales, multicouches et blindées.

Le dénudage mécanique reste la bonne réponse pour les câbles plus simples et lorsque l’investissement doit rester faible.

En quoi un tableau d’assemblage numérique remplace-t-il un tableau de présentation en bois ?

Un tableau en bois porte un dessin pour un harnais, et chaque changement technique signifie un nouveau dessin. Un tableau numérique tel qu’EasyWiring importe directement les données CAO, affiche l’implantation en taille réelle et guide l’opérateur étape par étape avec des instructions de travail et la nomenclature. Les tables modulaires sont reconfigurées pour le harnais suivant au lieu d’être reconstruites.

Comment le harnais de câbles du moteur est-il contrôlé après une intervention de maintenance ?

La notice de maintenance du fabricant du moteur définit l’étendue du test, généralement la continuité, le court-circuit, l’isolant et la résistance au milieu diélectrique. Si l’on effectue les mesures à la main à l’aide d’un multimètre en se référant à une liste imprimée, cela prend entre 12 et 16 heures. Un test automatisé avec un testeur mobile tel que le KT 236 prend 30 à 60 minutes, enregistre chaque mesure individuelle et produit un enregistrement qui ne peut pas être modifié par la suite.

Qu’est-ce qui change pour le câblage dans les avions électriques et hybrides-électriques ?

Les tensions. Les moteurs d’avion électriques fonctionnent à environ 800 V, ce qui porte la tension d’essai requise à plus de 3 000 V, alors que la norme EN 2283 limite les essais à 1 300 V CC. Pour les câbles haute tension eVTOL, il n’existe actuellement aucune norme applicable. Il existe déjà des systèmes de test atteignant 6 000 V CC et 5 000 V CA, développés pour les travaux haute tension dans d’autres secteurs.

Les systèmes d’essai aéronautiques peuvent-ils être connectés au MES ?

Oui. Les systèmes adaptronic disposent d’une interface OPC UA à cet effet et le Cirris 8250 se raccorde via une API et OPC UA. Les résultats des tests peuvent être écrits dans une base de données, ce qui permet de gérer et d’évaluer les protocoles de manière centralisée plutôt que poste par poste.

Comment les données techniques parviennent-elles aux machines et au système d’essai ?

Rarement par un seul chemin. Une liste de câblage peut être fournie sous forme de fichier Excel, CSV, ANSI ou ASCII, ou provenir directement d’un système ECAD ; or, les informations nécessaires à l’élaboration d’un programme de test proviennent généralement de plusieurs sources différentes. Les outils de conversion traitent les cas standard, et le reste est le travail d’intégration construit autour des systèmes déjà utilisés.

Qu’est-ce qu’un adaptateur de terminaison actif ?

Un adaptateur de terminaison actif est un adaptateur de test qui se fixe directement sur un connecteur de harnais et communique avec le système de test par l’intermédiaire du harnais lui-même. Comme l’alimentation et les signaux circulent par les câbles testés, l’adaptateur ne nécessite ni pile ni connexion sans fil. Un adaptateur couvre jusqu’à 60 points de test et un défaut de câblage est indiqué au niveau du connecteur. Cela permet de supprimer jusqu’à 95 % des câbles adaptateurs dans une section d’avion.