در تولیدات هوانوردی، دقت در ساخت و تولید بسیار مهم است چرا که این موضوع به حفظ ایمنی و کارکرد صحیح هواپیماها کمک می‌کند. کل این بخش به ابزارهای اندازه‌گیری پیشرفته مانند اسکنرهای لیزری و ماشین‌های بزرگی به نام CMM (دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصاتی) متکی است تا تمام اجزا را بررسی کنند. این ابزارهای فناوری به تولیدکنندگان کمک می‌کنند تا به دقت بسیار بالایی که برای قطعاتی مانند موتورها، بدنه هواپیماها و سیستم‌های چرخ فرود لازم است، دست یابند. به عنوان مثال شرکت بوئینگ قطعات آلومینیومی مورد استفاده در بالهای 737 MAX خود را با دقتی در حد نیم هزارم اینچ (0.0127 میلی‌متر) تولید می‌کند. این سطح از دقت باعث کاهش خرابی‌های قطعات، صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیر و افزایش ایمنی مسافران می‌شود. اما زمانی که تولیدکنندگان از رعایت آن تلرانس‌های باریک غفلت کنند، اتفاقات بدی رخ می‌دهد. مصرف سوخت افزایش پیدا می‌کند و ممکن است سازه‌ها در حین پرواز به خوبی کار نکنند. این همان دلیلی است که نشان می‌دهد دقت در تولید فقط یک امتیاز اضافی نیست، بلکه یک ضرورت کلیدی در ساخت هواپیماها محسوب می‌شود.
در صنعت هوانوردی، مهندسی دقیق در تولید انبوه بسیار مهم است، زیرا حفظ یکنواختی در تولید انبوه امری ضروری است. سیستم‌های خودکار امروزی همراه با ماشین‌های کنترل‌شده توسط کامپیوتر به نام CNCها به خوبی در حفظ این یکنواختی در تمام تولیدات کمک می‌کنند. این دستگاه‌های CNC پس از تنظیم صحیح، به‌صورت مداوم کار می‌کنند و در تولید قطعات کاملاً یکسان، بسیار مؤثرند. بیشتر صنایع دستورالعمل‌های سفت و سختی را از سازمان‌هایی مانند ISO و AS9100 دنبال می‌کنند، زیرا یکنواختی مستقیماً بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد و در قطعات هواپیما این امر قابل چشم‌پوشی نیست. وقتی شرکت‌ها این استانداردها را در تولید هزاران قطعه رعایت می‌کنند، عملیات تولید بدون اشتباه‌های زیاد انجام می‌شود. به عنوان مثال، کارخانه‌های موتور جت شرکت جنرال الکتریک پس از استفاده بیشتر از فناوری CNC، 30 درصد افزایش در سرعت تولید داشتند که نشان می‌دهد این ماشین‌ها چقدر می‌توانند تأثیرگذار باشند. تولیدکنندگانی که این ابزارهای پیشرفته را به کار می‌گیرند، در نهایت محصولاتی یکدست‌تر و کارایی بیشتری دارند که در نهایت با مقررات سخت‌گیرانه هماهنگ است و هواپیماها را به‌طور ایمن در آسمان نگه می‌دارد.
مهم‌ترین مزیت ماشین‌کاری 5 محوره در ایجاد اشکال پیچیده‌ای است که در کاهش وزن قطعات مورد استفاده در هواپیماها کمک می‌کنند. مهندسان با این روش انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به روش‌های قدیمی دارند و این امکان را فراهم می‌کند که چیزهایی بسازند که قبلاً امکان‌پذیر نبود. به عنوان مثال، پره‌های توربین یا قطعات قاب بدنه هواپیما را می‌توان اکنون سبک‌تر و بدون از دست دادن استحکام تولید کرد. اعداد و ارقام هم داستانی خاصی را روایت می‌کنند؛ بسیاری از شرکت‌ها پس از انتقال به این روش، کاهش وزن بین 15٪ تا 30٪ را گزارش کرده‌اند. این موضوع به صرفه‌جویی واقعی در هزینه‌های سوخت در طول زمان و عملکرد بهتر هواپیماها منجر می‌شود. این قطعات سبک‌تر علاوه بر رعایت مقررات سفت و سخت هوانوردی، به کمک هواپیماهای سبک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر نیز کمک می‌کنند.
ماشین‌کاری چند محوره در کاهش زمان‌های راه‌اندازی در تولید مزایای واقعی به همراه دارد، زیرا این امکان را فراهم می‌کند که تولیدکنندگان بتوانند به جای اینکه قطعات را به طور مداوم بچرخانند، یکباره روی چندین سمت یک قطعه کار کنند. وقتی قطعات نیازی به تغییر مکان مداوم نداشته باشند، کارخانه‌ها هم زمان و هم هزینه‌های کارگری را صرفه‌جویی می‌کنند. صنعت هوانوردی نتایج قابل توجهی از به کارگیری این روش به دست آورده است. برخی از شرکت‌ها گزارش داده‌اند که باتوجه به این ماشین‌های انعطادپذیر، زمان‌های راه‌اندازی خود را به نصف کاهش داده‌اند. زمان انتظار کمتر به معنای چرخه‌های تولید سریع‌تر و استفاده بهتر از فضای کارخانه و منابع موجود در سرتاسر واحد تولیدی است. بررسی مشخصات واقعی ماشین‌ها مشخص می‌کند چرا این ماشین‌ها در انجام کارهای پیچیده به سرعت و با دقت برجسته عمل می‌کنند. به همین دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان هوانوردی به طور گسترده‌ای از فناوری چند محوره برای پروژه‌های دشوار خود که دقت در آن‌ها اهمیت بیشتری دارد، استفاده می‌کنند.
کار کردن با آلیاژهای خاص و مواد کامپوزیتی در مهندسی هوافضا مشکلات زیادی ایجاد می‌کند، چون این مواد به‌طور مشهور سخت هستند و به حرارت مقاومت می‌کنند. در مورد ماشین‌کاری صحیح این مواد سخت، استفاده از تکنیک‌های فرزکاری CNC تخصصی کاملاً ضروری می‌شود. به‌عنوان‌مثال، استفاده از مته‌های پوشش‌دهی‌شده با الماس که به‌طور خاص برای مقابله با خاصیت ساینده آلیاژهای فوق و مواد کامپوزیتی طراحی شده‌اند، این امکان را فراهم می‌کنند که ابزارهای معمولی در برابر سایش مقاومت کنند. صنعت هوافضا اخیراً به سمت استفاده از مواد پیشرفته‌تری مانند تیتانیوم و کامپوزیت‌های الیاف کربنی حرکت کرده است، عمدتاً به این دلیل که استحکام بسیار خوبی فراهم می‌کنند در حالی‌که وزن کلی را کاهش می‌دهند. ماشین‌های CNC جدید نیز با این روند همراه بوده‌اند و امکان کار با قابلیت‌های چند محوره را فراهم کرده‌اند که به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند با این مواد چالش‌برانگیز کار کنند، بدون اینکه به کیفیت یا دقت آن‌ها آسیب برسد. با اینکه شرکت‌ها به دنبال استفاده از مواد جدید و پیشرفته هستند، امکان چشم‌پوشی از نیاز به تجهیزات درجه‌یک فرزکاری CNC در محیط تولید هوافضای امروزی وجود ندارد.
در هنگام فرزکاری با سرعت بالا، کنترل دما بسیار مهم است، زیرا از فرسودگی بیش از حد ابزارها جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود قطعات به درستی تولید شوند. فناوری‌های خنک‌کننده مانند سیستم‌های هیدرواستاتیک و کولرهای مه‌ای به خوبی در حفظ دمای مناسب در جریان فرزکاری‌های شدید کمک می‌کنند. این سیستم‌های خنک‌کننده با تخلیه حرارت اضافی، باعث افزایش عمر ابزارها و صرفه‌جویی در هزینه‌های تعویض می‌شوند. آمارها نشان می‌دهند که وقتی کارگاه‌ها به خوبی دما را مدیریت می‌کنند، عمر ابزارها معمولاً تقریباً به اندازه ۵۰ درصد افزایش می‌یابد و در عین حال مصرف انرژی کاهش می‌یابد. این موضوع هم برای بهره‌وری کارگاه و هم صرفه‌جویی در هزینه‌ها بسیار مفید است. امروزه بسیاری از کارگاه‌هایی که از ماشین‌های CNC با سرعت بالا استفاده می‌کنند، به روش‌های دقیق اعمال خنک‌کننده و فناوری تصویربرداری حرارتی برای نظارت و تنظیم دماهای مورد نیاز متکی هستند. برای تولیدکنندگان هوانوردانی به ویژه، دقت در کنترل دما در فرآیندهای CNC دلیل اصلی عملکرد بهتر و دوام بیشتر قطعات آن‌ها نسبت به سایرین در صنعت است.
نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه مبتنی بر هوش مصنوعی، نحوه عملکرد کارخانه‌های هوشمند را به‌ویژه در بخش هوانوردی که دقت امری حیاتی است، در حال تغییر دادن است. این سیستم‌ها متکی به عواملی نظیر سنسورهای تعبیه‌شده، ابزارهای تحلیل داده در زمان واقعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی هستند تا زمانی که قطعات هواپیما ممکن است خراب شوند را بسیار پیش از وقوع یک خرابی واقعی شناسایی کنند. نتیجه چیست؟ زمان‌بندی تعمیرات در زمان‌های بهینه به جای تعمیرات اضطراری در دوره‌های حساس تولید. سازندگان هوانوردی گزارش می‌دهند که با اجرای این راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی، حدود ۲۰ درصد کاهش در زمان توقف کلی داشته‌اند، همچنین کاهش قابل‌توجهی در هزینه‌های تعمیرات در واحدهای خود مشاهده کرده‌اند. برای شرکت‌هایی که موتورهای جت یا قطعات ماهواره‌ای تولید می‌کنند، این امر به معنای کنترل بهتر تایم‌های تولید با حفظ استانداردهای بسیار دقیق کیفیت مورد نیاز در صنایع هوانوردی و فضایی است.
بهینه‌سازی سیستم‌های CNC تفاوت بزرگی در تولید پایدار ایجاد می‌کند، زیرا کارایی را افزایش می‌دهد در حالی که از منابع کمتری استفاده می‌شود. وقتی ماشین‌ها در عملیات برش دقیق‌تر باشند و چرخه‌ها زمان کمتری ببرند، در پایان خط تولید مقدار کمتری ضایعات وجود خواهد داشت. صرفه‌جویی در مصرف انرژی نیز بسیار قابل توجه است. با توجه به نتایج واقعی از خط تولید، شرکت‌هایی که تنظیمات CNC خود را به‌خوبی انجام می‌دهند، معمولاً حدود 30 درصد کاهش در میزان ضایعاتی که به محل دفن زباله فرستاده می‌شود و کاهشی بین 18 تا 22 درصدی در قبض برق ماهانه شاهد هستند. این موضوع زمانی که شرکت‌ها سعی می‌کنند به اهداف اقلیمی بین‌المللی دست یابند، اهمیت زیادی دارد. برای بسیاری از کارگاه‌ها، این نوع بهبودها تنها مفید برای سیاره نیست، بلکه در درازمدت به صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی نیز منجر می‌شود.
EN
