Ilmailuteollisuudessa on erittäin tärkeää saada kaikki juuri oikein, jotta lentokoneet pysyvät turvallisina ja toimivat oikein. Koko ala tukeutuu tarkan mittaukseen, kuten laserlaserointilaitteisiin ja suuriin mittauskoneisiin (CMM-koneisiin, eli koordinaattimittauskoneisiin), jotka tarkistavat kaiken. Nämä tekniset laitteet auttavat valmistajia saavuttamaan erittäin tiukat toleranssit, joita tarvitaan esimerkiksi moottoreiden, lentokoneen rungon ja laskutelineiden osalta. Esimerkiksi Boeing valmistaa alumiiniosia 737 MAX -siiven osiin noin puolen tuhannesosan tuuman tarkkuudella. Tällainen tarkkuus vähentää komponenttivikoja, säästää korjausten aiheuttamia kustannuksia ja pitää matkustajat turvallisempana. Jos valmistajat kuitenkin jättävät huomioimatta näitä pieniä toleransseja, voi syntyä ongelmia. Polttoaineen kulutus nousee, rakenteet eivät välttämättä pysy koossa lennon aikana, mikä osoittaa, miksi tarkkuus ei ole vain toivottavaa vaan ehdottoman välttämätöntä lentokoneiden valmistuksessa.
Tarkka konstruktiotekniikka on erittäin tärkeää ilmailuteollisuudessa, kun pyritään yllättämään johdonmukaisuutta suurten sarjojen tuotannossa. Nykyaikaiset automaatiost systeemit yhdessä niiden hienojen tietokoneohjattujen koneiden, eli CNC-koneiden, kanssa pitävät tuotannon yhtenäisenä koko sarjan ajan. Nämä CNC-työkoneet toimivat jatkuvasti, kun ne on ensin asetettu oikein käyttöön, joten ne ovat erinomaisia samanlaatuisten osien valmistuksessa. Suurin osa teollisuuden aloista noudattaa tiukkoja ohjeita esimerkiksi ISO:n ja AS9100-standardien mukaan, koska yhtenäisyys vaikuttaa suoraan tuotelaatuun, mikä ei voi kärsiä lentokoneosissa. Kun yritykset noudattavat näitä standardeja valmistuessaan tuhansia yksiköitä, niin toiminta sujuu yleensä sileämmin ja virheitä tulee vähemmän. Otetaanpa esimerkiksi General Electric, jonka lentokoneenmoottoritehtaat saivat aikaan 30 %:n nousun tuotannonopeudessaan ottamalla lisää käyttöön CNC-tekniikkaa, mikä osoittaa kuinka paljon näillä koneilla voi olla vaikutusta. Valmistajat, jotka ottavat käyttöön näitä huipputeknologioita, päätyvät parempaan tuotteiden yhtenäisyyteen ja samalla tehokkaampaan toimintaan, mikä lopulta täyttää kaikki tiukat sääntelyvaatimukset ja pitää lentokoneet turvallisesti taivaalla.
Viiden akselin koneistuksen suuri etu on siinä, että sillä voidaan valmistaa monimutkaisia muotoja, jotka auttavat vähentämään lentokoneissa käytettävien osien painoa. Insinöörit saavat huomattavasti enemmän joustavuutta tällä menetelmällä verrattuna vanhempiin tekniikoihin, mikä tarkoittaa, että nyt voidaan rakentaa asioita, joita ei aiemmin ollut mahdollista. Ota esimerkiksi turbiinilapaset tai lentokoneiden rungon osat – nämä voidaan nyt tehdä kevyemmiksi vähentämättä niiden lujuutta. Numerot kertovat myös tarinan – monien yritysten mukaan painon vähennys voi olla 15–30 %, kun siirrytään tähän tekniikkaan. Tämä tarkoittaa todellisia säästöjä polttoainekustannuksissa pitkässä juoksussa ja parantaa lentokoneiden suorituskykyä kokonaisuudessaan. Näiden kevyempien komponenttien ansiosta lentäminen on myös ympäristöystävällisempää ja kustannustehokkaampaa laajasti ottaen, ja samalla voidaan täyttää kaikki tiukat lentoturvallisuusmääräykset.
Moniakselinen konepajoitus tuo todellisia etuja valmistuksessa, koska se säästää asennusaikaa valmistuksessa mahdollistaen sen, että valmistajat voivat työstää useita osan sivuja samanaikaisesti sen sijaan, että osia jouduttaisiin jatkuvasti kääntää. Kun osia ei tarvitse jatkuvasti uudelleenasennella, tuotantolaitokset säästävät sekä aikaa että kustannuksia työvoimakuluissa. Ilmailuteollisuus on nähnyt joitain vaikuttavia tuloksia tämän menetelmän käyttöönotosta. Joitain yrityksiä on raportoitu leikanneen asennusajat puoleen näiden joustavien koneiden ansiosta. Lyhyemmät odotusajat tarkoittavat nopeampaa tuotantosykliä ja parempaa käyttöä tuotantotilan ja laitoksen resursseja. Todellisten teknisten tietojen tarkastelu paljastaa miksi nämä koneet ovat erinomaisia monimutkaisten työtehtävien nopeassa ja tarkassa käsittelyssä. Siksi niin moni ilmailuteollisuuden valmistaja luottaa vahvasti moniakselitekniikkaan vaativimpien projektien toteutukseen, joissa tarkkuudella on ratkaiseva merkitys.
Ilmailutekniikassa eksotiikan seosten ja komposiittimateriaalien käyttö aiheuttaa melkoisia päänsärkyjä, koska nämä aineet ovat erityisen kovia ja lämmönkestäviä. Kun kyseessä on näiden vahvien materiaalien oikeaoppinen koneistus, erikoistuneet CNC-jyrsintekniikat ovat täysin välttämättömiä. Otetaan esimerkiksi timanttikoteloidut terät, joita on erityisesti valmistettu vahvien superseosten ja komposiittimateriaalien kovaa kulumisluonnetta vastaan, sillä ne tukkisivat tavalliset työkalut hyvin nopeasti. Ilmailuala on viime aikoina siirtynyt yhä enemmän käyttämään edistyneempiä materiaaleja, kuten titaania ja hiilikuitukomposiitteja, etenkin niiden erinomaisen lujuuden ja keveysominaisuuksien vuoksi. Modernit CNC-koneet ovat kehittyneet tämän kehityksen mukana ja niissä on nyt moniakselitekniikkaa, joka mahdollistaa näiden vaativien materiaalien käytön laadun ja tarkkuuden heikentämättä. Kun yritykset rientävät uusien materiaalien rajoja, ei voida välttää huipputason CNC-jyrsintarpeen tarvetta nykypäivän ilmailuteollisuudessa.
Lämpötilan hallinta on erittäin tärkeää korkean nopeuden jyrsinnässä, koska se hidastaa työkalujen kulumista ja varmistaa osien oikeanlaisen valmistumisen. Hydrostaattiset järjestelmät ja sumutusjäähdytykset ovat tehokkaita lämmön hajottajia, jotka pitävät lämpötilat tasapainossa kovimmissakin jyrsintäolosuhteissa. Näiden jäähdytysratkaisujen ansiosta ylimääräinen lämpö poistuu tehokkaasti, mikä pitkittää työkalujen käyttöikää ja vähentää kustannuksia varaosien hankinnassa. Tilastot osoittavat, että kun lämpötiloja hallitaan oikein, työkalujen käyttöikä voi nousta noin puolella ja samalla säästää energiankulutuksessa. Tämä on hyödyksi sekä tuotantotehokkuudelle että lopulliselle kannattavuudelle. Monet nykyään korkean nopeuden CNC-koneita käyttävät tehtaat luottavat tarkkoihin jäähdytysnesteen käyttömenetelmiin ja lämpökuvaukseen, jotta lämpötiloja voidaan seurata ja säätää tarpeen mukaan. Erityisesti ilmailuteollisuuden valmistajille oikea lämpötilan säätö CNC-prosessien aikana selittää, miksi heidän komponenttinsa kestävät paremmin ja toimivat luotettavammin pitkäaikaisessa käytössä verrattuna muiden toimijoiden vastaaviin tuotteisiin.
Tekoälyyn perustuva ennakoiva huolto muuttaa älykkäiden teosten toimintaa, erityisesti ilmailualalla, jossa tarkkuus on ratkaisevan tärkeää. Näitä järjestelmiä käytetään esimerkiksi upotettujen antureiden, reaaliaikaisen datan analysointityökalujen ja koneoppimisalgoritmien avulla tunnistamaan lentokoneen komponenttien mahdolliset vioittumiset paljon ennen kuin todellinen rikkoutuminen tapahtuisi. Tuloksena huoltokerrat voidaan suunnitella optimaaliseen aikaan eikä hätähuoltoja tarvita kriittisen tuotannon aikana. Ilmailuteollisuuden valmistajat ilmoittavat jopa 20 % vähemmän tuotantokatkoja yhteensä, kun tällaisia teoälyratkaisuja käytetään, sekä selvästi alenevat korjauskustannukset koko laitoksissa. Yrityksille, jotka valmistavat jet-moottoreita tai satelliittikomponentteja, tämä tarkoittaa parempaa hallintaa tuotantosuunnitelmoinnissa ja samalla vaativien laatuvaatimusten ylläpitämistä ilmailu- ja avaruusteollisuudessa.
CNC-järjestelmien optimointi tekee suuren eron kestävässä valmistuksessa, koska se parantaa tehokkuutta samalla kun käytetään vähemmän resursseja. Kun koneet ovat tarkempia leikkausoperaatioiden aikana ja syklit kestävät vähemmän aikaa, lopulta tuotantojuoksuissa syntyy vähemmän jätemateriaalia. Säästöt energiankulutuksessa ovat myös melko merkittäviä. Tarkastelemalla todellisia tehdasalusten tuloksia, yritykset, jotka hiovat hienosäädöksiä CNC-asetuksiinsa, saavat yleensä aikaan noin 30 % vähemmän jätettä, joka menee kaatopaikalle, ja 18–22 % alhaisemmat sähkölaskut kuukausittain. Tämä on kansainvälisiin ilmaston tavoitteisiin pyrkien erittäin merkityksellistä. Monille tehtaille, tällaiset parannukset eivät ole hyödyllisiä vain ympäristön kannalta, vaan ne tuovat myös säästöjä lopulliseen tulokseen ajan mittaan.
EN
