W przemyśle lotniczym bardzo ważne jest, aby wszystko było dokładnie dopasowane, jeśli chodzi o bezpieczeństwo i prawidłowe funkcjonowanie samolotów. Cały sektor polega na zaawansowanych narzędziach pomiarowych, takich jak skanery laserowe i duże maszyny zwane CMM (maszynami pomiarowymi o współrzędnych), które wszystko sprawdzają. Te urządzenia techniczne pozwalają producentom osiągać ekstremalnie dokładne tolerancje wymagane m.in. dla silników, kadłubów samolotów i układów podwozia. Na przykład Boeing produkuje części aluminiowe do skrzydeł swojego modelu 737 MAX z dokładnością do połowy jednej tysięcznej cala. Taka precyzja znacznie zmniejsza liczbę awarii komponentów, oszczędza koszty napraw oraz zwiększa bezpieczeństwo pasażerów. Jednak gdy producenci nie trafią w te mikroskopijne tolerancje, zaczynają się poważne problemy. Wzrasta zużycie paliwa, konstrukcje mogą nie wytrzymać w locie, dlatego precyzja nie jest tylko pożądana, ale konieczna przy produkcji maszyn latających.
Precyzyjne inżynierstwo odgrywa ogromną rolę w produkcji lotniczej, kiedy zależy nam na utrzymaniu spójności podczas wytwarzania na dużą skalę. Nowoczesne systemy automatyki wraz z tymi nowoczesnymi maszynami sterowanymi komputerowo, znanymi jako CNC, naprawdę pomagają w zachowaniu jednolitości w całych partiach. Te zestawy CNC pracują bez przerwy po odpowiednim ich skonfigurowaniu, co czyni je doskonałymi do wytwarzania dokładnie tych samych komponentów w sposób powtarzalny. Większość branż przestrzega surowych wytycznych pochodzących np. od ISO czy AS9100, ponieważ spójność wpływa bezpośrednio na jakość produktu, a w przypadku części samolotowych nie ma miejsca na kompromisy. Kiedy firmy przestrzegają tych standardów podczas produkcji tysięcy jednostek, ich operacje przebiegają sprawniej i z mniejszą liczbą błędów. Na przykład fabryki silników odrzutowych General Electric zanotowały 30-procentowy wzrost szybkości produkcji po wdrożeniu większej liczby technologii CNC, co pokazuje, jak wielką różnicę mogą wprowadzić te maszyny. Producenci, którzy stosują te nowoczesne narzędzia, kończą z lepszą spójnością produktów i bardziej efektywną pracą, co ostatecznie spełnia wszystkie surowe wymagania i umożliwia bezpieczne loty samolotów.
Duży plus 5-osiowego frezowania polega na tworzeniu skomplikowanych kształtów, które pozwalają zmniejszyć wagę części stosowanych w lotnictwie. Inżynierowie zyskują znacznie większą elastyczność dzięki tej metodzie w porównaniu do starszych podejść, co oznacza, że mogą teraz budować rzeczy, które wcześniej były niewykonalne. Przykładem mogą być łopatki turbin lub elementy szkieletu kadłuba samolotu – można je teraz wykonywać lżejszych, bez utraty wytrzymałości. Liczby również mówią same za siebie – wiele firm deklaruje redukcję masy od 15% do 30% po przejściu na tę technikę. Przekłada się to na realne oszczędności kosztów paliwa w dłuższym okresie, a także poprawia ogólną wydajność samolotów. Poza spełnieniem surowych wymogów branży lotniczej, lżejsze komponenty przyczyniają się do bardziej ekologicznego i opłacalnego lotnictwa.
Frezywanie wieloosiowe daje rzeczywiste korzyści, jeśli chodzi o skrócenie czasu przygotowania produkcji, ponieważ umożliwia wykonywanie prac z wielu stron części jednocześnie, zamiast ciągłego jej przekładania. Gdy części nie wymagają ciągłego przestawiania, zakłady oszczędzają zarówno czas, jak i koszty pracy. Branża lotnicza odnotowała imponujące wyniki dzięki wdrożeniu tego podejścia. Niektóre firmy informują o skróceniu czasu przygotowania maszyn nawet o połowę dzięki tym elastycznym urządzeniom. Krótsze czasy oczekiwania przekładają się na szybsze cykle produkcji oraz lepsze wykorzystanie przestrzeni warsztatowej i zasobów w całym zakładzie. Analiza rzeczywistych specyfikacji pokazuje, dlaczego te maszyny doskonale radzą sobie z zadaniami złożonymi i wymagającymi szybkości oraz precyzji. Dlatego tak wielu producentów z branży lotniczej polega na technologii wieloosiowej w najbardziej wymagających projektach, gdzie liczy się precyzja.
Praca z egzotycznymi stopami i materiałami kompozytowymi w inżynierii lotniczej wiąże się z wieloma trudnościami, ponieważ te substancje są znane z tego, że są bardzo twarde i odporne na ciepło. Gdy chodzi o prawidłowe przetwarzanie tych trudnych materiałów, konieczne staje się stosowanie specjalistycznych technik frezowania CNC. Przykładem mogą być frezy pokryte diamentem – zostały specjalnie zaprojektowane, aby radzić sobie z ścierną naturą superstopów i materiałów kompozytowych, które wkrótce zużyłyby zwykłe narzędzia. Sektor lotniczy w ostatnim czasie posuwa się w kierunku stosowania coraz bardziej zaawansowanych materiałów, takich jak tytan czy kompozyty z włókna węglowego, głównie ze względu na ich niezwykłą wytrzymałość przy jednoczesnym zmniejszeniu masy. Współczesne maszyny CNC ewoluowały wraz z tym trendem i są wyposażone w możliwości multi-osiowe, pozwalające producentom obrabiać te wymagające materiały bez utraty jakości czy precyzji. W miarę jak firmy posuwają się naprzód, wykorzystując nowe materiały, nie sposób uniknąć konieczności posiadania wysokiej klasy urządzeń do frezowania CNC w dzisiejszym przemyśle lotniczym.
Kontrola temperatury odgrywa kluczową rolę podczas frezowania wysokiej prędkości, ponieważ zapobiega zbyt szybkiemu zużyciu narzędzi i gwarantuje uzyskiwanie poprawnych wyników obróbki. Technologie chłodzenia, takie jak układy hydrostatyczne czy chłodzenie mgłowe, pomagają skutecznie utrzymywać odpowiednią temperaturę podczas intensywnego frezowania. Te systemy chłodzenia skutecznie usuwają nadmiar ciepła, co przekłada się na dłuższą żywotność narzędzi i mniejsze koszty związane z ich wymianą. Dane wskazują, że odpowiednie zarządzanie temperaturą pozwala przedsiębiorstwom zwiększyć żywotność narzędzi o około połowę, jednocześnie zużywając mniej energii. Jest to korzystne zarówno dla produktywności zakładu, jak i dla oszczędności finansowych. Wiele zakładów wykorzystujących maszyny CNC do pracy wysokiej prędkości polega obecnie na precyzyjnych metodach dozowania cieczy chłodzącej oraz na technologii termowizyjnej, pozwalającej monitorować i dostosowywać temperaturę w czasie rzeczywistym. Dla producentów z branży lotniczej, dokładne zarządzanie temperaturą w procesach CNC tłumaczy, dlaczego ich komponenty charakteryzują się lepszą wydajnością i większą trwałością w porównaniu z innymi podmiotami w tej dziedzinie.
Konserwacja predykcyjna wspierana przez sztuczną inteligencję zmienia sposób działania inteligentnych fabryk, szczególnie w sektorze lotniczym, gdzie liczy się precyzja. Systemy te bazują na elementach takich jak wbudowane czujniki, narzędzia do analizy danych w czasie rzeczywistym oraz algorytmy uczenia maszynowego, które pozwalają wykryć potencjalne awarie komponentów samolotów znacznie wcześniej, zanim do nich dojdzie. Efektem są planowane przeglądy w optymalnych momentach zamiast nagłych napraw w kluczowych okresach produkcji. Producenti z sektora lotniczego zgłaszają około 20% mniejszy poziom przestojów po wdrożeniu takich rozwiązań AI oraz znaczne obniżenie kosztów napraw w swoich zakładach. Dla firm produkujących silniki odrzutowe czy komponenty satelitarne oznacza to większą kontrolę nad harmonogramami produkcji, przy jednoczesnym zachowaniu wysokich standardów jakości wymaganych w przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Optymalizacja systemów CNC znacząco wpływa na zrównoważoną produkcję, ponieważ zwiększa wydajność przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia zasobów. Gdy maszyny są bardziej precyzyjne podczas operacji cięcia i cykle trwają krócej, na końcu serii produkcyjnych pozostaje po prostu mniej odpadów. Oszczędności energii również są imponujące. Analizując rzeczywiste wyniki z hali produkcyjnej, firmy, które dostosowują swoje ustawienia CNC, zazwyczaj osiągają o około 30% mniej odpadów kierowanych do wysypisk oraz obniżkę rachunków za prąd o 18–22% miesięcznie. To ma szczególne znaczenie przy staraniach o spełnienie międzynarodowych celów klimatycznych. Dla wielu zakładów tego typu ulepszenia nie są korzystne tylko dla planety – przekładają się one wprost na oszczędności finansowe w dłuższej perspektywie czasu.
EN
