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AEROSPAZIALE
applicazioni
Automazione e Strumentazione
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Aprile 2015
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essere fissati, il che richiede oltre 1.100 avvitatori
di base nell’attuale processo di produzione. L’o-
peratore deve seguire da vicino una lista di pas-
saggi e garantire le impostazioni di coppia appro-
priate per ciascuna postazione utilizzando lo stru-
mento corretto. Proprio per la natura manuale di
questo processo, l’errore umano aggiunge molto
rischio alla produzione. Questo è importante dal
momento che anche una sola postazione fissata
in modo scorretto potrebbe costare centinaia di
migliaia di dollari nel tempo.
Un avvitatore intelligente comprende quale
compito l’operatore sta per eseguire utilizzando
la visione artificiale per processare l’ambiente
e per impostare automaticamente la coppia. E il
dispositivo può registrare il risultato del compito
in un database centrale per garantire che la posta-
zione sia stata stretta in modo appropriato. Con il
database centrale del sistema di esecuzione della
produzione (MES) e l’intelligenza distribuita dei
dispositivi, i manager di produzione possono
seguire precisamente le procedure e i processi
che hanno bisogno di essere revisionati durante il
controllo qualità e la certificazione.
Strumenti innovativi
Airbus sta lanciando lo sviluppo di
tre famiglie
di smart tool
che eseguono diversi processi di
produzione:
foratura
,
misura
, e
data logging di
qualità e avvitatura
.
Lo
strumento di foratura
: processa l’ambiente
con algoritmi di visione; verifica il tipo di mate-
riale che sta per essere tagliato; aggiorna le con-
dizioni di taglio della perforatrice ad ogni strato
di materiale; monitora la profondità di foratura;
registra i risultati della foratura nella postazione
corrente; monitora lo stato di salute del sistema;
esegue verifiche/calibrazione automatiche.
Lo
strumento di misura
: processa l’ambiente con
algoritmi di visione; recupera dal database valori
di misura accettabili; verifica che la misura rientri
nei parametri; registra i risultati e fornisce azioni
di follow-up se necessario; esegue verifiche/cali-
brazione automatiche; strumento di validazione
della qualità (basato sulla decisione umana) ;
processa l’ambiente con algoritmi di visione; ese-
gue l’intervento operatore nativo (tracciamento
digitale, tracciamento oculare, controllo vocale) ;
registra i risultati e fornisce azioni di follow-up se
necessario.
Lo
strumento avvitatore
: processa l’ambiente con
algoritmi di visione; fissa la legge appropriata di
coppia/velocità/angolo per la postazione; moni-
tora la coppia applicata alle viti; registra il carico
dato al database centrale mes o al sistema di pia-
nificazione della risorse aziendali; esegue verifi-
che/calibrazione automatiche.
Airbus ha testato
NI Som
(System on Module)
come piattaforma fondamentale per tutti que-
sti smart tool a causa dell’architettura e del fra-
mework che fornisce per accelerare il processo di
sviluppo dalla progettazione alla realizzazione di
prototipi fino alla produzione.
Prima dello sviluppo su NI Som, si era riusciti a
creare un prototipo basato sul controller NI Com-
pactRio (cRIO-9068) che ha permesso di inte-
grare IP da librerie Airbus esistenti e algoritmi
open-source per validare velocemente i concetti
sviluppati.
La flessibilità dell’utilizzo della programmazione
grafica e testuale insieme al riutilizzo degli svi-
luppi di parti terze sul chip Zynq di Xilinx ed il
sistema operativo NI Linux Real-Time ha offerto
il livello perfetto di astrazione per sviluppare que-
sti strumenti. Ora è possibile riutilizzare il codice
che è stato sviluppato su NI Som come una solu-
zione distribuita piuttosto che dover ricominciare
l’intero processo di progettazione.
Erano stati valutati diversi Som e Single-Board
Computer Embedded (SBC), ed è risultato non
esserci paragone con l’approccio di progetta-
zione basato sulla piattaforma e l’integrazione
hardware-software offerta da NI.
Si è stimato che i tempi di sviluppo con NI Som
siano un decimo rispetto ad approcci alternativi,
grazie all’aumento di produttività consentito
dall’approccio NI alla progettazione di sistema,
in particolare grazie a NI Linux Real-Time e
LabView FPGA. Con il software già fornito da
NI Som, è stato possibile focalizzarsi di più sulle
caratteristiche chiave del sistema come l’elabo-
razione dell’immagine su FPGA. La fabbrica del
futuro di Airbus è un progetto di ricerca e tecno-
logia incrementale a lungo termine, che è impor-
tante per la competitività nei processi di produ-
zione. Lo sviluppo rapido è fondamentale per
l’approccio incrementale alla nuova tecnologia,
dallo sviluppo del
proof of concept
inziale alla
distribuzione in produzione dell’oggetto reale.
Negli ultimi anni questa iniziativa è stata pianifi-
cata attentamente e, con la tecnologia NI, è stato
possibile accelerare il processo di sviluppo e por-
tare una visione specifica nella realtà.
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NI Linux RT
e LabView
FPGA hanno
reso più veloce
l’innovazione di
Airbus
Figura 2 - Esempio di smart
tool fondamentali/postazione
embedded tramite visione