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          Electroimpact大型自主機器人將如何繼續美國空軍的領先優勢?

             日期:2021-08-18     來源:非同意觀點    作者:angela     評論:0    
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             洛克希德·馬丁著名的臭鼬高級項目部,即著名的“臭鼬”工廠,在其位于加利福尼亞州帕姆代爾的園區開設了一個新的尖端制造工廠,這也是美國空軍 42 號工廠的一部分。該公司表示,這個新“工廠”所采用的技術將幫助它大幅加速并改進其設計和生產先進航空航天器的方式,包括隱形戰斗機和無人機、高超音速導彈等。然而,除此之外,這家工廠還是“臭鼬” 項目部正在進行的更大轉型的核心,它可能會徹底改變先進航空航天概念的開發和生產,使美國軍隊繼續保持其競爭優勢。

            洛克希德·馬丁公司的目標是通過提高自動化程度來消除大量的初始工作,特別是使用Electroimpact大型先進機器人。目前,該公司有四個這樣的機器人,稱為組合操作:螺栓連接和機器人自動鉆孔系統,或 COBRA。在它們目前的設置中,這些機器人能夠在各種材料包括復合材料和鈦合金上鉆孔,包括埋頭孔,以及螺栓連接和加固結構。工廠所在的648號樓內有非常先進的氣候控制系統,無論外部條件如何,都能將內部溫度保持在特定環境的正負兩度以內,以支持各種通常對環境敏感的材料的加工工作。這些材料通常必須安裝甚至融合在一起,因此在制造過程中控制它們的膨脹很關鍵。

            “臭鼬”工廠已經使用這些機器人來制造X-59A 靜音超音速運輸試驗臺(QueSST)。 一位公司代表介紹,Electroimpact機器人已經在X-59A的結構上鉆了超過7,519個孔,平均每 21秒一個孔,其中只有 23個需要重新鉆孔。過去,鉆孔不當很容易導致延誤和成本增加,尤其是在生產隱形飛機時,此類錯誤會影響設計的雷達吸收和偏轉質量。這種加工精度水平還有助于確保零件(包括備件)的一致性,以及質量不會隨著時間的推移而下降。

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            除了能夠快速準確地為先進飛機制造進行鉆孔和固定結構外,這些機器人還能夠被編程自主執行這項工作,它們可以在生產車間內四處移動,以完成不同的工作。

            更重要的是,后一種能力意味著使用預編程指令的單個機器人將能夠相對快速地從一項任務轉換到另一項任務,無論是在像X-59A 這樣的飛機上鉆孔還是將零件用螺栓連接在一起組裝一架先進的有人駕駛或無人駕駛飛機。反過來,這將顯著減少對特定項目所使用工具的依賴,這使工作轉換更加容易。648號廠房或任何類似設施的室內空間,都將變得非常模塊化。工廠的地板上不會有任何東西,如機床等需要永久固定的鉆孔。

            648 號樓進行的工作還包括利用增強現實 (AR) 和虛擬現實 (VR) 技術,結合數字工程的進步,來改進制造流程。這在實踐中意味著,車間人員以及其他地方的工程師將能夠隨時檢查正在構建或組裝的物理部件的外觀和結構,與數字模型相比,以確定它們的結構和制造是否符合預期。如果出現問題,或者希望改變某個設計,工作人員就可以使用AR或VR立即探尋潛在的修復或改造方案,而不必先組裝或拆卸整個組件。

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            AR和VR還允許檢查整個系統的功能,并在必要時進行調整,而無需構建出完整的物理實體。這意味著,例如,工程師和技術人員可以檢查以確保檢修面板及其后面的裝置可供將來維修人員使用。特定產品部件的組裝可以利用AR,為工人提供更好的操作背景,這將提高制造速度、簡化培訓并加強質量控制。

            洛克希德·馬丁公司的代表強調,與過去相比,參與設計和制造過程各個方面的個人,不一定從事不同類型的工作,但現在的過程更加垂直而不是水平。它的意義在于,不同的團隊不再是完成他們的手頭工作,然后按流程將交給下一組,他們現在更平行地工作,并在此過程中更積極地協調。

            648廠房將大量使用各種建模和數字化制造。他們在X-59A 制造過程中的應用為“臭鼬”團隊測試其先進工藝提供了一個有用的跳板。

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            他們還進行了一項工作演示(稱為 Polaris),即使用整個數字工具包生成X-59A 的一些1:1構件,其中包括金屬和復合材料部件。

            Polaris結構的一部分由 Spirit Aero機器人使用“臭鼬”工廠提供的數字設計數據在場外建造。在過去,他們需要先由分包商將組件制造好后運送到“臭鼬”的 10 號工廠等地方,然后在那里組裝,包括鉆各種孔,然后精心組裝在一起。

            使用稱為Star Drive的工具,機器人能夠在運輸之前就準備好各段,從而大大減少了組裝時間。例如,將復合結構固定到金屬框架上,該過程需要固定大約 1,500個單獨的銷釘,通常需要數小時,現在只需大約30分鐘。

            該數字工具還被用于與F-16戰斗機現代化改裝相關的工作。今年早些時候,美國空軍宣布已聘請威奇托州立大學的國家航空研究所 (NIAR) 為 F-16 創建一個非常高保真的 1:1 數字模型,或“數字孿生”。 洛克希德·馬丁公司的Star Drive 也參與了該項目。

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            使用F-16等經過驗證的平臺來推進數字孿生數據模型,能夠進一步降低飛機的生產周期成本以實現可持續性,同時通過數字線程連續性還可以為戰機增加額外的功能,這將幫助F-35項目獲得轉機。

            “臭鼬”工廠的這些進步將幫助美國空軍繼續保持與競爭對手之間的領先優勢。
           
           
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