L'analisi delle tolleranze riduce i costi di assemblaggio

Le soluzioni DCS sono utilizzate nell’industria aerospaziale da oltre 15 anni. Essendo il software di analisi delle tolleranze più utilizzato dagli OEM del settore aerospaziale, il software 3DCS è stato utilizzato per ridurre gli spessori, migliorare l’assemblaggio finale e ridurre i costi associati alle non conformità.

In che modo le aziende del settore aerospaziale sfruttano le soluzioni DCS per ridurre i costi della qualità – scarti e rilavorazioni?

Scorri in basso per scoprirlo.

"In una sezione tipica di un aeromobile della famiglia A320 sono installati circa 90 giunti di traino. Circa 2/3 possono essere coperti con il modello parametrico (il che equivale a 60... accoppiamenti). Nell'A319 e nell'A320 ci sono 4 giunti di sezione, mentre l'A321 ne ha 6. Un modello parametrico può quindi coprire 180 situazioni di montaggio".

Airbus - Utilizzo dei parametri di Catia per costruire modelli di simulazione di assemblaggio 3DCS

Axel Siewert, Dimensional Management Specialist di Airbus, si è unito a DCS dalla Francia per discutere di come Airbus stia creando parametri per i suoi modelli per consentire una modellazione più veloce e quindi risposte più rapide agli scenari dimensionali.

Questo è necessario in quanto Airbus espande la produzione e riduce i cicli di sviluppo per soddisfare la crescente domanda globale dei suoi prodotti.

Il Global Market Forecast di Airbus per il periodo 2016-2035 offre una visione prospettica dell’evoluzione del settore del trasporto aereo, prevedendo che il traffico aereo crescerà del 4,5% all’anno, richiedendo circa 33.000 nuovi aerei passeggeri e cargo dedicati.

Per sostenere questa crescita, è previsto che i tassi di consegna raggiungano nuovi livelli, che i processi di assemblaggio cambino e che vengano costruite nuove linee di assemblaggio.

Per poter consegnare un prodotto “giusto il primo giorno”, i processi e le strategie di assemblaggio devono essere convalidati in anticipo prima della creazione fisica.

Con l’accorciarsi dei cicli di sviluppo e la condensazione dei piani di progetto, la gestione dimensionale deve fornire risposte rapide ed efficienti.

La parametrizzazione dei modelli di simulazione dell’assemblaggio è un’opportunità per raggiungere questo obiettivo, al fine di valutare diversi scenari geometrici e tolleranze di input.

Embraer - Lavorare con modelli di grandi dimensioni - Metodologia della scatola nera

Luiz Marcelo Ventorini, ingegnere meccanico, lavora come ingegnere dimensionale dal 2006 nello sviluppo del prodotto, eseguendo analisi delle tolleranze per diversi tipi di requisiti (aerodinamica, stress, sistemi e produzione), applicazioni GD&T e documenti di controllo dell’interfaccia (con i fornitori). Ha lavorato anche nelle fasi di prototipo e di serie, come la convalida del prodotto (metrologia) e l’analisi delle difficoltà incontrate sulla linea di assemblaggio.

Come ingegnere aerospaziale, Marcelo Ventorini ha spesso a che fare con modelli estremamente grandi che possono rendere l’analisi lunga e lenta. Per velocizzare le sue analisi, Ventorini utilizza una tecnica chiamata “Metodologia della scatola nera”.

La Metodologia della Scatola Nera mira a trasformare i sottoassiemi in singoli componenti quando si lavora in un modello. Analizzando prima il sottogruppo, le variazioni che ne derivano possono essere applicate al gruppo complessivo come componente di una struttura più grande, come un aereo.

Questo è utile anche quando si utilizzano i dati dei fornitori e, nel caso degli utenti 3DCS, quando si utilizzano parti che possono contenere componenti conformi. Una volta che il sottoassieme è stato messo in black-box, contiene le variazioni derivanti dalla propria analisi, ma non intralcia la simulazione complessiva dell’analisi delle tolleranze. Questo elimina anche la necessità di utilizzare continuamente le licenze dei moduli aggiuntivi quando si apre il modello.

Vantaggi della Scatola Nera:

  • Un modello grande con molti MTM e un grande stack up può essere sostituito da alcuni punti e tolleranze;
  • Solo i risultati finali possono essere condivisi con altre aziende. La strategia di modellazione e le tolleranze di processo sono nascoste;
  • È possibile realizzare diversi scenari Black Box sulla base di un’unica esecuzione del modello Data Generator Model;
  • I modelli pesanti conformi a FEA possono essere sostituiti da pochi punti (ottimizzando anche le licenze FEA).

Svantaggi della Scatola Nera:

  • A seconda del risultato, è necessario eseguire un adattamento della curva e generare alcuni errori;
  • È necessario creare alcuni datum locali per misurare la relazione specifica tra le caratteristiche;
  • Il modello originale è diviso, è necessario gestire due modelli;
  • Alcune complicate interazioni di ordine superiore, se non rilevate, possono andare perse;
  • Nel modello black-box, la sensibilità non mostra i collaboratori (sono tutti raggruppati).

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