공장 견학:STELIA Aerospace, Méaulte, 프랑스

전 세계적으로 직원이 7,000명이고 2018년 매출이 22억 유로인 STELIA Aerospace(프랑스 툴루즈)는 주요 제품 및 산업 위치를 유럽 1위/No. 항공기 구조 분야에서 세계 3위, 조종사 및 승무원 좌석 분야에서 세계 1위, 일등석 및 비즈니스석 승객 좌석 분야에서 세계 3위입니다.

STELIA Aerospace의 복합 재료 사용은 Airbus A350 전방 동체 섹션, ATR 터보프롭 항공기용 날개, 다양한 헬리콥터 구조 및 최신 OPAL 시트를 포함한 일부 시트 제품으로 확장됩니다. 복합재 생산 시설에는 프랑스 사이트인 Méaulte(대형 동체 섹션) 및 Salaunes(작은 복합재 부품), 모로코 및 튀니지의 세부 부품 및 조립, Lunenburg에 있는 이전 Composites Atlantic 현장의 항공기, 방위 및 우주용 광범위한 복합재 부품, 캐나다 노바스코샤주.

STELIA Aerospace는 2015년 이전 Airbus 자회사인 Aerolia와 Sogerma의 합병을 통해 형성되었습니다. 파리에서 북쪽으로 차로 1시간 30분 거리에 있는 Méaulte 사이트는 49헥타르에 150,000제곱미터의 생산 공간, 1,500명의 직원 및 500명의 하청업체가 있으며 Airbus 공급망의 핵심 부분입니다. STELIA Méaulte 커뮤니케이션 관리자인 Francois Fournier는 "2018년에 A320, A330, A350, A380, A400M을 위한 860개의 기수 동체 섹션을 납품하는" 소도시 위치는 생산 강국임을 알립니다. 그는 Olivier Canal, STELIA Aerospace Méaulte R&T 제조, 조립 및 자동화, 복합 재료 및 디지털 공장 책임자, Simon Maire-Vigeur와 함께 현장의 "미래 공장" A350 기수 동체 생산 및 STELIALAB R&T 시설을 안내합니다. , STELIALAB R&T 복합 재료 제조 책임자.

"미래의 공장"

현장 본사 건물에서 소개하는 프레젠테이션에서 Fournier는 STELIA Aerospace가 생산 효율성을 높이는 데 사용되는 증강 현실/가상 현실과 보다 효율적인 조립을 위한 로봇/코봇을 포함한 디지털 제조 및 자동화와 같은 미래 기술에 투자했다고 설명합니다.

“미래는 그리고 금속 구조"라고 Canal은 말합니다. "우리는 직원을 대체하는 것이 아니라 더 효율적으로 만드는 미래 솔루션을 정의하려고 합니다."

효율성을 위한 이러한 추진력은 아마도 A320 및 A350 생산의 램프를 충족시키기 위해 5년 전에 시작된 "미래 공장" 이니셔티브에 의해 가장 잘 예시될 것입니다. "우리는 이 부지에 대한 새로운 산업 전략을 수용했습니다."라고 이 이니셔티브의 프로젝트 관리자였던 Canal은 회상합니다. "우리는 다양한 생산 속도를 충족할 수 있는 기능을 원했고 한 프로그램에서 다른 프로그램으로 용도를 변경할 수 있는 유연한 도구를 개발했습니다."

이러한 재고의 또 다른 결과는 건물을 특정 프로그램에 할당하는 것이었습니다. Canal은 "각각은 하나의 라인과 하나의 팀으로 구성되며 노동, 이동, 재료 및 프로세스의 낭비를 제거하는 데 중점을 둔 린 제조 접근 방식으로 설계됩니다."라고 말합니다. STELIA Aerospace는 또한 A320 라인을 재설계하여 생산성이 10~20% 증가했으며 이는 "실제로 상당한 개선"이라고 Canal은 말합니다. “우리는 2.5년 만에 이 목표를 달성했으며, 생산 및을 유지하면서 이 사이트 제조 공간의 50% 이상을 변경했습니다. 품질 손실 없이 100% 정시 납품.” 이러한 성공은 고위 경영진의 지원 덕분이지만 “근로자들이 주인이 되도록 열심히 일했습니다.”라고 그는 말합니다.

Canal은 30,000제곱미터 규모의 A350 생산 건물의 설계가 U자형으로 예시된 흐름에 의해 결정되었으며, 원료는 한쪽 끝으로 들어가고 완성된 동체 섹션은 다른 쪽 끝으로 나가는 것으로 설명합니다. “레이업 시작부터 최종 조립까지 A350 구조물 생산을 위한 모든 것이 이 건물에 있습니다. 이는 예를 들어 품질 문제를 빠르고 쉽게 식별하고 해결할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.”라고 그는 말합니다.

A350의 경우 STELIA Aerospace는 버드 스트라이크 손상에 더 잘 견디도록 전체 금속인 노즈 동체 섹션 11과 코를 포함하는 섹션 12 및 섹션 11/12 하부 유닛을 위한 복합 금속/복합 하이브리드 어셈블리를 생산합니다. 랜딩기어 베이. Fournier는 자동차 조립에 사용되는 것과 같은 펄스 라인을 지적하는 STELIA Aerospace의 "미래의 공장" 비디오를 보여줍니다. Canal은 "우리는 작업자가 이 무빙 라인을 훈련하고 설명할 수 있도록 데모 라인을 설정했습니다. 이 이동 라인은 특정 택트 시간에 작동하여 최대 생산 속도를 충족합니다."라고 말합니다.

또 다른 측면은 디지털 기술이었습니다. Canal은 "디지털 솔루션을 통해 모든 기술 회로도와 단계를 태블릿에 넣고 각 섹션의 최신 3D 모형에 액세스할 수 있었습니다."라고 말합니다. 따라서 작업자는 중요한 세부 사항 및 변경 사항에 대한 정보를 얻고 관리자는 잠재적인 문제에 대해 쉽게 알 수 있습니다. "우리는 또한 조립을 돕기 위해 증강 현실을 개발했습니다. 예를 들어 동체 껍질에 투영하여 어떤 부품과 부착물을 만들어야 하는지 보여줍니다."라고 Canal은 말합니다. 그는 검사 코봇 완성된 섹션의 3D 스캔을 완료한 다음 디지털 모형과 비교하여 이물질이나 누락된 부품, 품질 문제 등을 식별하는 데 사용됩니다.

우리의 투어는 A350 생산 건물의 클린룸에서 시작되었습니다. 이곳에서 Coriolis(프랑스 Quéven) AFP(자동 섬유 배치) 기계가 섹션 11/12 하부 유닛을 위한 대형 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP) 동체 쉘과 크라운을 쌓았습니다. 섹션 12에 대한 두 개의 측면 쉘. 그런 다음 이러한 쉘을 사전 제작된 스트링거와 결합하고 진공 포장하고 오토클레이브에서 경화합니다. 경화 후에는 로봇 드릴링 및 패스너 설치를 포함하여 조립을 위한 모든 단계에서 쉽게 운반할 수 있는 핸들링 도구에 트리밍되고 로드됩니다. 모든 패널은 자동화된 비파괴 검사(NDT)를 사용하여 검사됩니다. 완성된 조립품은 프랑스 Saint Nazaire에 있는 Airbus 동체 조립 라인으로 배송됩니다.

스텔리알랩

다음 정거장은 2,000제곱미터 규모의 STELIALAB R&T 센터로, STELIA 게이트 컴플렉스 바로 남쪽에 위치한 지역 기술 및 교육 시설인 IndustriLAB의 왼쪽 절반을 차지합니다. STELIALAB 활동은 복합 재료, 조립 및 디지털 기술에 전념합니다.

여기의 투어는 살 블랑쉬에서 다시 시작됩니다. (클린 룸), 포장 용품과 레이업 도구가 있는 상당히 크고 개방된 공간. Simon Maire-Vigueur는 그룹의 사명이 대부분 크고 복잡한 부품에 대한 저비용, 대량 생산의 미래를 확인하는 것이라고 설명합니다. 열경화성 복합 재료의 산업화에는 날개 부품, 수평 꼬리 평면 및 수직 꼬리 평면과 같은 대형 폐쇄 상자 구조를 위한 수지 이송 성형(RTM)을 포함한 고속 AFP 및 액체 수지 주입(LRI) 공정이 포함됩니다.

클린룸을 나와 최대 4미터 길이의 부품을 놓을 수 있는 코리올리 기계가 있는 AFP실로 들어갑니다. R&T 전용인 Maire-Vigueur는 이곳이 연간 200일 이상 사용된다고 기록했습니다. STELIALAB은 오븐이나 자체 가열 도구를 사용하여 오토클레이브(OOA)에서 경화되는 AFP 생성 건식 보강재와 스킨을 통합하는 프로세스를 개발했습니다. "저렴한 도구를 사용할 수 있기 때문에 사출 압력이 낮은 LRI를 선호합니다."라고 Maire-Vigueur는 말합니다.

TPC 로드맵

이 AFP 기계는 ARCHES TP 개발 프로그램의 일환으로 TPC(전열가소성 합성물) 헬리콥터 동체/테일붐 시연기의 외피를 쌓는 데에도 사용되었습니다. 2017년 파리 에어쇼와 2018년 및 2019년 JEC World에서 전시된 이 제품은 레이저 가열 기능이 있는 0.25인치 너비의 탄소 섬유/폴리에테르케톤케톤(PEKK) 테이프 8개를 사용하여 만들었습니다. "우리는 레이업 동안 AFP와 낙뢰 보호 기능을 통합했습니다."라고 Maire-Vigueur는 말합니다. "Kapton 배깅 필름을 사용하여 피부를 OOA 경화했는데 실제로는 그다지 편리하지 않았습니다." 오메가 모양의 스트링거는 Aviacomp(프랑스 툴루즈)에서 스탬프 성형한 구매한 단방향 테이프 평판으로 만들었습니다. 프레임에도 동일한 프로세스가 사용되었지만 Porcher(프랑스 바디니에르)에서 공급하고 Cetim(프랑스 낭트)에서 스탬프 처리된 짠 재료로 만든 판을 사용했습니다. 프레임은 표준 방식으로 기계적으로 고정되었지만 스트링거는 자동화된 동적 유도 용접을 사용하여 부착되었습니다. Maire-Vigueur는 “이를 통해 비용을 낮추고 새로운 디자인 가능성을 높일 수 있습니다. "또한 전기 하네스와 같은 부착 지점에 대한 오버몰딩을 시연했습니다."

프로그램의 도전에 대해 질문했을 때 Maire-Vigueur는 레이업, 용접 및 15개월 일정을 인용합니다. “직물에 너무 많은 왜곡 없이 스탬핑을 만드는 것조차 쉽지 않았습니다.”라고 그는 덧붙입니다. 테일붐 디자인은 STELIA Aerospace의 툴루즈 디자인 사무소에서 완료했지만 모든 생산은 STELIALAB에서 감독했습니다. 그러나 ARCHES TP는 STELIA Aerospace의 열가소성 복합 재료 로드맵의 한 단계에 불과했습니다. 회사는 다음 해에 본격적인 TPC 동체의 실현 가능성을 입증하기 위해 TPC 기술을 계속 개발하고 있습니다.

미래의 항공 구조 재구상

AFP 방을 나오면 투어는 지적 재산권을 보호하기 위해 임시 벽으로 안전한 "개발 셀"로 구획된 매우 큰 공개 홀을 통해 진행됩니다. 복도를 가로질러 걷다가 좌회전하면 450°C의 온도가 가능한 작은 Scholz(Coesfeld, Germany) 오토클레이브와 수지 주입용 사출기가 있는 지역에 도달합니다. "우리 로드맵은 OOA를 경화하는 것이기 때문에 실제로 오븐처럼 오토클레이브를 사용하여 압력 없이 열가소성 복합 재료를 경화합니다."라고 Maire-Vigueur가 설명합니다. 커튼으로 덮인 손질실이 있고 그 옆에는 소형 C-스캔 시스템을 포함한 NDT 장비가 있는 공간이 있습니다.

우리는 다시 몸을 돌려 큰 테스트 연구소로 들어갑니다. "우리는 품질 관리, 재료 및 공정 조사를 위해 연마된 단면을 연구할 수 있습니다."라고 Maire-Vigueur는 말합니다. 이 연구실에는 좌표 측정을 위한 Romer(Hexagon Manufacturing Intelligence, 영국 슈롭셔) 암과 섬유 부피비, 경도 및 화학 테스트용 장비도 있습니다. Maire-Vigueur는 "R&T 팀의 모든 엔지니어는 자체 재료 및 공정 제어를 수행할 수 있습니다. “우리는 설계에서 제조, 최종 부품의 검사 및 테스트에 이르기까지 작동할 수 있도록 교육합니다. 이는 전체 프로세스를 이해하는 데 중요하며 의심되는 문제와 원인을 신속하게 평가할 수 있습니다. 디자인은 제조 및 품질 테스트와 분리되지 않습니다.”

마지막 정거장은 벽으로 둘러싸인 지역 중 하나에 있는 대규모 자동화 연구실입니다. 내부를 간단히 살펴보면 로봇과 협동로봇을 사용하여 새로운 조립품을 탐색하는 작업을 볼 수 있습니다. Canal은 "우리는 더 작고 더 기능적인 툴링의 추가 개발을 찾고 있으며 부품을 더 빠르고 더 저렴한 비용으로 조립할 수 있는 방법을 상상하려고 노력하고 있습니다."라고 말합니다. “우리 문화는 경계를 넓히고 새로운 지평을 여는 문화 중 하나입니다. 우리는 로봇을 구현하는 데 앞장서 왔으며 이제는 복합 재료 기술을 추진하는 데 앞장서고 있습니다. 우리는 미래를 재고하고 다시 구상하는 능력을 보여주었고 결코 멈추지 않을 것입니다.”

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