Tur Pabrik:STELIA Aerospace, Méaulte, Prancis
Dengan 7.000 karyawan di seluruh dunia dan pendapatan 2018 sebesar €2,2 miliar, STELIA Aerospace (Toulouse, Prancis) dengan jelas menyatakan posisi produk dan industri utamanya:No. 1 di Eropa/No. 3 di dunia untuk aerostruktur, No. 1 di seluruh dunia untuk kursi pilot dan kru dan No. 3 di seluruh dunia untuk kursi penumpang kelas satu dan bisnis.
Penggunaan komposit STELIA Aerospace meluas ke bagian depan pesawat Airbus A350, sayap untuk pesawat turboprop ATR, berbagai struktur helikopter dan di beberapa produk kursi, termasuk kursi OPAL terbarunya. Fasilitas produksi komposit termasuk situs Prancis Méaulte (bagian pesawat besar) dan Salaunes (bagian komposit lebih kecil), suku cadang dan perakitan rinci di Maroko dan Tunisia dan berbagai suku cadang komposit untuk pesawat, pertahanan dan ruang angkasa di situs Komposit Atlantik sebelumnya di Lunenburg, Nova Scotia, Kanada.
STELIA Aerospace dibentuk melalui penggabungan tahun 2015 dari dua anak perusahaan Airbus sebelumnya - Aerolia dan Sogerma. Situs Méaulte - 1,5 jam berkendara ke utara Paris - mencakup 49 hektar dengan 150.000 meter persegi ruang produksi, 1.500 karyawan dan 500 subkontraktor, dan merupakan bagian penting dari rantai pasokan Airbus. Lokasi kota kecilnya memungkiri pembangkit tenaga produksi, “menghadirkan 860 bagian hidung pesawat untuk A320, A330, A350, A380, dan A400M pada 2018,” kata manajer komunikasi STELIA Méaulte, Francois Fournier. Dia adalah pemandu saya melalui produksi badan pesawat A350 “Factory of the Future” situs dan fasilitas R&T STELIALAB, didampingi oleh Olivier Canal, kepala manufaktur R&T STELIA Aerospace Méaulte, perakitan &otomatisasi, komposit &digital, dan Simon Maire-Vigeur , kepala manufaktur komposit R&T, STELIALAB.
“Pabrik Masa Depan”
Selama presentasi pengantar di gedung kantor pusat situs, Fournier menjelaskan bahwa STELIA Aerospace telah berinvestasi dalam teknologi masa depan, seperti manufaktur dan otomatisasi digital termasuk augmented reality/realitas virtual yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi dalam produksi dan robot/cobot untuk perakitan yang lebih efisien.
“Masa depan adalah gabungan dan struktur logam,” catat Canal. “Kami mencoba untuk menentukan solusi masa depan bukan untuk menggantikan pekerja kami, tetapi untuk membuat mereka lebih efisien.”
Dorongan untuk efisiensi ini mungkin paling baik dicontohkan oleh inisiatif “Pabrik Masa Depan” yang dimulai lima tahun lalu untuk memenuhi produksi A320 dan A350. “Kami menerapkan strategi industri baru untuk situs ini,” kenang Canal, yang merupakan manajer proyek untuk inisiatif tersebut. “Kami menginginkan kemampuan untuk memenuhi tingkat produksi variabel dan mengembangkan perkakas fleksibel yang dapat kami gunakan kembali dari satu program ke program lainnya.”
Hasil lain dari pemikiran ulang ini adalah mendedikasikan bangunan untuk program tertentu. “Masing-masing akan memiliki satu lini dan satu tim,” kata Canal, “dan dirancang dengan pendekatan manufaktur ramping yang berfokus pada menghilangkan pemborosan dalam tenaga kerja, pergerakan, material, dan proses.” STELIA Aerospace juga mendesain ulang lini A320, dan memperoleh peningkatan produktivitas 10-20 persen, “yang sebenarnya merupakan peningkatan yang signifikan,” kata Canal. “Kami mencapai ini dalam 2,5 tahun, mengubah lebih dari 50 persen jejak manufaktur situs ini sambil mempertahankan produksi dan 100 persen pengiriman tepat waktu tanpa kehilangan kualitas.” Keberhasilan ini dikreditkan ke dukungan manajemen tingkat tinggi, "tetapi kami juga bekerja keras agar para pekerja memiliki kepemilikan," catatnya.
Canal menjelaskan bahwa desain gedung produksi A350 seluas 30.000 meter persegi ditentukan oleh aliran, dicontohkan dalam bentuk U, dengan bahan mentah masuk ke satu ujung dan bagian badan pesawat jadi keluar dari ujung lainnya. “Semua untuk produksi struktur A350 kami ada di gedung ini, mulai dari layup awal hingga perakitan akhir. Ini penting, misalnya, memungkinkan setiap masalah kualitas diidentifikasi dan ditangani dengan cepat dan mudah,” katanya.
Untuk A350, STELIA Aerospace memproduksi bagian hidung badan pesawat 11, yang seluruhnya terbuat dari logam untuk menahan kerusakan akibat serangan burung dengan lebih baik, serta perakitan hibrida logam/komposit kompleks untuk bagian 12 dan unit bagian bawah 11/12, yang mencakup hidung ruang roda pendaratan. Fournier menunjukkan video "Factory of the Future" STELIA Aerospace, menunjukkan garis berdenyut, seperti yang digunakan untuk perakitan otomotif. “Kami menyiapkan jalur demo untuk memungkinkan para pekerja melatih dan mengungkap jalur bergerak ini, yang bekerja pada waktu takt tertentu untuk memenuhi produksi tingkat penuh,” kata Canal.
Aspek lainnya adalah teknologi digital. “Solusi digital memungkinkan kami untuk menempatkan semua skema dan langkah teknis pada tablet dan memastikan akses ke mockup 3D terbaru untuk setiap bagian,” kata Canal. Dengan demikian, para pekerja tetap mendapat informasi tentang detail dan perubahan penting sementara manajer dengan mudah diberi tahu tentang potensi masalah. “Kami juga mengembangkan augmented reality untuk membantu perakitan, misalnya, proyeksi ke cangkang pesawat yang menunjukkan bagian mana dan di mana lampiran harus dibuat,” catat Canal. Dia menambahkan bahwa inspeksi cobot digunakan untuk menyelesaikan pemindaian 3D dari bagian yang sudah jadi yang kemudian dibandingkan dengan mockup digital, mengidentifikasi benda asing atau bagian yang hilang, masalah kualitas, dll.
Tur kami dimulai di ruang bersih gedung produksi A350, di mana mesin penempatan serat otomatis (AFP) Coriolis (Quéven, Prancis) memasang cangkang pesawat polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP) besar untuk bagian 11/12 unit bawah, dan mahkota dan dua cangkang samping untuk bagian 12. Kerang ini kemudian dikawinkan dengan stringer prefabrikasi, dikantongi vakum dan diawetkan dalam autoklaf. Setelah perawatan, mereka dipangkas dan dimuat ke alat penanganan yang memungkinkan transportasi mudah di semua langkah perakitan, yang mencakup pengeboran robot dan pemasangan pengencang. Setiap panel diperiksa menggunakan pengujian tak rusak otomatis (NDT). Rakitan yang telah selesai dikirim ke jalur perakitan pesawat Airbus di Saint Nazaire, Prancis.
STELIALAB
Pemberhentian berikutnya adalah pusat R&T STELIALAB seluas 2.000 meter persegi, yang menempati separuh kiri IndustriLAB, sebuah fasilitas teknologi dan pelatihan regional yang terletak tepat di sebelah selatan kompleks gerbang STELIA. Kegiatan STELIALAB didedikasikan untuk komposit, perakitan, dan teknologi digital.
Tur di sini dimulai lagi di salle blanche (clean room), ruangan yang cukup luas dan terbuka dengan perlengkapan bagging dan alat layup. Simon Maire-Vigueur menjelaskan misi grup adalah untuk mengidentifikasi masa depan untuk produksi berbiaya rendah, volume tinggi untuk sebagian besar suku cadang yang besar dan kompleks. Industrialisasi komposit termoset mencakup proses AFP berkecepatan tinggi dan proses infus resin cair (LRI), termasuk pencetakan transfer resin (RTM), untuk struktur kotak besar dan tertutup seperti komponen sayap, bidang ekor horizontal, dan bidang ekor vertikal.
Meninggalkan kamar bersih, kami memasuki ruang AFP yang ditempati oleh mesin Coriolis yang dapat meletakkan suku cadang hingga 4 meter. Didedikasikan untuk R&T, Maire-Vigueur mencatat bahwa itu digunakan selama lebih dari 200 hari per tahun. STELIALAB telah mengembangkan proses untuk mengintegrasikan pengeras kering dan kulit kering buatan AFP yang diawetkan dari autoklaf (OOA) menggunakan oven atau alat yang dipanaskan sendiri. “Kami lebih memilih LRI dengan tekanan injeksi yang lebih rendah karena kami dapat menggunakan alat yang lebih murah,” kata Maire-Vigueur.
Peta jalan TPC
Mesin AFP ini juga digunakan untuk meletakkan kulit untuk demonstrasi pesawat helikopter/tailboom all-thermoplastic composite (TPC) sebagai bagian dari program pengembangan ARCHES TP. Ditampilkan di Paris Air Show 2017 dan juga di JEC World pada 2018 dan 2019, dibuat menggunakan 8 derek pita serat karbon/polieterketoneketon (PEKK) lebar 0,25 inci dengan pemanas laser. “Kami mengintegrasikan perlindungan sambaran petir dengan AFP selama layup,” catat Maire-Vigueur. “Kulit diawetkan dengan OOA menggunakan film bagging Kapton, yang sebenarnya sangat tidak nyaman.” Stringer berbentuk omega dibuat dari panel datar pita searah yang dibeli yang dicap oleh Aviacomp (Toulouse, Prancis). Proses yang sama digunakan untuk bingkai, tetapi menggunakan pelat yang terbuat dari bahan tenun yang dipasok oleh Porcher (Badinières, Prancis) dan dicap di Cetim (Nantes, Prancis). Meskipun rangka dikencangkan secara mekanis dengan cara standar, senar dipasang menggunakan pengelasan induksi dinamis otomatis. “Ini memungkinkan biaya yang lebih rendah dan kemungkinan desain baru,” catat Maire-Vigueur. “Kami juga mendemonstrasikan overmolding untuk titik pemasangan, seperti untuk rangkaian listrik.”
Ketika ditanya tentang tantangan program, Maire-Vigueur menyebutkan layup, pengelasan, dan garis waktu 15 bulan. “Bahkan mencapai stamping tanpa terlalu banyak distorsi pada bahan tenun tidak mudah,” tambahnya. Meskipun desain tailboom diselesaikan oleh kantor desain Toulouse STELIA Aerospace, semua produksi diawasi oleh STELIALAB. Namun, ARCHES TP hanyalah satu langkah dalam peta jalan komposit termoplastik STELIA Aerospace. Perusahaan terus mengembangkan teknologi TPC untuk menunjukkan kelayakan pesawat TPC skala penuh di tahun-tahun berikutnya.
Membayangkan kembali aerostruktur masa depan
Keluar dari ruang AFP, tur dilanjutkan melalui aula terbuka yang sangat besar yang dibagi menjadi "sel pengembangan" yang aman oleh dinding sementara untuk melindungi kekayaan intelektual. Berjalan melintasi aula dan berbelok ke kiri, kami mencapai area dengan autoklaf Scholz (Coesfeld, Jerman) kecil yang mampu mencapai suhu 450 °C, dan mesin injeksi untuk infus resin. “Karena peta jalan kami adalah untuk menyembuhkan OOA, kami benar-benar menggunakan autoklaf seperti oven, menyembuhkan komposit termoplastik tanpa tekanan,” jelas Maire-Vigueur. Ada ruang trim bertirai dan area di sebelahnya dengan peralatan NDT, termasuk sistem C-scan kecil.
Kami berbalik lagi dan memasuki laboratorium uji besar. “Kami dapat mempelajari penampang yang dipoles untuk kontrol kualitas dan bahan serta investigasi proses,” kata Maire-Vigueur. Laboratorium ini juga dilengkapi lengan Romer (Hexagon Manufacturing Intelligence, Shropshire, Inggris) untuk pengukuran koordinat, dan peralatan untuk rasio volume serat, kekerasan, dan pengujian kimia. “Semua insinyur di tim R&T kami dapat melakukan kontrol proses dan material mereka sendiri,” catat Maire-Vigueur. “Kami melatih mereka untuk dapat beroperasi mulai dari desain hingga manufaktur hingga inspeksi dan pengujian suku cadang akhir. Ini penting untuk memahami keseluruhan proses dan memungkinkan penilaian cepat terhadap masalah yang dicurigai dan penyebabnya. Desain tidak lepas dari manufaktur dan pengujian kualitas.”
Perhentian terakhir adalah laboratorium otomatisasi besar di salah satu area berdinding. Pandangan sekilas ke dalam menunjukkan pekerjaan menjelajahi perakitan baru menggunakan robot dan cobot. “Kami sedang mencari pengembangan lebih lanjut dari perkakas yang lebih kecil dan lebih fungsional dan mencoba membayangkan bagaimana Anda dapat menyatukan bagian-bagian lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah,” kata Canal. “Budaya kami adalah salah satu dari mendorong batas dan membuka jalan baru. Kami telah menjadi pemimpin dalam penerapan robotika dan sekarang kami adalah pemimpin dalam mendorong teknologi komposit. Kami telah menunjukkan kemampuan kami untuk memikirkan kembali dan membayangkan kembali masa depan dan kami tidak akan pernah berhenti.”
Generasi Berikutnya Manufaktur Dirgantara
Dengan industri penerbangan komersial yang diproyeksikan berlipat ganda dalam 20 tahun ke depan, memenuhi permintaan pesawat penumpang dan barang akan membutuhkan teknologi baru dan tingkat produksi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Pelajari lebih lanjut tentang bahan dan proses yang akan membentuk pesawat generasi berikutnya dalam kumpulan cerita dari CompositesWorld, Modern Machine Shop dan Manufaktur Aditif , tersedia untuk membaca atau mengunduh secara gratis . Dapatkan di sini.
