Skaner 3D FreeScan UE umożliwia szybkie przeprowadzanie inżynierii odwrotnej w ramach konserwacji, napraw i przeglądów silników lotniczych

Dla zespołów zajmujących się konserwacją, naprawami i remontami (MRO) samolotów serwisowanie złożonych systemów, takich jak silniki, stanowi wyjątkowe i kosztowne wyzwanie. Poza rutynowymi przeglądami inżynierowie często muszą naprawiać lub wymieniać elementy, które są niestandardowe, bardzo złożone lub po prostu nie mają oryginalnych rysunków CAD.

Jedna z firm świadczących usługi MRO stanęła właśnie przed tym problemem. Jej głównym zadaniem była obsługa skomplikowanych silników lotniczych. Silniki te to wielkogabarytowe zespoły zawierające liczne skomplikowane przewody, powierzchnie o dowolnym kształcie, takie jak łopatki turbiny, oraz ściśle zintegrowane podzespoły.

Przeszkoda: produkcja części bez rysunków technicznych

Główną trudnością, z jaką borykał się zespół, była niemożność szybkiego i precyzyjnego pozyskania lub wyprodukowania części zamiennych.

• Złożona geometria: Tradycyjne narzędzia pomiarowe (suwmiarki, przyrządy pomiarowe) były całkowicie nieodpowiednie do rejestrowania powierzchni o dowolnym kształcie oraz skomplikowanego przebiegu orurowania i elementów silnika.

• Brak danych cyfrowych: Wiele części było niestandardowych lub starszego typu, co oznaczało, że nie istniały dokładne modele CAD 3D. Sprawiało to, że tworzenie precyzyjnych rysunków produkcyjnych na potrzeby napraw lub wymiany było powolnym, podatnym na błędy procesem opartym na ręcznych szacunkach.

• Kosztowne opóźnienia: Każdy dzień spędzony na próbach ręcznego pomiaru i modelowania części był kolejnym dniem, w którym silnik wart wiele milionów dolarów pozostawał wyłączony z eksploatacji, co miało bezpośredni wpływ na harmonogramy operacyjne i koszty.

Cyfrowy proces inżynierii odwrotnej

Aby wyeliminować to wąskie gardło, zespół MRO wdrożył ręczny laserowy skaner 3D SHINING 3D FreeScan UE. Celem było stworzenie kompletnego i dokładnego „cyfrowego planu 3D” całego zespołu silnika, umożliwiającego inżynierię odwrotną dowolnego elementu na żądanie.

Nowy cyfrowy proces przebiega następująco:

1. Przechwytywanie danych na dużą skalę: Przenośny skaner FreeScan UE przenosi się bezpośrednio do silnika. Aby zapewnić dokładność na poziomie metrologicznym przy dużej objętości, inżynierowie najpierw ustanawiają globalną siatkę markerów (często uzupełnioną fotogrametrią) w celu zapewnienia precyzji.
2. Skanowanie o wysokim poziomie szczegółowości: skaner szybko rejestruje pełną geometrię silnika z prędkością 1 350 000 punktów na sekundę. Proces ten dokładnie rejestruje kształt i położenie wszystkich elementów, od skomplikowanych przewodów po powierzchnie łopatek.
3. Tworzenie cyfrowego bliźniaka: Dane skanowania są przetwarzane na kompletny, wysoce precyzyjny model 3D. Model ten służy jako główny „rysunek cyfrowy” dla zespołu MRO.
4. Inżynieria odwrotna i produkcja: Gdy część wymaga naprawy lub wymiany, inżynierowie mogą cyfrowo „wyodrębnić” ją z głównego modelu 3D. Dane te są następnie wykorzystywane do odtworzenia idealnego, gotowego do produkcji pliku CAD, który jest wysyłany bezpośrednio do produkcji.

Od wąskiego gardła w MRO do produkcji na żądanie

Dzięki wdrożeniu urządzenia FreeScan UE dostawca usług MRO zwiększył swoje możliwości w zakresie konserwacji, osiągając znaczące i wymierne usprawnienia.

1. Stworzenie „cyfrowego planu 3D”

Zespół dysponuje obecnie kompletnym, dokładnym modelem 3D całego silnika. Inżynierowie mogą w dowolnym momencie uzyskać dostęp do tego cyfrowego bliźniaka w celu weryfikacji informacji dotyczących montażu, sprawdzenia luzów lub zaplanowania procedur konserwacyjnych bez konieczności fizycznego dostępu do silnika.

2. Szybka inżynieria odwrotna na żądanie

Najważniejszym rezultatem jest możliwość wytwarzania niestandardowych części na żądanie. Dane skanowania o wysokiej dokładności (do 0,02 mm) stanowią niezawodną podstawę do inżynierii odwrotnej, gwarantując, że nowo wyprodukowane części będą idealnie pasować już za pierwszym razem.

3. Wyeliminowanie przeróbek

Dokładność na poziomie metrologicznym urządzenia FreeScan UE eliminuje konieczność opierania się na domysłach podczas pomiarów ręcznych. Znacznie zmniejsza to ryzyko błędów produkcyjnych i kosztownych poprawek, oszczędzając zarówno czas, jak i materiały.

4. Przyspieszenie cykli konserwacyjnych

Cały proces naprawy i wymiany niestandardowych podzespołów został znacznie przyspieszony. Ten wzrost wydajności przyspiesza ogólny proces naprawy samolotu, skracając przestoje i umożliwiając znacznie szybsze przywrócenie samolotu do eksploatacji.

Urządzenie SHINING 3D FreeScan UE okazało się kluczowym rozwiązaniem dla tego dostawcy usług MRO. Umożliwiło mu pokonanie wyzwania związanego z niestandardowymi i starszymi częściami poprzez stworzenie własnego cyfrowego wykazu zapasów. Przejście od reaktywnego, ręcznego sposobu pracy do proaktywnego, cyfrowego podejścia zasadniczo poprawiło wydajność, dokładność oraz zdolność do zapewnienia bezpiecznego lotu samolotów.