Intelligente Fabriken: Ein Blick auf die fortschrittlichen Fertigungstechniken von Boeing

Intelligente Werkzeugetiketten, digitale Benutzeroberflächen und drahtlose Messgeräte sind einige Beispiele für intelligente Technologien, die in Boeing-Fabriken implementiert werden.

Die intelligenten Fabriken von Boeing auf der ganzen Welt nutzen zahlreiche fortschrittliche Fertigungstechniken, um ihre Produktionssysteme zu stärken und zu optimieren. Von fortschrittlichen Messgeräten bis hin zu digitalen Werkzeugetiketten zielt Boeing darauf ab, die Arbeitseffizienz durch den Einsatz intelligenter Techniken in seinen Flugzeugherstellungs- und Testprozessen zu verbessern. Wie Smart Homes bieten Smart Factorys automatisierte Geräte, kontrollierte Prozesse und sicherere Arbeitsumgebungen für das Personal.

Der Einsatz intelligenter Technologie liefert nicht nur Qualitätsprodukte, sondern gewährleistet auch die Sicherheit des Personals. Laut Scott Stocker, Vizepräsident für Fertigung und Sicherheit bei Boeing Commercial Airplanes,

„Boeing nutzt mehrere fortschrittliche Fertigungstechniken, um unsere Produktionssysteme zu stärken und unseren Verpflichtungen in Bezug auf Produktqualität und -sicherheit nachzukommen.“

Die Fertigungs- und Fulfillment-Teams bei Boeing verwenden Smart Tags, um nach verfügbarem oder verlegtem Lagerbestand zu suchen. Darüber hinaus messen digitale Werkzeuganwendungen, die mit werksweiten Smart Tags verbunden sind, den Verbrauch und erteilen rechtzeitig neue Bestellungen für einen Ersatz. Die Produktions- und Werkzeugabteilungen bei Boeing stellen sicher, dass die Techniker immer Werkzeuge zur Hand haben, mit denen sie arbeiten können.

Der Zeitverlust aufgrund fehlender Werkzeuge verursacht für das Unternehmen enormen Zeit- und Kostenaufwand. Somit gewährleistet die kontinuierliche Überwachung des Geräteverbrauchs die Verfügbarkeit aller Geräte, wenn sie benötigt werden. Digitale Anwendungen machen außerdem den Bedarf an Ersatzteilen überflüssig, die Lagerfläche (und Bodenfläche) beanspruchen.

Das Boeing-Werk Sheffield in South Yorkshire, England, ist das erste Werk, das ein Betriebsmanagementsystem einsetzt. Die hochmoderne, intuitive Benutzeroberfläche maximiert die Effizienz der Bediener, indem sie dem Industrietechnikteam Live-Maschinenleistungsdaten zur Verfügung stellt. Ausfallzeiten werden durch die Planung nachfolgender Prozesse in einer kontinuierlichen Produktionspipeline erheblich reduziert. Laut Stocker

„Die ständige Überwachung der Fertigungsumgebung ermöglicht unseren Teams ein sicheres und effizientes Arbeiten und hilft uns, Ausfallzeiten zu minimieren und den Produktionsprozess zu stabilisieren.“

Fortschrittliche Systeme sind in der Lage, die zuständigen Teams zu benachrichtigen, wenn Aufmerksamkeit erforderlich ist. Beispielsweise benachrichtigt ein mit der erweiterten Benutzeroberfläche verbundenes Smart-Tag-Gerät den Verantwortlichen, wenn die neue Bestellung nicht rechtzeitig ausgeführt wird. An Maschinen angebrachte intelligente Sensoren senden Leistungsdaten an das Überwachungs-Dashboard.

Bediener können das Dashboard in Echtzeit überwachen, um Produktionsverzögerungen zu vermeiden. Schmierungsanzeigen können Techniker darüber informieren, dass eine Kalibrierung der Maschine erforderlich ist. Ebenso überwachen Umgebungssensoren ständig Temperatur-, Feuchtigkeits-, Vibrations- und Lärmschwankungen. Die Ergebnisse solcher Sensoren zeigen den Zustand und die Effizienz des laufenden Systems an.

Intelligente Benutzeroberflächen prognostizieren außerdem Produktionsengpässe weit im Voraus, um Teams auf mögliche Verzögerungen und Korrekturmaßnahmen aufmerksam zu machen. Während Techniker fast alle automatisierten Systeme außer Kraft setzen können, optimieren intelligente Schnittstellen und entsprechende Geräte die Arbeitseffizienz.

Die intelligente Fabrik von Boeing ermöglicht es Technikern, Flügelmessungen an Flugzeugen durchzuführen, ohne in das Flugzeug steigen zu müssen. Techniker verwenden drahtlose Geräte, die automatisch und genau eine Dimensionsanalyse großer Flugzeugkomponenten durchführen. Dimensionsmessungen und -analysen sind in mehreren Phasen der Flugzeugmontage erforderlich.

Das industrielle Internet der Dinge (IoT) verbindet physische Objekte, einschließlich Fertigungsanlagen und Werkzeuge, mit automatisierten Steuerungssystemen. Steuerungssysteme speichern, verarbeiten und berechnen große Datenmengen, um bevorstehende Prozesse vorherzusagen. Die Informationen werden in das Produktionssystem eingespeist, um normale Aktionen und Abweichungen (falls vorhanden) nahezu in Echtzeit bereitzustellen.

Techniker nutzen das Live-System, um ihre täglichen Produktionsziele zu planen. Mit präzisen Informationen über Ressourcen (Material, Maschine und Mensch) können Techniker ihre täglichen Produktionsziele mit geringen oder keinen Abweichungen erreichen. Jonathan Vance, Boeing Associate Technical Fellow, der seit 2008 bei Boeing an der Integration eingebetteter und drahtloser elektronischer Systeme arbeitet, kommentierte:

„Durch die loT-Konnektivität erhalten wir Informationen, die wir nutzen können. Die Teams aus den Bereichen Technik, IT und Datenanalyse verlassen sich auf die loT-Plattform für die Konnektivität, die es ihnen ermöglicht, Echtzeitdaten zu sammeln und Einblicke in Fertigungsprozesse zu gewinnen. Hunderte automatisierter Teile werden miteinander verbunden.“ „LoT hilft dabei, intelligentere Entscheidungen über die Gerätenutzung zu treffen und Wartungsaktivitäten zu rationalisieren.“

Bluetooth-Konnektivität und Radiofrequenz-Identifikation (RFID) haben die Effizienz und Sicherheit der Produktionsprozesse bei Boeing erheblich verbessert. In großen Fertigungszentren wie der Montagelinie für Verkehrsflugzeuge von Boeing können Techniker in der Höhe oder auf engstem Raum arbeiten. Eine intelligente Anwendung verbindet einen RFID-Tag am Sicherheitsgurt eines Flugzeuglackierers mit einem digitalen Dashboard in der Produktionshalle.

Das digitale Tag warnt den Einzelnen und die Teamkollegen, wenn ein nicht angeschlossener oder ungesicherter Gurt erkannt wird. Das digitale Dashboard identifiziert nicht nur das Problem, sondern bietet auch eine oder mehrere Korrekturmaßnahmen, um die sichere Arbeit wieder aufzunehmen. Wenn der Benutzer die Korrekturmaßnahme nicht durchführt, wechselt das System möglicherweise in einen abgesicherten Modus, um nachteilige Auswirkungen zu verhindern.

Laut Jonathan Vance,

„RFID-Technologien werden in mehr als 25 Boeing-Werken eingesetzt, um den Lagerbestand zu überwachen oder eine beliebige Anzahl von Produktionsartikeln, einschließlich Montagevorrichtungen, Teilen oder Werkzeugkästen, zu kennzeichnen. Sie können ein bestimmtes Gebäude hochfahren, die Fabrik aus der Vogelperspektive betrachten und sehen.“ „Genau dort, wo sich die markierten Vermögenswerte befinden“, sagte er. Bei Boeing South Carolina testen Teamkollegen neue Anwendungen von RFID-Tags, um die Standorte von Handwerkzeugen auf dem weitläufigen Gelände zu verfolgen, auf dem der 787 Dreamliner gebaut wird.“

Mithilfe digital unterstützter Tools kann Boeing die Genauigkeit, Effizienz und Vorhersagbarkeit seiner Fertigungsprozesse steigern. Da jeder Prozess vom Vorhergehenden abhängt, ist die Produktionsstabilität entscheidend für ein erfolgreiches Projekt.

In einem der Produktionsstandorte in St. Charles, Missouri, verwenden Bodenmechaniker Bluetooth-fähige digitale Drehmomentschlüssel, um Befestigungselemente an verschiedenen Führungssätzen zu installieren. Digitale Schraubenschlüssel haben viel engere Toleranzen und erfordern weniger Neukalibrierungen. Das Tool zeichnet außerdem jede Messung auf und sendet die Daten an das Produktionssystem. Laut Jonathan Vance,

„Diese zusätzliche Fähigkeit ermöglicht es uns, den digitalen Thread zur systematischen Überprüfung der Arbeit zu nutzen und wirkt sich auch auf die Regelung unserer Herstellungsprozesse aus.“

Diese Datenschleifen sind für die Produktionsqualität in den modernen Fertigungszentren von Boeing von entscheidender Bedeutung, da Datenfäden die Entwicklungs- und Fertigungsteams verbinden und sicherstellen, dass jeder in Echtzeit über die Informationen verfügt, die er benötigt.

Was denken Sie über die intelligenten Fertigungstechniken, die in den Boeing-Fabriken auf der ganzen Welt eingesetzt werden? Teilen Sie es uns im Kommentarbereich mit.

Autor – Omar ist ein Luftfahrt-Enthusiast und hat einen Doktortitel. in Luft- und Raumfahrttechnik. Omar verfügt über zahlreiche Jahre Erfahrung in Technik und Forschung und möchte sich auf forschungsbasierte Luftfahrtpraktiken konzentrieren. Neben der Arbeit liebt Omar das Reisen, den Besuch von Luftfahrtstandorten und das Beobachten von Flugzeugen. Sitz in Vancouver, Kanada