Airbusが未来の工場を発表：スマート生産と先進ロボティクス

Airbusは、「未来の工場」イニシアチブにより、最先端ロボティクス、インテリジェントな電動工具、リアルタイムデータ分析を統合し、航空機製造を再定義しています。このプロジェクトは、Industrial Internet ConsortiumのTrack & Traceテストベッドを活用し、今日の複雑な航空機のより安全で効率的な生産を実現します。

Airbus未来の工場プロジェクトの内容

現在8,000機以上の航空機が運用され、2015年1月31日時点で15,276件の受注を抱えるAirbusは、10年以上続く製造ラインを継続的に進化させ、競争力を維持しなければなりません。未来の工場は、ロボット外骨格、コボット、先進ALM技術、バーチャル・プラトー、完全なショップフロアのデジタル化に焦点を当てています。これらの革新は、プロセスの合理化、サイクルタイムの短縮、最高水準の安全性と品質の維持を目的として設計されています。

スマート生産と先進ロボティクスへの注力

私の主な責任は、「スマート・ワークショップ」を開発し、生産現場に接続されたインテリジェントなツールを装備することです。ハンドヘルド・デバイスとウェアラブル・システムにデジタル・インテリジェンスを埋め込むことで、人的ミスを排除し、ダウンタイムを削減し、オペレーターに即時のフィードバックとガイダンスを提供することを目指しています。

具体例：航空機組立の合理化

航空機組立には、ドリル、測定、締付など、数十万のポイントベースのプロセス・ステップが含まれ、精密な実行が求められます。各ワークセルに単一タスクを割り当てるのではなく、これらのステップを複数のワークセルとオペレーター間で調整されたシーケンスとして管理します。例えば、締付操作では、同じ3D位置で異なるトルクと角度設定が必要となる場合があります。いかなるステップのエラーも高コストな修正につながるため、当社のソリューションはハンドヘルド・ツールを動的に構成し、リアルタイムで正確なタスク・パラメータに一致させます。

スマート・ハンドヘルド・ツールとウェアラブル・インテリジェンス

焦点は、よりスマートなドリル、締付、測定ツールにあります。これらのデバイスは、オンボード制御ユニットを内蔵するか、ベルトマウント型コンピューターなどのウェアラブル・コントローラーとインターフェースし、センサーデータのローカル処理、アクチュエーション制御、無線接続を提供します。

統合アーキテクチャと分散インテリジェンス

すべてのツールは、専用ハードウェアとソフトウェアを組み合わせた統合プラットフォームにリンクされています。すべてのシステムに埋め込まれた分散インテリジェンスにより、ローカルデータ処理とセンサー・アクチュエータ統合が保証され、レイテンシを削減し、信頼性を向上させます。

リアルタイム協調のための分散型ツール統合

従来の集中型アーキテクチャでは、リアルタイムで異種システムを効率的に管理できません。代わりに、ローカルで必要なときのみデータを共有する相互接続ツールのマッシュアップを採用しています。このアプローチは、航空機内部など、継続的な無線接続が保証できない環境で不可欠です。

追跡、ローカライゼーション、PLM統合

屋内ローカライゼーションは、ツール位置を製造実行システム（MES）と製品ライフサイクル管理（PLM）データと整合させるために不可欠です。追跡精度は様々です：ショップフロアの位置決め公差は数十センチメートルに達する可能性がありますが、精密作業のためのツールチップ追跡にはサブミリメートル精度が必要です。当社のシステムは、ISO 15725の真度値を使用してローカライゼーション・データをPLMレコードと調整し、文脈に基づいて動作を適応させ、品質欠陥を防止します。

ショップフロア作業者向け3D PLMデータの簡素化

直接的なCAD/CAMモデルは運用には詳細すぎる場合があります。そのため、ジオデータを簡素化する中間XMLレイヤーを開発し、電動工具と3D PLM環境とのシームレスな統合を可能にしています。このレイヤーは、フル3Dモデリング・インターフェースなしでショップフロア・オペレーターが使用できる軽量設定アプリケーションもサポートします。

エンタープライズIoTの洞察

これらの開発は、Dirk Slama氏らによる書籍『Enterprise IoT』（O'Reilly、2015年）で概説される、より広範なエンタープライズIoT戦略の一部です。産業用電動ツールに関するさらなる視点については、RexrothのMartin Doelfs氏へのインタビューを参照してください。

多様なサプライヤー環境でのスケーリング

この技術を多様なサプライヤー・ベース全体に展開するには、オープンで標準ベースのインターフェースが必要です。堅牢なAPIを公開することで、Airbusのエンジニアと外部パートナーの両方が互換性のあるツールとアプリケーションを開発でき、シームレスな統合と将来の拡張性を保証します。