为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?( 二 )


尽管负责监督777系列生产的副总裁坚称 , 这是操作机器人的机械师出的偶发性错误,但系统还是被停用了好几个星期 。
2016年8月,一架大韩航空的777货机装配过程中,工程师发现这套系统安装的几百个铆钉精度都达不到要求 , 结果这些这些铆钉必须全部拆下来返工 。
由于波音生产民机的生产节拍要求极为严格 , 像拆铆钉返工这种程序,就不能影响正常的生产节拍,只能顺延到下一个环节 , 于是 , 机械师们又只能把拆下的铆钉控装上临时紧固件 , 把机身弄得跟豪猪一样 。
然后 , 机械师们发现,像这样装配缺陷导致的返工,他们的工作量比没安装这个系统的时候还要多不少 , 而且有的时候,他们还要干一些机器人来不及完成的紧固 , 这让他们怨声载道 。

为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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机械师们发现因装配缺陷导致的返工并不少见
虽然波音当时坚持认为,这些是阵痛,尝试通过停用系统、更新软件来解决问题,但是效果实在是差强人意 。
2019年6月,波音决定取消研发部署了六年的“机身自动正立建造”系统,用六个月的时间将中机身前后段的工艺,过渡恢复到原来的“柔性导轨钻孔”工艺 。
波音使用的这种“柔性导轨钻孔”系统,2条柔性导轨真空吸附在飞机结构件上,导轨上装有小车,内有钻孔主轴,钻孔系统在导轨上爬行并自动钻孔 , 只需要在桶形机身上铺设一条环形轨道 , 小车绕机身一圈就把孔钻完 。
小车绕机身一圈就把孔钻完
这个系统只负责钻孔,机械师负责手动加装紧固件,不像以前FAUB那样既钻孔又装紧固件,错误率大大降低 。
其实,“柔性导轨钻孔”系统即使在圆形导轨上重复进行了3000次钻孔操作,也能完全相同且与蒙皮法向垂直的孔 。
当年777中机身装配最早引入该系统时,很快就消除了93%的缺陷,两年后这一数字达到98% , 直到被后来的FAUB替代 。
为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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航空工业可以说是先进制造业的巅峰,从自动化制造再返回到人工操作,听起来很反智,而实际上这是功能和成本的选择 。
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从自动化制造再返回到人工操作是功能和成本的选择
理论上讲,一切人能做的机器人按说都能做,机器人作为机械化的劳动力,确实不会像人那样生病、疲劳,甚至几乎不需要休息,在许多需要非人体工程学姿势的工作中,一台机器人就能代替4~6名机械师的工作 , 能减少不少职业伤害 。
机器可以轻松应对很多人几乎不可能完成的动作
机器也可以轻松应对很多人几乎不可能完成的动作,比如说一秒钟给工件钻上百个孔,在人力不可及的地方进行紧固等等 , 这都只需要在机器上加一些电机之类的结构就可以了 。
但是,在某些情况下,机器人确实无法与人的手和眼睛的灵巧性、独创性和精确度相提并论,往往在人看来很简单的动作,如果让机器来做的话就非常难 。
像把螺丝从一个盒子里拿出来,再放到另一个盒子里,一个两岁的小孩儿就可以不费吹灰之力办到,但如果是机器人的话,就涉及到机器视觉、轨迹控制、力反馈等等现在难以解决的技术难题 。
为什么都2023年了,各国造飞机还要靠老师傅手搓?

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老师傅手工完成工作
而且在一些特殊领域,人工的加工精度要强于机器,加工高精度、易变形、超小和超大尺寸、光洁度高的工件,往往都需要上人工 。
老师傅手工完成工作
像一般的机床加工精度能达到并在加工过程中稳定在1丝公差就算很好的了,那么小于1丝公差的尺寸就需要老师傅上手了 。
加工Ra0.4、Ra0.2这种镜面,单靠机器加工的话肯定会出很多废品率 , 只能依靠磨床加上老师傅的双手 。
在纪录片《大国工匠》里,就曾报道过沈飞的标准件中心钳工方文墨,他就是靠双手去加工出千分之三毫米的精度,这只有头发丝的1/25,数控机床很难达到,不少歼-15战机的核心部件都是经过他手的 。
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钳工方文墨靠双手去加工出千分之三毫米的精度
波音FAUB的失败可能就跟多自由度机械臂的误差累积,以及靠近蒙皮区域的减速控制不力有关,毕竟使用机械的目的并不是主要因为它的精度,而是因为它的效率,所以在设计机械时往往考虑的时单一情况,而人作为最精密复杂的构造 , 则是用来应对不同的突发情况的 。