Konsep baru dengan inovasi material produksi dilakukan secara drastis dan waktu pembuatan pintu pesawat dari 110 jam menjadi 4 jam waktu pengerjaan. Temuan ini dicapai dari proyek riset TAVieDA.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IWU (sumber): Proyek TAVieDA menggunakan inovasi material secara signifikan dalam pembuatan pintu pesawat.
Salah satu perubahan utama yang dicapai adalah penggantian aluminium, titanium, dan termoset dengan komposit serat karbon termoplastik atau carbon fiber composites (CFRP), yang memungkinkan proses pengelasan otomatis tanpa perlu bahan lapisan pemisah.
Hal ini mengurangi waktu produksi struktur pintu dari 110 jam menjadi hanya 4 jam—waktu pengerjaan. Selain itu, para ahli yang bekerja di proyek ini mengembangkan desain modular untuk berbagai varian pintu pesawat, yang memungkinkan standarisasi komponen seperti balok silang.
Para peneliti merancang jalur perakitan otomatis yang menggunakan teknologi pengelasan resistansi dan ultrasonik untuk mempercepat proses produksi.
Dengan kapasitas produksi 4.000 unit pintu pesawat per tahun maka konsep inovasi material dan produksi baru menghasilkan manfaat skalabilitas yang besar bagi industri penerbangan demikian laman iwu.fraunhofer.de/
Inovasi material dalam proyek TAVieDA berdampak besar terhadap efisiensi produksi pintu pesawat.
Dengan mengganti aluminium, titanium, dan termoset dengan komposit serat karbon termoplastik atau carbon fiber composites (CFRP), proses produksi menjadi jauh lebih cepat karena memungkinkan pengelasan otomatis tanpa perlu menggunakan bahan lapisan pemisah.
Pintu pesawat penumpang sebagian besar masih diproduksi dengan tangan.
Aspek yang sangat memakan waktu adalah merakit struktur pintu seperti pekerjaan untuk menggunakan sekrup dan paku keling.
Sejumlah langkah perantara diperlukan untuk mencegah kontak langsung antara berbagai material—yang jika tidak akan menyebabkan korosi.
Akan tetapi, mengganti aluminium, titanium, dan termoset dengan komposit serat karbon termoplastik (CFRP), yang dapat dilas secara otomatis tanpa memisahkan bahan lapisan, membuat prosesnya jauh lebih cepat. Waktu pembuatan struktur pintu turun dari 110 jam menjadi hanya 4 jam.
Sebuah proyek riset bersama yang dikerjakan oleh Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg, dan Airbus Helicopters menunjukkan hal ini dengan jelas.
Faktor kunci lain dalam memperpendek waktu perakitan adalah desain modular untuk berbagai varian pintu pesawat.
Tim proyek secara khusus mencari komponen di berbagai model pintu yang dapat distandarisasi—dan menemukan keberhasilan, misalnya, dengan balok silang.
Para peneliti merancang jalur perakitan yang sepenuhnya otomatis untuk model yang paling umum dan mengembangkan perlengkapan dan elemen penjepit yang sesuai untuk teknologi pengelasan resistansi dan ultrasonik.
Keahlian bengkel dan industri manufaktur
Dr. Rayk Fritzsche, pimpinan proyek dari Fraunhofer IWU, menyatakan: “Bersama dengan rekan-rekan kami di Airbus, kami menganalisis semua struktur pintu secara saksama untuk menyesuaikan geometri agar dapat dijepit dan disambung secara otomatis.”
Hasilnya, mereka dapat mengatur ulang dan mengotomatiskan sepenuhnya setiap langkah perakitan. Dengan cara ini, para peneliti memangkas waktu tunggu hingga sepersekian dari waktu sebelumnya demikian Dr. Rayk Fritzsche.
Tenaga kerja manual kini hanya diperlukan untuk memasang mekanisme penguncian.
Dua jalur perakitan dan penyambungan yang hampir identik memastikan redundansi jika satu jalur tidak tersedia.
Berkat langkah-langkah standarisasi, 10 pintu dapat diatur, yang memungkinkan perkakas ulang jalur yang sepenuhnya otomatis di akhir setiap shift untuk mengakomodasi seri model berikutnya.
Dengan kapasitas produksi 4.000 pintu per tahun, material dan konsep produksi baru menghasilkan manfaat skalabilitas yang signifikan.
Apakah investasi dalam peralatan produksi baru membuahkan hasil pada akhirnya?
Maxi Grobis salah satu anggota tim perencanaan, simulasi, dan evaluasi pabrik, mensimulasikan semua aspek teknis dan ekonomi dari jalur perakitan baru—faktor-faktor yang sering kali memengaruhi satu sama lain.
Kriteria penilaian teknis utama mencakup kompleksitas produk dan proses, peluang dan risiko otomatisasi (terutama yang menyangkut fleksibilitas dan kemampuan beradaptasi), dan ketersediaan sistem secara keseluruhan di seluruh rantai sistem otomatis individual.
Mengotomatisasi hanya demi otomatisasi bukanlah suatu pilihan, salah satu dari tim perencanaan, Maxi Grobis menjelaskan, “Untuk memberikan solusi yang benar-benar terintegrasi, kami menganalisis seluruh proses produksi dan perakitan pintu.”
Selanjutnya tim perencanaan menerjemahkannya ke dalam model biaya yang dinamis. Apa yang berhasil secara teknis juga harus masuk akal dalam hal pengeluaran modal, tarif per jam mesin, upaya pemeliharaan, biaya energi, komitmen modal, dan penyusutan.
“Berfokus hanya pada penghematan biaya tenaga kerja atau waktu tunggu yang lebih pendek akan menjadi tindakan yang picik,” jelas Maxi Grobis.
Dengan mempertimbangkan semua faktor teknis, logistik, dan keuangan, ada rekomendasi yang jelas untuk menerapkan solusi otomatisasi yang baru dikembangkan.
Maxi Grobis bangga atas pendekatan simulasi terintegrasinya juga mengurangi waktu perencanaan sekitar 25 persen: Memikirkan ekonomi sejak awal menghemat putaran revisi yang tidak perlu selama perencanaan.
Sementara para ahli dari Fraunhofer LBF mengembangkan dan memvalidasi teknologi pengukuran eksperimental untuk segel pintu pesawat yang terintegrasi dengan sensor dalam proyek TAVieDA.
Sedangkan mitra proyek dari Trelleborg mengembangkan geometri penyegelan baru dengan bantuan simulasi elemen hingga.
Dalam proses ini, komponen yang dipertimbangkan secara virtual dibagi menjadi sejumlah elemen geometris kecil dan sederhana.
