第一篇:飛機蒙皮柔性檢測工裝的應(yīng)用
飛機蒙皮柔性檢測工裝的應(yīng)用
甘忠,蒲理華(西北工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計與集成制造技術(shù)教育部重點實驗室)許旭東,袁勝(成都飛機工業(yè)(集團)有限責(zé)任公司)
隨著國內(nèi)外航空技術(shù)的不斷發(fā)展,各種軍用和民用飛機更新速度加快,為提高飛機的氣動性能,對蒙皮件的成形質(zhì)量提出了很高的要求。由于飛機蒙皮件普遍具有多品種、小批量以及單件生產(chǎn)的特點,零件檢測、配套的工裝生產(chǎn)以及產(chǎn)品的快速響應(yīng)與降低零件制造成本等因素構(gòu)成了巨大的矛盾。
以模線、樣板、表面樣件、正反模型等模擬量為制造依據(jù)的傳統(tǒng)協(xié)調(diào)方式不再完全滿足現(xiàn)代飛機高精度、低成本、短周期的研制需求,以數(shù)字量為制造依據(jù)的協(xié)調(diào)方式逐漸成為現(xiàn)代飛機研制的主流。在此情況下,柔性快速檢測技術(shù)開始在飛機研制過程中廣泛應(yīng)用,并成為現(xiàn)代飛機研制過程中不可缺少的一環(huán)。
由于飛機蒙皮零件通常是具有自由曲面外形的薄壁殼體,外形尺寸復(fù)雜,剛度低,會在自身重力的作用下發(fā)生變形。在檢驗蒙皮零件的外形是否符合理論外形時,需要設(shè)計合理的固持裝置,補償零件由于加緊力、自身重力產(chǎn)生的變形,獲得零件在自由狀態(tài)下的外形,為制造協(xié)調(diào)提供依據(jù)。因此迫切需要建立一種新的蒙皮檢測工裝來滿足飛機零件制造的要求。針對現(xiàn)代飛機蒙皮零件在試制階段高精度、低成本、短周期的制造需求,需要研究一種數(shù)字化、柔性、低成本、快速生產(chǎn)的檢測工裝,飛機蒙皮柔性檢測工裝恰好符合這種具有小批量、低成本、高精度要求的飛機蒙皮件生產(chǎn)的需要。傳統(tǒng)飛機蒙皮檢測手段
飛機蒙皮從曲面特征上一般分為單曲度蒙皮和雙曲度蒙皮,曲面特征不同,所以檢測手段也不同。
單曲度蒙皮零件:需要使用樣板或者成套的切面樣板、塞尺、直尺、模胎,以檢驗零件的外形與理論外形的符合情況、母線的直線性以及零件的輪廓尺寸。檢驗方法是:使樣板對準(zhǔn)蒙皮的橫切面并且測量它們之間的間隙;使直尺和蒙皮縱切面貼合并測量間隙;使蒙皮邊緣對準(zhǔn)模胎或樣板上的切割線。
雙曲度蒙皮零件:需要使用模胎、拉型模、檢驗架、塞尺來檢驗零件外形與理論外形的符合情況以及零件的輪廓尺寸。檢驗方法是:把蒙皮放在拉型模上,用輕敲的方法檢查二者之間的貼合情況;把蒙皮裝在檢驗架上,測量檢驗架中的樣板和蒙皮之間的間隙;使蒙皮邊緣對準(zhǔn)拉型模或檢驗架的切割線。
傳統(tǒng)的檢驗方法是用通用量檢具或?qū)S脵z具檢測,其特點是用塞尺測量零件或分總成與檢具之間的間隙,比較經(jīng)濟直觀,但其存在精度低、長時間使用易磨損、檢測時間長和耗費人力的致命缺點,而且每一件蒙皮零件都需要制造一套檢驗?zāi)>撸瑪?shù)量巨大,成本也較高,無法滿足現(xiàn)代化飛機生產(chǎn)的需要。柔性檢測工裝特點及組成 1 柔性工裝特點
柔性檢測工裝的作用是在產(chǎn)品加工以及檢測過程中保持零件的相對位置,從而保證最終產(chǎn)品技術(shù)要求中的位置精度。柔性檢測工裝不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化等當(dāng)代先進的設(shè)計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。有學(xué)者在薄板測量方面做了不少研究, 但是對于飛機蒙皮零件柔性檢測及工裝方面研究卻很少。
飛機蒙皮零件采用柔性檢測工裝,是指用同一檢測工裝系統(tǒng)完成形狀尺寸不同的多種蒙皮零件的檢測裝備。無論是對尺寸系列,形狀相似,還是尺寸、形狀完全不同的工件,柔性檢測工裝都能正確、可靠、快速地定位檢測。飛機蒙皮零件普遍具有2個特點:(1)形狀復(fù)雜、不規(guī)則,因此定位、支承、固持都比較麻煩;(2)剛性較差、易變形、易引入附加誤差,在這種情況下使用柔性檢測工裝極為重要。
飛機蒙皮零件所使用的柔性檢測工裝要克服傳統(tǒng)工裝交貨期長,缺乏靈活性,單件成本大,更改費用高,儲存費用大等缺點。所以柔性檢測工裝必須具備以下優(yōu)點:(1)組裝快速;(2)修改定位方便;
(3)可以重復(fù)使用,降低成本;(4)占地面積小;
(5)對于標(biāo)準(zhǔn)模塊化的零件,可以用計算機來設(shè)計,縮短制造周期。2 柔性檢測工裝的系統(tǒng)組成
基于柔性檢測工裝的特點,它由基礎(chǔ)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、固定系統(tǒng)及調(diào)整系統(tǒng)組成,其系統(tǒng)組成如圖1所示。
(1)基礎(chǔ)系統(tǒng)。
基礎(chǔ)系統(tǒng)主要是檢測工裝的一個平臺,要求強度好、重量輕、穩(wěn)定性好。(2)定位系統(tǒng)。
定位系統(tǒng)不但包括整個檢測工裝自身的精度定位,而且還包括檢測卡板的定位,以及零件與卡板的定位。所以定位系統(tǒng)應(yīng)該由一個統(tǒng)一的定位坐標(biāo)作為檢測工裝、檢測卡板以及零件的定位基準(zhǔn)。(3)固定系統(tǒng)。
固定系統(tǒng)不但包括檢測卡板在柔性工裝上的固定,也包含了零件的固定,以保證零件在檢測過程中不會移動,并保證檢測的穩(wěn)定性。(4)調(diào)整系統(tǒng)。
檢測工裝為柔性,其調(diào)整件非常重要,調(diào)整件需有單向、雙向、三向以及回轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)件,保證在整個支架的任意位置都能調(diào)整到。同時調(diào)整精度高,連接、拆卸方便快速。柔性檢測工裝的4個組成系統(tǒng)缺一不可,同時4個系統(tǒng)又在同一個平臺上協(xié)調(diào)工作。飛機蒙皮柔性檢測工裝的工作原理
根據(jù)柔性工裝以及飛機蒙皮零件自身的特點,設(shè)計了一種便于檢測蒙皮類零件的柔性檢測工裝,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。本工裝適用于檢測在工裝工作臺尺寸范圍內(nèi)的飛機蒙皮零件,只需根據(jù)不同零件更換相應(yīng)的檢測卡板,即可方便地對蒙皮零件進行檢測。定位方式
柔性檢測工裝的定位包含3種:工裝自身的定位、工裝與檢測卡板的定位、以及被檢測零件與檢測卡板的定位。
工裝的基礎(chǔ)支撐部分是安裝檢測卡板和零件定位的坐標(biāo)平臺,在支撐架平面上設(shè)置3個檢測及定位基準(zhǔn)孔,通過基準(zhǔn)孔可以校準(zhǔn)并設(shè)置工作平臺的平面度和檢測卡板的定位標(biāo)尺。這3個基準(zhǔn)孔也是檢測卡板安裝和零件放置的基礎(chǔ)坐標(biāo)。檢測卡板安裝在支撐架平面上的導(dǎo)軌面上,通過工裝上的標(biāo)尺來定位檢測卡板的準(zhǔn)確位置。蒙皮零件與檢測卡板之間的定位關(guān)系到零件是否能準(zhǔn)確地放置在柔性檢測工裝上進行檢測。為此可以在檢測卡板上開2~3個定位孔,與蒙皮零件上的工藝定位孔統(tǒng)一,通過定位銷可以將零件準(zhǔn)確地定位到柔性檢測工裝上。整個工裝系統(tǒng)的3個定位關(guān)系最后統(tǒng)一到一個坐標(biāo)系內(nèi),可以實現(xiàn)零件的準(zhǔn)確定位和檢測。檢測卡板設(shè)計
作為柔性檢測托架使用的檢測卡板是與檢測零件一一對應(yīng)的,每個蒙皮零件都有與之對應(yīng)的檢測卡板,這樣才能實現(xiàn)零件的準(zhǔn)確檢測。設(shè)計卡板時,首先將飛機蒙皮零件的理論外形及設(shè)計基準(zhǔn)鏈接到一個新的工裝零件文件并建立卡板參考面,然后參考卡板快速設(shè)計系統(tǒng)進行設(shè)計[5]。其主要設(shè)計步驟如下。(1)卡板類型選取。
在機身卡板、機翼卡板、平尾卡板和垂尾卡板4種類型中選取一種類型,根據(jù)該選擇判斷設(shè)計的卡板是否對稱。(2)設(shè)計基準(zhǔn)選取。
依據(jù)柔性檢測工裝的工作范圍和平臺基準(zhǔn)設(shè)定檢測卡板的位置和數(shù)量,在工裝的工作坐標(biāo)系下設(shè)定卡板的設(shè)計基準(zhǔn)。(3)計算卡板外輪廓線。輸入卡板偏置寬度,計算出飛機蒙皮理論外形和卡板參考面的交線,并根據(jù)寬度計算出該交線在卡板參考面上的偏置線,選取正確的偏置方向,生成外輪廓線。(4)構(gòu)建封閉草圖。將卡板外輪廓線加入草圖,卡板外輪廓曲線與卡板端頭外側(cè)的直輪廓線(或其延長線)相交,使它們互為邊界進行剪切,在不同的剪切情況之間進行切換,直至剪切準(zhǔn)確無誤。(5)卡板草圖拉伸。
沿垂直卡板參考面的方向拉伸卡板草圖,拉伸距離(即卡板厚度)由用戶輸入,拉伸的方向由用戶判斷選取。
(6)飛機理論外形剪切拉伸實體。
對2片拉伸后的實體用飛機蒙皮理論外形進行剪切,剪切后形成拉板的最終實體。(7)修剪卡板的安裝面。
根據(jù)柔性檢測工裝工作區(qū)域,在保證零件不超出檢測平臺范圍的前提下,對檢測卡板進行修剪,并在卡板的2個端部設(shè)計工裝的固定孔位。按照以上方法,依據(jù)用戶的檢測需求設(shè)計其余檢測卡板,標(biāo)定卡板編號以及每個卡板在工作坐標(biāo)系下安裝的標(biāo)尺數(shù)據(jù)。3 被檢測蒙皮零件的固定
由于飛機蒙皮零件形狀復(fù)雜、厚度小、剛度差,離開成形模胎后變形比較大,所以在蒙皮零件無模胎狀態(tài)的檢測過程中,必須給零件一定的貼合力并將其固定,這樣才符合實際的生產(chǎn)和檢測狀態(tài)。
為了模擬傳統(tǒng)蒙皮零件檢測中的沙袋,并且保證受力均勻可控,采用真空吸附系統(tǒng)對蒙皮零件進行固定。真空吸附系統(tǒng)是目前比較成熟的技術(shù),很多學(xué)者對系統(tǒng)原理和吸附力的大小計算也進行了研究[6]。通過真空管抽真空和密封板、密封條進行密封,真空發(fā)生器的密閉空腔產(chǎn)生真空,通過真空吸盤依靠大氣壓力將工件吸緊。盡管壓差所產(chǎn)生的吸緊力較小(其單位壓力不超過一個大氣壓,即小于105Pa),但分布均勻,故適用于吸附剛性較差的飛機蒙皮零件。圖3為真空吸附系統(tǒng)工作原理圖,真空吸附系統(tǒng)組件如圖4所示。
真空吸附系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)氣壓來調(diào)整每個吸盤上吸附力的大小,吸附系統(tǒng)的氣壓換向閥可實現(xiàn)系統(tǒng)的打開與關(guān)閉。工裝調(diào)整
柔性檢測工裝的調(diào)整包含2部分:檢測卡板的調(diào)整和真空吸盤的調(diào)整。
根據(jù)不同的檢測零件,檢測卡板的安裝位置是不同的,通過工裝的標(biāo)尺可以調(diào)整檢測卡板的位置。當(dāng)標(biāo)尺被調(diào)整到準(zhǔn)確的位置后,通過檢測卡板兩側(cè)的定位裝置將檢測卡板固定。
真空吸盤的調(diào)整需要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)進行設(shè)置,為了避開零件上的筋條、孔以及不適合真空吸盤吸附的結(jié)構(gòu),將真空吸盤安裝在吸盤固定架上,吸盤固定架通過滑塊與工裝上的導(dǎo)軌相連。滑塊通過調(diào)整螺栓可以實現(xiàn)固定架沿Z向的調(diào)整。每個吸盤固定架上依次設(shè)置了多個吸盤安裝孔,可以根據(jù)實際情況將吸盤安裝在合適的安裝孔上,每個固定架可根據(jù)需要增加或者減少,并且可以在導(dǎo)軌上滑動來調(diào)整位置。通過設(shè)置吸盤固定架可以實現(xiàn)每個吸盤在3個方向的調(diào)整,并實現(xiàn)真空吸盤與被檢測零件的完全貼合與吸附。柔性檢測工裝的工藝流程
飛機蒙皮柔性檢測工裝的工藝流程分為5步。第一步:工裝平臺自身的安裝檢測。
工裝在裝配完成后要對工作平面和標(biāo)尺進行檢測,保證工裝坐標(biāo)系的準(zhǔn)確。通過工裝上的3個基準(zhǔn)孔,對檢測卡板的安裝滑軌平面進行檢測使其符合設(shè)計要求,對檢測卡板定位標(biāo)尺進行檢測,保證標(biāo)尺的0刻度與工裝3個基準(zhǔn)點坐標(biāo)系的0刻度重合(此步在工裝初次裝配以及對檢測工裝校準(zhǔn)時進行)。第二步:安裝檢測卡板。
每一種蒙皮零件都有與其配套的檢測卡板,檢測卡板是零件外形檢測的標(biāo)準(zhǔn),檢測卡板外形線就是零件的理論外形線,根據(jù)檢測需要確定檢測卡板的數(shù)量。將檢測卡板安裝在工裝上,通過標(biāo)尺調(diào)整每個檢測卡板的理論位置,調(diào)整好后通過固定裝置將檢測卡板固定。第三步:安裝定位被檢測零件。
將被檢測零件放置在檢測卡板上,用定位銷將零件與檢測卡板定位,此時零件的位置就是檢測的理論位置。第四步:零件固定。
將零件放置在檢測卡板上的理論位置,調(diào)整真空吸盤的位置,使吸盤與零件表面貼合,打開氣閥真空吸附系統(tǒng)并將零件吸附固定。第五步:零件檢測。
此時零件處于理論檢測位置,可以對零件進行誤差檢測。
飛機蒙皮柔性檢測工裝不僅可以通過檢測卡板對零件外形進行檢測,還可以方便地實現(xiàn)蒙皮零件的三維數(shù)字化檢測。通過工裝上的基準(zhǔn)孔和建立的坐標(biāo)系,三維檢測設(shè)備可以方便地實現(xiàn)零件的檢測和定位。結(jié)束語
數(shù)字化是飛機制造技術(shù)發(fā)展的趨勢,飛機蒙皮零件的數(shù)字化檢測是開發(fā)飛機蒙皮件數(shù)字化制造集成技術(shù)的基礎(chǔ)。飛機蒙皮零件種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,既具有共同特性,又具有各自特點。本文按照飛機蒙皮零件檢測的技術(shù)發(fā)展要求,設(shè)計了飛機蒙皮柔性檢測工裝,可提高蒙皮零件的檢測效率,縮短飛機蒙皮的生產(chǎn)周期,由此帶來的輔助工藝的簡化、人員勞動強度的降低以及庫房面積的減少,更具有明顯的經(jīng)濟效益。‘
2010年2期
第二篇:飛機無損檢測(二)
無損檢測技術(shù)在航空復(fù)合材料中的應(yīng)用
隨著復(fù)合材料在航空結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用比例的不斷提高,為保障飛行安全,監(jiān)控復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部質(zhì)量受到越來越廣泛的關(guān)注。因此,航空復(fù)合材料無損檢測技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型、裝配、試驗、維護和使用的全過程中。無損檢測即采用非破壞性手段,利用聲、光、電、熱、磁和射線等技術(shù)探測材料、構(gòu)件內(nèi)部的孔隙、夾雜、裂紋、分層等影響其使用的缺陷及其位置。
在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程中,為了確定其技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計要求,在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中,都會通過不同的無損檢測手段來檢驗產(chǎn)品質(zhì)量,以確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量。其中有些方法也被移植應(yīng)用于外場的檢測,這些方法包括目視法、敲擊法、聲阻法、聲諧振法、超聲檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)等。1 目視法
目視檢查法是使用最廣泛、最直接的無損檢測方法。主要借助放大鏡和內(nèi)窺鏡觀測結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部可達(dá)區(qū)域的表面,觀察明顯的結(jié)構(gòu)變形、變色、斷裂、螺釘松動等結(jié)構(gòu)異常。它可以檢查表面劃傷、裂紋、起泡、起皺、凹痕等缺陷;尤其對透光的玻璃鋼產(chǎn)品,可用透射光檢查出內(nèi)部的某些缺陷和定位,如夾雜、氣泡、搭接的部位和寬度、蜂窩芯的位置和狀態(tài)、鑲嵌件的位置等。2 敲擊法
敲擊檢測是膠接結(jié)構(gòu)的最快捷和有效的檢測方法之一,被廣泛地應(yīng)用于蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)、板板膠接結(jié)構(gòu)的外場檢測,檢測速度快,準(zhǔn)確性高。敲擊檢測分為:硬幣敲擊(Coin Tapping);專用工具敲擊,如空中客車公司推薦的敲擊工具PN98A57103013;自動敲擊檢測工具,如日本三井公司生產(chǎn)的電子敲擊檢測儀WP-632.3 聲阻法
聲阻儀是專為復(fù)合材料板-板膠接結(jié)構(gòu)件與蜂窩結(jié)構(gòu)件的整體性檢測發(fā)展起來的便攜式檢測儀器。聲阻法就是利用聲阻儀,通過蜂窩膠接結(jié)構(gòu)粘接良好區(qū)域與粘接缺陷區(qū)的表面機械阻抗有明顯差異這一特點來實現(xiàn)檢測的,主要用于檢測鋁制單蒙皮和蒙皮加墊板的蜂窩膠接結(jié)構(gòu)的板芯分離缺陷檢測。
它能檢測結(jié)構(gòu)件的脫粘缺陷,不能檢測機械貼緊缺陷。聲阻法被國內(nèi)的西飛公司生產(chǎn)中粘接質(zhì)量檢測和美國波音公司飛機蜂窩部件的外場檢測廣泛采用。此方法操作簡單,效果良好,能滿足設(shè)計和使用要求。4 聲諧振法
聲諧振法是利用膠接檢測儀,通過聲波傳播特性的測試實現(xiàn)對膠接結(jié)構(gòu)的無損檢測。適用于檢測曲率半徑在500mm以上的金屬蜂窩膠接結(jié)構(gòu),能檢測單側(cè)蒙皮和帶墊板的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)的脫粘缺陷。該方法被國內(nèi)外的多家制造企業(yè)和航空公司作為外場檢測的手段和規(guī)范。5 超聲檢測技術(shù)
超聲檢測法是無損檢測最主要的手段之一,主要包括脈沖反射法、穿透法、反射板法等,它們各有特點,可根據(jù)材料結(jié)構(gòu)的不同選用合適的檢測方法。
超聲檢測技術(shù),特別是超聲C掃描,由于顯示直觀、檢測速度快,已成為飛行器零件等大型復(fù)合材料構(gòu)件普遍采用的檢測技術(shù)。由于大型超聲C掃描系統(tǒng)需要噴水耦合,且多數(shù)為超聲穿透法檢測,只能在大的檢測實驗室進行。而使用中的飛機復(fù)合材料部件多為中空結(jié)構(gòu),超聲穿透法對其無能為力。因而外場的復(fù)合材料超聲檢測多數(shù)為傳統(tǒng)的人工超聲波A掃描檢測。
人工超聲波A掃描檢測可以逐點覆蓋檢測結(jié)構(gòu)件的所有檢測面,設(shè)備簡單,實施方便;缺點是檢測可靠性低,主要取決于檢測者的技術(shù)水平和敬業(yè)精神。6 射線檢測技術(shù)
對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)而言,射線檢測仍然是最直接、最有效的無損檢測技術(shù)之一,特別適合于檢測纖維增強層板結(jié)構(gòu)中的孔隙和夾雜等體積型缺陷和夾芯結(jié)構(gòu)中的芯子變形、開裂、發(fā)泡膠發(fā)泡不足以及鑲嵌物位置異常等缺陷的檢測。射線檢測對垂直于材料表面的裂紋也具有較高的檢測靈敏度和可靠性,但對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的分層缺陷不敏感。該方法被國內(nèi)外的軍方和多家航空公司作為外場檢測的手段和規(guī)范。復(fù)合材料無損檢測新技術(shù)、新方法 1在位檢測的便攜式超聲C掃描系統(tǒng)
IUCS-II型便攜式智能超聲C掃描儀由中國飛機強度研究所研制,是國內(nèi)研制的唯一可用于外場飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)檢測的設(shè)備。該設(shè)備基于超聲脈沖反射法,一代產(chǎn)品以CTS-23A超聲探傷儀為平臺研制開發(fā),外加定位系統(tǒng)、專用數(shù)據(jù)采集和處理軟件筆記本電腦等部分組成。外接真空吸盤裝置,可檢測立面、頂面等狀態(tài)的復(fù)合材料。超聲探頭采用自主研發(fā)的聚焦水囊探頭,具有很高的檢測分辨率,可以定位損傷所處的層;且無需噴水耦合,可用于平面、曲面及裝配后結(jié)構(gòu)件的檢測。拉線式大位移傳感器掃描定位系統(tǒng)可在800mm/s的探頭運動速度下實現(xiàn)缺陷的精確定位。針對不同的材料和結(jié)構(gòu)形式,可按需要進行回波距離方式和回波幅度方式成像,檢測結(jié)果實時按照與實際尺寸1∶1的顯示比例顯示輸出。正研發(fā)中的二代升級產(chǎn)品,基于工業(yè)控制計算機和數(shù)字超聲卡的平臺,實現(xiàn)數(shù)字超聲儀和計算機的高度集成,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化,縮小產(chǎn)品體積,更便于外場使用。
系統(tǒng)緊湊小巧,能精確定位損傷的水平面位置、大小及埋深,適用于在復(fù)雜環(huán)境下工作。可檢測復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)的分層、脫膠、疏松、氣孔及蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的貧膠、富膠、弱粘接等缺陷。主要應(yīng)用于碳纖維和玻璃纖維的層板、加筋板結(jié)構(gòu)及蜂窩結(jié)構(gòu)的在位檢測。2 X 射線非膠片成像技術(shù) X射線非膠片成像技術(shù)是近年來無損檢測技術(shù)發(fā)展最快的專業(yè)之一,超小型、電池供電的X射線機、射線計算機照相成像技術(shù)、數(shù)字式輻射成像技術(shù)等逐漸由實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用。
用可以反復(fù)使用的CR成像板(IP板)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片,用CR掃描儀可快捷獲取到結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息的數(shù)字影像,省去了暗室處理的過程、時間和費用;由于IP板具有高靈敏度,因而只需要很少的曝光時間,提高了檢測效率。
系統(tǒng)由射線機、IP 板、PCS 掃描設(shè)備和計算機系統(tǒng)組成。
DR成像系統(tǒng)是一種可以在外場應(yīng)用的X射線實時成像系統(tǒng),被美國軍方應(yīng)用于在役飛機的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無損檢測,尤其是蜂窩結(jié)構(gòu)的進水檢測。它可以直接在計算機上成像,沒有中間環(huán)節(jié)。而且系統(tǒng)組成簡單輕巧,靈敏度高,曝光時間短,檢測效率高,適合外場作業(yè)。
電池供電的脈沖式射線機是射線照相技術(shù)發(fā)展的另一個新產(chǎn)品,重量只有12lb,約5.5kg的脈沖式的輻射X射線,輻射總量不大(可滿足CR和DR成像所需),但穿透力卻足夠強(270kV),是外場無損檢測X射線數(shù)字成像檢測的好搭檔。3 紅外熱成像技術(shù)
紅外熱成像是利用熱像儀以熱圖的方式非接觸地測定被檢工件表面的溫度分布及等溫線輪廓的技術(shù)。
可于檢測層板結(jié)構(gòu)中存在的分層、沖擊損傷、脫粘和夾芯結(jié)構(gòu)中的板芯脫粘、進水等缺陷。由于其非接觸、成片快速檢測、可應(yīng)用于外場和原位檢測等優(yōu)點,近年來受到廣泛關(guān)注。
根據(jù)熱激勵方式的不同,分為脈沖加熱法、調(diào)制加熱法和超聲波激勵加熱法。其中,美國紅外熱波檢測(TWI)公司的脈沖閃光紅外熱成像檢測系統(tǒng)已經(jīng)被美國軍方等應(yīng)用于在役飛機的檢測,主要檢測蜂窩結(jié)構(gòu)的進水、脫粘和層板結(jié)構(gòu)的沖擊損傷和分層類損傷。
紅外熱成像檢測技術(shù)也被空中客車公司作為其A300系列飛機的檢測方法之一,它的熱激勵不僅包括恒溫箱、紅外燈、熱空氣槍、電弧燈等熱激發(fā)方式,還包括冷空氣槍、低溫流體、冰箱等冷卻方式。檢測的損傷類型有層板的分層、脫膠和夾雜,夾芯結(jié)構(gòu)的脫膠和液體滲入,金屬膠接件的脫膠和腐蝕等。
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在飛機結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用比例越來越高,應(yīng)用量的增加帶來了應(yīng)用中損傷的增加。既要保證飛機的出勤率,又要保證飛機的飛行安全。這意味著外場的無損檢測時間不能太長,最好是在原位進行、不拆卸,檢測速度還要快;檢測的可靠性要有保證,超標(biāo)缺陷不能漏檢。上述許多先進的檢測手段在國外已經(jīng)應(yīng)用多年,在我國仍然是新事物,需要進一步學(xué)習(xí)國外復(fù)合材料無損檢測的先進技術(shù),提高我國復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的無損檢測水平。
第三篇:飛機維修中的無損檢測
飛機無損檢測論文
學(xué)院:北方科技學(xué)院
班級:B142201
學(xué)號:B14220118
姓名:梁宇峰
電話:1894165208
4飛機維修中的無損檢測
一.簡介
在飛機維修中,為了迅速檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及其他部位的裂紋或缺陷,有時需要使用NDT(NONDESTRUCTIVE TESTING)方法,而且在某些時候為了檢查肉眼難以發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)或部件的缺陷,NDT方法是唯一經(jīng)濟可行的方法。
。在飛機維修中70%-80%的NDT工作集中在飛機機身、結(jié)構(gòu)、起落架等部位,其余應(yīng)用在發(fā)動機及其相關(guān)部位。飛機結(jié)構(gòu)和部件是由各種不同的金屬和非金屬材料制造而成的,如鋁合金、鋼、鈦合金和復(fù)合材料等,針對不同部位及不同類型金屬,需要采用不同的NDT方法,這些NDT方法主要有以下幾種: 1.)滲透; 2.)磁粉; 3.)渦流; 4.)超聲波;
5.)射線(X射線/γ射線); 6.)目視/光學(xué); 7.)聲振;
8.)紅外熱成像。
以下針對這幾種方法分別作簡要說明。二.滲透(Liquid Penetrant)
滲透檢測用于檢查非松孔性的金屬和非金屬材料表面開口缺陷,做法是將溶有熒光染料或著色染料的滲透劑施加在被檢測的工件表面,滲透劑由于毛細(xì)作用滲入到開口于表面的缺陷中,清洗附著在工件表面多余的滲透劑,經(jīng)過干燥和施加顯像劑后,在紫外線燈或白光下觀察,缺陷處可以分別發(fā)出黃綠色的熒光或是著色染料的紅色,用目視檢查就能發(fā)現(xiàn),在飛機維修中用于發(fā)動機部件、結(jié)構(gòu)等各種材料的缺陷檢查,經(jīng)常用于對可疑缺陷的證實,熒光滲透檢查具有較高的靈敏度,常用于關(guān)鍵部位的檢查。優(yōu)點:
a)不受工件幾何形狀、尺寸大小、成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的限制,不受缺陷方位的限制,一次操作可以同時檢查表面開口的全部缺陷; b)經(jīng)濟、操作簡單,缺陷顯示直觀,靈敏度較高; c)可用于在位和實驗室檢查。缺點:
a)只能檢出試件開口于表面的缺陷,不能顯示內(nèi)部缺陷,也不能顯示缺陷的深度及缺陷內(nèi)部的形狀和大小;
b)不能檢查多孔性材料,如某些鑄造材料,對表面粗糙的工件,也無法檢出細(xì)小、分散的缺陷;
c)對表面清洗要求較高,在外場或在位條件下難以控制清洗質(zhì)量。三.磁粉(Magnetic Particle)
磁粉檢測用于檢測鐵磁性材料的表面和近表面缺陷,做法是將鐵磁性材料的工件磁化,當(dāng)工件表面或近表面存在缺陷時,在缺陷附近表面空間會形成漏磁場,將微細(xì)的鐵磁性粉末(磁粉)施加該表面上,漏磁場會吸附磁粉形成磁痕顯示出缺陷的存在和形狀,在紫外線燈或白光下觀察,缺陷處可以分別發(fā)出黃綠色的熒光或是磁粉顏色,用目視檢查就能發(fā)現(xiàn),在飛機維修中用于鐵磁性材料工件,如起落架、發(fā)動機等的有關(guān)部件的裂紋檢測。優(yōu)點:
a)能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小;
b)具有較高的靈敏度,檢測速度快,工藝簡單,經(jīng)濟; c)幾乎不受工件大小和形狀的限制。缺點:
a)僅能發(fā)現(xiàn)鐵磁性材料的表面和近表面缺陷,深度一般不超過1.5毫米,寬而淺的缺陷也難以檢出;;
b)磁化方向應(yīng)與缺陷方向垂直,為檢出不同方向缺陷,需作多次磁化; c)檢測后常需退磁和清洗,一般用于拆下工件的檢測,在位檢查較為困難。四.渦流(Eddy Current)
渦流檢測方法用于導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷檢查,在飛機維修工作中應(yīng)用最為廣泛,特別是對疲勞裂紋和應(yīng)力腐蝕裂紋的檢查靈敏度很高。渦流檢測是利用電磁感應(yīng)的原理對試件進行檢查,由于交變的電流會在其周圍空間產(chǎn)生交變的磁場,并在導(dǎo)電的試件中產(chǎn)生渦流,由于渦流會受試件本身的一些參量影響,如形狀尺寸、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、材料性質(zhì)、表面和近表面裂紋的有無等影響,因此通過對渦流場變化的檢測可以檢查試件的情況,飛機維修中常用于機身結(jié)構(gòu)件的裂紋檢查等用途。優(yōu)點:
a)檢查速度快;
b)具有很高的靈敏度;
c)對試件表面要求不高,無需對被檢表面進行特殊處理,如退漆等; 缺點:
a)只能用于導(dǎo)電材料的檢查,一般不用于鐵磁性材料的檢查; b)只能檢查表面和近表面的缺陷;
c)大面積檢查效率極低,對形狀復(fù)雜試件難作檢查;
d)需了解缺陷方向才能取得較好的檢查效果,影響因素較多,判斷缺陷性質(zhì)、大小、形狀困難。
五.超聲波(Ultrasonic)
超聲檢測是利用了超聲波的發(fā)射與發(fā)射的原理進行檢測,聲波在某種材料中的聲速是一定的,當(dāng)聲波遇到試件中的缺陷時,由于材料聲阻抗的變化引起聲速改變會在這一點產(chǎn)生一個回波,當(dāng)材料的聲速已知時,可以通過測量回波時間得到缺陷的位置信息,飛機維修中常用于焊接、鑄造、鍛造材料的起落架及發(fā)動機部件檢查、試件測厚、重要部位螺栓以及粘結(jié)質(zhì)量檢查等。優(yōu)點:
a)可以用于各種材料的檢查,如金屬、非金屬、鐵磁、非鐵磁材料等; b)可以檢查內(nèi)部缺陷的大小、位置、埋深、性質(zhì)等; c)僅需要從一側(cè)接近試件,可用于測厚等; 缺點:
a)需要參考試件用于儀器標(biāo)定;
b)需了解缺陷方向才能取得較好的檢查效果,影響因素較多,要求檢查者有較豐富的經(jīng)驗,對形狀復(fù)雜試件檢查困難;
c)需要耦合劑,對耦合表面要求較高。六.射線(Radiography)在飛機維修中常用的射線檢查方法是X射線照相法,它是利用了X射線能夠穿透金屬的能力,由于被透照的物質(zhì)種類、厚度、密度不同,X射線被衰減的程度不同,因此透過有缺陷和沒有缺陷部位的X射線強度是不同的,這樣在X射線感光膠片上就形成了缺陷的圖像,在飛機維修中常用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷、焊縫缺陷、蜂窩材料含水等的檢查。優(yōu)點:
a)可以檢查包括金屬、非金屬等多種材料;
b)可以檢查各種類型的缺陷,如焊縫缺陷、裂紋、含水、腐蝕等等; c)檢查結(jié)果可以長期保存,顯示直觀; 缺點:
a)檢查設(shè)備復(fù)雜、需要沖片、評片等工序,不能立即得到檢查結(jié)果,要求檢查者有豐富的經(jīng)驗;
b)需要從被檢查部位兩側(cè)接近,需了解被檢查缺陷的方向;
c)X射線需要防護,檢查時需要清場,不能與其他工作同時進行; d)X射線對合金鋼、鈦合金等的穿透能力有限。七.目視/光學(xué)(Visual/Optial)目視/光學(xué)檢驗是指僅用人的肉眼或肉眼與各種放大裝置相結(jié)合對試件表面或肉眼無法直接接近的試件表面進行直接觀察,主要方法有:放大鏡、凹面鏡、顯微鏡、剛性內(nèi)窺鏡、柔性內(nèi)窺鏡、視頻內(nèi)窺鏡等,在飛機維修中用于廣泛,主要用于對各種材料表面缺陷、飛機結(jié)構(gòu)、起落架、發(fā)動機的內(nèi)部缺陷、深孔進行檢查,還可在剛性內(nèi)窺鏡、柔性內(nèi)窺鏡、視頻內(nèi)窺鏡等的輔助下對一些無法接近的區(qū)域進行拆卸和檢查工作。優(yōu)點:
a)簡單、快速;
b)對表面缺陷的檢查結(jié)果直觀、容易判斷; 缺點:
a)只能檢查表面的缺陷;
b)需要對被檢查表面進行一定的清理工作; c)檢查結(jié)果的可靠性依賴于檢查者。八.聲振(Sonic /Resonance)
聲振檢測是利用聲波或超聲波激勵被測工件產(chǎn)生機械振動,通過測量其振動的特征來判定試件的質(zhì)量,在飛機維修中常用于檢測復(fù)合材料的的分層、脫膠、擠壓、剝落等缺陷,如副翼、方向舵、升降舵、襟翼等由復(fù)合材料制成的部件的缺陷。優(yōu)點:
a)根據(jù)儀器性能可以檢查復(fù)合材料表面下的分層; b)可以用于各種類型復(fù)合材料質(zhì)量的檢查; 缺點
a)被檢查表面有時需要進行處理以便聲波的耦合; b)隨著復(fù)合材料厚度增加靈敏度下降; c)需要參考試件用來標(biāo)定儀器。九.紅外熱成像(Infrared Thermography)
紅外熱成像是利用了熱量流動在材料中遇到不均勻區(qū)域時會改變從而引起該區(qū)域的溫度變化的特性,通過探測試樣因熱效應(yīng)引起的熱輻射變化而獲得試樣信息,作為一項新的無損檢測技術(shù)在飛機維修中常用于多層復(fù)合材料的脫層、蜂窩材料的脫膠和含水、金屬粘結(jié)部件的腐蝕脫膠和金屬蜂窩部件的含水、腐蝕脫膠等的檢查; 優(yōu)點:
a)簡單、快速; b)對表面要求不高;
c)可以檢查各種復(fù)合材料的不同類型缺陷; 缺點:
a)需要參考試件;
b)要求檢查者具有豐富的經(jīng)驗; c)使用時對被檢試件有溫度要求。
第四篇:淺析手術(shù)室柔性管理的應(yīng)用
淺析手術(shù)室柔性管理的應(yīng)用
四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 四川省人民醫(yī)院手術(shù)室(610072)
程宗燕
【摘要】目的 探討柔性管理在手術(shù)室護理管理中應(yīng)用的體會。方法 采取構(gòu)建柔性組織文化、人本管理、激勵機制等措施,應(yīng)用于手術(shù)室管理中。結(jié)果 柔性管理可以提高管理效果,增強護理人員的凝聚力,提高手術(shù)室護理質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】柔性管理;手術(shù)室護理管理;手術(shù)室護士
隨著人們健康需求的提高,手術(shù)室工作量日益增加,手術(shù)室護士也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。她們面對高風(fēng)險的工作,經(jīng)常性的加班,承受著家庭、工作的雙重壓力,而這種壓力同時也影響了護士所提供的護理質(zhì)量以及對自己工作的滿意程度[1]。如何進行有效的管理, 調(diào)動護士的工作積極性和創(chuàng)造性,從而提高手術(shù)室護理質(zhì)量,是我們護理管理者應(yīng)積極研究探索的問題。我院手術(shù)室自2009年12月-2011年3月將柔性管理理念引入手術(shù)室護理管理工作中,取得了滿意效果,現(xiàn)介紹如下。
一、柔性管理的概念與內(nèi)涵
柔性管理是在研究人們心理和行為規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用非強制方式,在人們心目中產(chǎn)生一種潛在的說服力,從而把組織意志和思想變?yōu)槿藗冏杂X行動的一種管理方式[2]。柔性管理的特點,它不是依靠權(quán)利影響力(如上級的發(fā)號施令),而是依賴于員工的心理過程,依賴于從每個員工內(nèi)心深處激發(fā)的主動性、內(nèi)在潛力和創(chuàng)造精神,因此具有明顯的內(nèi)在驅(qū)動性。
二、柔性管理在手術(shù)室護理管理中的應(yīng)用
1、構(gòu)建柔性組織文化,規(guī)范護士行為。建立先進的護理組織文化,形成一種組織文化來規(guī)范組織成員的價值觀、群體意識、工作作風(fēng)和行為。
1.1 采用多種形式開展學(xué)習(xí)。由年資高的護士指導(dǎo)年資低的護士,從事專科知識學(xué)習(xí),并隨時解答她們實際工作中出現(xiàn)的問題。建立規(guī)范化培訓(xùn)手冊,按所訂出的計劃,定期培訓(xùn)和考核(理論考核、操作考核),使其在工作技能方面逐步得到提高。定期召開學(xué)習(xí)講座,通過每個人定期上臺講課,使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望,主動去學(xué)習(xí),在講課中建立了自信心并獲取工作成就感。
1.2 堅持“以病人為中心”的服務(wù)理念。將親情服務(wù)融入護理工作中:術(shù)前一天到病房親切訪視病人,術(shù)中及時和家屬溝通,術(shù)后溫馨隨訪等親情服務(wù)措施,提高了病人滿意度。1
1.3 堅持“以護理人員為中心”的管理理念。使護士了解管理者的目標(biāo),自覺把個人目標(biāo)與組織目標(biāo)結(jié)合起來,思想上與管理者保持高度一致,行動上也自覺遵從規(guī)范,而不需要管理者時時刻刻監(jiān)督管理,建立起一個良性循環(huán)的工作環(huán)境。
2、實施人本管理,達(dá)到最佳的工作狀態(tài)
2.1 人人參與管理,培養(yǎng)主人翁意識。當(dāng)工作中出現(xiàn)問題,需要完善制度和職責(zé)時,通常是召開全體護士會,進行討論,充分發(fā)揚民主,征求每個人的意見和建議。讓護士參與管理和決策,可以充分調(diào)動護士的工作積極性,主動發(fā)現(xiàn)問題,積極提出合理化建議;同時使組織的決策過程更科學(xué),更全面,避免個人獨裁帶來的一些風(fēng)險。
2.2 相對專科化手術(shù)配合。傳統(tǒng)的隨機性手術(shù)配合安排容易給手術(shù)室護士造成壓力,相對專科化手術(shù)配合,使護士在手術(shù)配合中積累經(jīng)驗,快速提升手術(shù)配合質(zhì)量,提高了醫(yī)生的滿意度。
2.3 實施彈性排班。彈性排班不再將日工作時間固定為8 h,而是以手術(shù)占用時間為依據(jù),完成手術(shù)后護士即可下班。彈性排班從根本上解決了部分護士被動加班,而部分護士坐等下班的弊端, 同時也解決了部分手術(shù)被迫取消的矛盾,有效利用人員和手術(shù)間,徹底打開了手術(shù)室制約手術(shù)的瓶頸,真正做到了護士與護士長的“雙贏”。護士長排班時,在不影響工作的前提下,針對不同年齡的護士家庭所需給予盡可能的班次照顧,也為護士及時調(diào)整自身健康狀態(tài)、支配個人學(xué)習(xí)的時間提供一定的自由,體現(xiàn)了以人為本的管理思想。
2.4 細(xì)節(jié)入手,關(guān)愛護士。加強與護士的交談,傾聽她們內(nèi)心深處的感想,排憂解難,緩解不良心理壓力。注重從細(xì)節(jié)入手,如為護士贈送生日蛋糕、結(jié)婚禮品,生病時送上慰問;在工作之余,科室還組織一些活動,比如聚餐、外出旅游、娛樂活動等,讓大家放松心情,交流感情。
2.5 營造和諧的工作氛圍。臨床工作中難免會出現(xiàn)一些差錯及失誤,當(dāng)出現(xiàn)問題時不應(yīng)是首先查找責(zé)任人,而是大家一起分析出現(xiàn)問題的原因及工作中的缺陷,警示其他人員,避免重復(fù)出現(xiàn),提出大家共同的改進措施。同時,幫助當(dāng)事人分析原因,共同解決。建立了一種寬容、諒解、和諧的工作氛圍。
2.6 個體化管理。根據(jù)護士的特點和任務(wù)性質(zhì)進行分工和管理,有利于激發(fā)個人的創(chuàng)造力,提高工作效率。如我們把對工作能力及責(zé)任心強的護士,作為專科組長負(fù)責(zé)管理專科手術(shù)的配合工作;對有經(jīng)營頭腦的護士,把科內(nèi)成本核算、收費等工作由她們兼任;對有文藝、體育等愛好的護士,為其提供施展才華的機會。這樣使護士們獲得心理的滿足感和成就感,從而增加工作激情及團隊精神。[3]
3、強化激勵機制
柔性管理的特征之一是“激勵重于控制”,為了更好地鼓舞激勵大家,讓護士認(rèn)識到自身的價值,本科設(shè)立了月質(zhì)控獎、月加班獎、優(yōu)秀專科組長、優(yōu)秀護士等激勵手段。科里還制定帶獎金外出學(xué)習(xí)、開會制度。這樣極大提高了護士工作、學(xué)習(xí)的熱情和斗志,在科里形成了一個比學(xué)習(xí)、比技術(shù)、比干勁的良好氛圍。
三、實施效果
柔性化管理在手術(shù)室應(yīng)用一年多來,護理工作取得很大的進步。手術(shù)室護士的創(chuàng)造力十分活躍,積極承擔(dān)各項任務(wù)并出色的完成各項工作,其中配合臨床科室開展新業(yè)務(wù)達(dá)十余項,發(fā)表護理論文四十余篇,2010年工作量達(dá)三萬多臺手術(shù),較去2009年多了三千多臺,收入也創(chuàng)了歷史新高。病人滿意度由原來97%升至100%,醫(yī)生的滿意度也達(dá)到了100%,全年無1例護理糾紛。
四、討論4、1 柔性管理減輕手術(shù)室護士的工作壓力。柔性管理可以及時減少管理者與護士之間的隔閡、誤解、沖突等,更主要的是消除了來自管理者方面的壓力因素,有效減輕了護士的心理源性、社會源性壓力。激勵機制增強了護士的自信心,實現(xiàn)了護士的社會價值,也能有效緩解壓力。
4、2 柔性管理提高手術(shù)室的護理質(zhì)量。實施柔性管理之后,增加了手術(shù)室團隊的凝聚力,護士們的精神面貌煥然一新,在工作中實行優(yōu)質(zhì)護理服務(wù),使護理工作取到了有效發(fā)展,形成工作安排協(xié)調(diào)無阻力,上下級溝涌無障礙,困難工作搶著干的良好局面,使手術(shù)室的整體工作效率和手術(shù)配合質(zhì)量大大提高。
4、3 柔性管理提高患者和醫(yī)生的滿意度。柔性管理使手術(shù)室護士的工作熱情提高,積極性增強,服務(wù)態(tài)度進一步改善,主動加強護患和醫(yī)護的溝通,更加融洽了各種關(guān)系,得到了患者及醫(yī)生的普遍好評,取得了良好的社會效益。
參考文獻
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[2]鄭其緒.柔性管理[M ].東營:石油大學(xué)出版社, 1998: 92.[3]董繼紅,付 慧,鮑蘭香.手術(shù)室柔性管理的成效[J].河南職工醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2010,3(22):377-379
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程宗燕(1969-),女,本科,副主任護師,護士長。
聯(lián)系電話:***E-mail: Zhang2006921@sina.com 地址:成都市一環(huán)路西二段32號郵編:610072
第五篇:RFID飛機維修中的應(yīng)用
RFID技術(shù)在飛機維修中的應(yīng)用
如果RFID應(yīng)用于維修領(lǐng)域,航空公司的獲益最顯著。以查找氧氣罐的維修記錄為例,維修人員在飛機停場后便可立即進入客艙利用閱讀器進行快速掃描,按照每個氧氣罐的序列號查詢其上一次維修記錄,包括維修時間、維修類型。但目前,大多數(shù)情況下要想得到這些信息,需要等到飛機停場后逐個拆卸氧氣罐,其中還涉及機艙頂部行李艙的拆裝,這是一項非常耗時的工作。另外,維修人員有時還需要仔細(xì)搜查每個氧氣罐的維修記錄,因為有時很難查到。
RFID標(biāo)簽在航空維修領(lǐng)域的應(yīng)用早在2005年就已開始,當(dāng)年,美國聯(lián)邦航空局頒布了有關(guān)被動式RFID裝置的政策,該政策開啟了RFID技術(shù)應(yīng)用于飛機部件的大門。但是要深究其對維修業(yè)的潛在影響,還必須理解標(biāo)簽自身的含義以及它將為當(dāng)前帶來的理念。
RFID標(biāo)簽與識別型標(biāo)簽不同,識別型標(biāo)簽內(nèi)存很小,通常僅為96比特,用于記錄電子產(chǎn)品編碼,而且其微型芯片也只保證可利用通信協(xié)議與閱讀器傳輸信息即可。內(nèi)存較大的RFID標(biāo)簽則是嵌在單片存儲器中。目前有兩種RFID標(biāo)簽類型可供選擇;一是雙記錄標(biāo)簽,內(nèi)存為1~8kB;二是多記錄標(biāo)簽,內(nèi)存為8~16kB。Tego公司認(rèn)為,航空維修領(lǐng)域所使用的RFID標(biāo)簽一般需要8kB。RFID標(biāo)簽除了微型芯片還配有一個小型天線,數(shù)據(jù)傳輸主要通過超高頻電波,無線電頻率在北美為915MHz,在歐洲為865MHz。信息傳輸是雙向的,閱讀器也可以將最新的維修數(shù)據(jù)寫入標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽符合EPC全球第二代(Gen2)硬件標(biāo)準(zhǔn),包括無線射頻協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)簽與閱讀設(shè)備的相關(guān)接口標(biāo)準(zhǔn)等。
內(nèi)存大的RFID標(biāo)簽通常使用閃存(EEPROM)作為其內(nèi)部存儲技術(shù),可存儲數(shù)據(jù)長達(dá)5~10年。但Tego公司已經(jīng)研發(fā)出了另一種可在150℃的環(huán)境下存儲數(shù)據(jù)長達(dá)30年的新技術(shù)。Tego公司認(rèn)為正是有了這項技術(shù),RFID標(biāo)簽才能在航空業(yè)中得以推廣和應(yīng)用。
通常,部件的RFID標(biāo)簽最初包含的信息為OEM寫入的新部件出廠時的一些數(shù)據(jù),包括件號、功能描述、序列號等。隨著部件在后續(xù)使用中維修次數(shù)的增多,維修數(shù)據(jù)更新和積累越來越多,則要求標(biāo)簽的內(nèi)存越來越大。
部件OEM粘貼RFID標(biāo)簽的方法通常有三種,不同部件方法不同。例如,座椅架上的是粘在其背后,氧氣罐上的則是用繩子系在其上,航電部件和發(fā)動機部件的標(biāo)簽則是使用鉚接或螺接方式。空客推出的A350飛機中將使用Tego公司提供的雙記錄和多記錄標(biāo)簽,覆蓋范圍包括350個零件編號,大約需要900個標(biāo)簽,甚至包括了起落架、可修復(fù)的發(fā)動機部件以及救生衣等耗材,這將會是存儲式標(biāo)簽在空客產(chǎn)品中的首次應(yīng)用。
粘貼RFID標(biāo)簽的具體流程為,Tego公司將標(biāo)簽直接供給部件供應(yīng)商,然后由部件供應(yīng)商將部件的出廠信息寫入標(biāo)簽后交付給空客,空客接收部件時便可讀取部件標(biāo)簽完成驗收。Tego公司認(rèn)為,將標(biāo)簽直接交付部件制造商有利于制造商為每個部件選擇最適合的標(biāo)簽類型,以及最好的粘貼方式,并且可以根據(jù)標(biāo)簽的狀況更改部件設(shè)計。更為重要的是,標(biāo)簽中要加載的部件出廠數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)本身就需要由部件OEM提供并制定。
空客已決定將RFID標(biāo)簽推廣至其所有在產(chǎn)機型中,首先從座椅和救生衣入手。
RFID標(biāo)簽的價值在外場試驗中也已得到證明。2008年,波音公司與日本航空公司、美國航空公司、新加坡航空公司合作就RFID的應(yīng)用完成了多項案例研究,包括氧氣罐、客艙頂棚、座椅及機組休息區(qū)。以檢查氧氣罐的有效期為例,在應(yīng)用RFID標(biāo)簽后,檢查時間由原來的6.5小時縮短至8.5分鐘,節(jié)約了98%的時間,為機庫、庫存?zhèn)浼荣Y源的管控贏得了更大空間。
空客A350使用大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽項目是航空維修領(lǐng)域一項重要里程碑。在2008年,空客公司提出了大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽應(yīng)用于A350飛機時壽件的要求,其中涉及羅克韋爾?柯林斯提供的30種航電部件。包括通信、導(dǎo)航和著陸有關(guān)的駕駛艙航電部件等,其上均要粘貼8KB內(nèi)存容量的RFID標(biāo)簽。通過RFID標(biāo)簽,空客公司和羅克韋爾?柯林斯公司都將從此項應(yīng)用中獲益。當(dāng)航電箱運送到裝配線時,空客通過標(biāo)簽便可容易地識別并快速安裝在正確的位置上。作為部件的OEM,羅克韋爾?柯林斯公司在維護航電部件時通過獲取其標(biāo)簽中的精確信息可以更快速地識別故障,縮短排故時間。如果空客公司和羅克韋爾?柯林斯公司應(yīng)用RFID標(biāo)簽?zāi)軌虺晒Γ瑢痈嗟腛EM和航空公司使用RFID標(biāo)簽。
在2011~2012年間,阿拉斯加航空公司也曾與波音公司合作,在其波音737機隊中試驗了波音商用航空服務(wù)公司的RFID集成型解決方案,而且獲得了局方的認(rèn)可,許多客戶也產(chǎn)生了興趣,但在推廣應(yīng)用過程中并不積極,導(dǎo)致喪失了良機,迫使波音商用航空服務(wù)部將此項目在一年前撤銷,繼續(xù)等待市場需求的發(fā)展。
羅克韋爾?柯林斯公司認(rèn)為,當(dāng)時波音公司并沒有提出其大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽存在的一些問題,而且阿拉斯加航空也沒有提出。直至2008年,空客提出要求時,許多問題才浮出水面。例如,當(dāng)時波音試驗所用的閱讀器技術(shù)尚未成熟,存在著許多可靠性問題。而且當(dāng)時的閱讀器供應(yīng)商數(shù)量非常有限,也可以說,這項技術(shù)真正的成長是在最近兩年。當(dāng)然,最重要的推手是2013年航空運輸協(xié)會(ATA)SPEC2000標(biāo)準(zhǔn),推動了大容量存儲RFID的實施,使其成為了一種電子商務(wù)工具。
美國西南航空公司的報告稱,盡管其沒有計劃將大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽作為一種維修新方法引入,但其企業(yè)資源計劃(ERP)正在考慮通過RFID技術(shù)將原有標(biāo)簽升級。當(dāng)然,美國西南航空公司依然很謹(jǐn)慎,因為在使用RFID技術(shù)時,應(yīng)確保其數(shù)據(jù)的高度完整性。這對于美國西南航空公司而言,意味著數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確度超過99%,為達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)則必須重建新的IT基礎(chǔ)設(shè)施。而且,當(dāng)新一代維修企業(yè)ERP變得非常成熟,可以確保近100%的數(shù)據(jù)完整性時,航空公司將面臨從原有ERP到新一代ERP系統(tǒng)的巨大轉(zhuǎn)變。
應(yīng)用大容量內(nèi)存RFID或者其他自動數(shù)據(jù)采集流程將給傳統(tǒng)維修企業(yè)ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口問題帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因為在傳統(tǒng)的ERP系統(tǒng)中沒有規(guī)定大容量內(nèi)存RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)類型和適用范圍。很多集成的工作將是維修企業(yè)ERP下一步的升級工作,但其投資回報可能會成為問題,因為有的航空公司本打算在5年或者更長時間后才考慮升級其維修ERP系統(tǒng)。