Alles onder controle houden
PolyWorks® verkort de controle van de symmetrie en uitlijning op de CRJ-serie van Bombardier met 75%.
Toen het vliegtuig op de landingsbaan landde, resulteerde een onverwachte kracht bij de botsing met de grond in wat in de luchtvaartindustrie gewoonlijk een 'harde landing' wordt genoemd. Dit wordt beschouwd als een frequent incident en verwacht wordt dat elke piloot in de loop van zijn carrière minstens één harde landing zal meemaken. Of het nu te wijten is aan meteorologische omstandigheden, mechanische problemen, een te zwaar vliegtuig, een fout van de piloot, enz., een harde landing kan in ernst variëren van een licht ongemak voor de passagiers tot grote schade aan het vliegtuig. Dus wanneer er een harde landing plaatsvindt, moet het vliegtuig vóór de volgende vlucht gecontroleerd worden op structurele schade. Bij Bombardier Aerospace is dit waar het Ground Support Equipment-team in actie komt.
Bombardier Aerospace, de op twee na grootste fabrikant van burgerluchtvaartuigen ter wereld, ontwerpt, produceert en ondersteunt innovatieve luchtvaartproducten voor de zakelijke, commerciële, gespecialiseerde en amfibische luchtvaartmarkten. Bombardier wil nieuwe normen stellen op het gebied van klantenzorg en beschikbaarheid van vliegtuigen en biedt haar klanten een uitgebreide reeks ondersteuning en diensten. Binnen de Customer Support Group bevindt zich het CRJ Ground Support Equipment-team, dat bestaat uit experts die zich inzetten om technische problemen op te lossen, zodat de vliegtuigen kunnen blijven vliegen.
Het CRJ Ground Support Equipment-team weet dat een vliegtuig dat aan de grond staat tot $100K per dag aan verloren inkomsten kan opleveren, en werkt daarom 24 uur per dag en over de hele wereld om vliegtuigen zo snel mogelijk weer in bedrijf te stellen.
De CRJ Ground Support Equipment-groep richt zich op de divisie commerciële vliegtuigen, en de laatste tijd op de CRJ NextGen-serie regionale vliegtuigen van Bombardier. Wanneer er zich een incident voordoet met een vliegtuig waarvoor een symmetrie- en uitlijningscontrole nodig is om de structurele techniek te analyseren (bijvoorbeeld als gevolg van een botsing met een bagagetransporteur of een jetbrug, of na een harde landing), wordt er een melding gestuurd naar de CRJ Ground Support Equipment-groep en wordt het In Service Engineering-team op korte termijn naar elke locatie wereldwijd gestuurd. "In de wetenschap dat een vliegtuig dat aan de grond staat tot $100K per dag aan verloren inkomsten kan opleveren, is het team van CRJ Ground Support Equipment toegewijd om 24 uur per dag en over de hele wereld te werken om vliegtuigen zo snel mogelijk weer in bedrijf te stellen", zegt Benoit Roby, CRJ Ground Support Equipment Coordinator bij Bombardier.
Zodra het In Service Engineering-team op locatie is, zullen zij een diagnose stellen om te bepalen of het incident afwijkingen of schade aan de onderdelen of de structuur van het vliegtuig heeft veroorzaakt die van invloed kunnen zijn op de luchtwaardigheidsbeperking. Deze diagnostiek wordt uitgevoerd door het vliegtuig te inspecteren, waarbij ook de symmetrie en uitlijning worden gecontroleerd om schade aan het licht te brengen die anders onopgemerkt zou kunnen blijven. Als het vliegtuig na inspectie buiten de specificaties valt, wordt er onderhoud uitgevoerd. Na voltooiing wordt een laatste symmetrie- en uitlijningscontrole uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het vliegtuig weer vliegklaar is.
Controle op symmetrie en uitlijning
Een symmetrie- en uitlijningscontrole is een dimensionale controle van het casco van het vliegtuig om te bepalen of de vleugels en staart symmetrisch zijn ten opzichte van de lengteas. De symmetriecontrole omvat inspectie van: verticale afwijkingen van de romp, de helling van de horizontale stabilisator, verticale afwijkingen van de motor, horizontale uitlijningshoek van de motor, horizontale afwijkingen van de romp, uitlijning van vleugel en horizontale stabilisator, uitlijning van de verticale stabilisator, controle van de schuinstand en verdraaiing van de vleugel, controle van het landingsgestel en de symmetrie van de vleugelkleppen. De uitlijningscontrole van de vliegtuigstructuur houdt in dat de positieverhouding van elk belangrijk onderdeel geïnspecteerd moet worden; dit omvat inspectie van de vleugelgroep, staartgroep en rompgroep.
Voorafgaand aan de controle moet aan specifieke voorwaarden worden voldaan om de nauwkeurigheid van de metingen te garanderen, namelijk dat het vliegtuig zich in een gesloten hangar bevindt waar luchtstromingen of zonlicht de uitlijningsmetingen niet kunnen verstoren, dat de motoren de afgelopen vier uur niet hebben gewerkt, dat alle brandstoftanks leeg zijn en dat het vliegtuig in een neutrale/vlakke stand staat (d.w.z. op krikken met het gewicht gelijkmatig verdeeld).
De uitdaging
De traditionele methode
Traditioneel worden de symmetrie en uitlijning gecontroleerd met behulp van de methode met schietlood en referentievlak. Hierbij worden handmatige metingen uitgevoerd met schietlood, optische precisiepeilstok, doorgangsliniaal, meetlint en talloze geometrische accessoires die samen de symmetrie- en uitlijningskit vormen. Elke kit is echter specifiek voor een vliegtuigmodel, wat betekent dat wanneer de kit in gebruik is, de toegankelijkheid beperkt is. Bovendien zijn er bij de traditionele methode twee technici nodig en duurt het in het beste geval 12 - 14 uur om het te voltooien.
Om de controle uit te voeren, worden richtpunten genomen met de symmetrieschroeven op het vliegtuig als referentiepunten. De schietloodlijn wordt vervolgens op de vloer neergelaten en handmatig gemeten. Door de buitengewone grootte van het vliegtuig is het verkrijgen van de metingen zowel tijdrovend als fysiek veeleisend voor de technici. Tel daarbij op het feit dat de rapportage handmatig wordt uitgevoerd en er twee technici aanwezig moeten zijn: één om de maatregelen te nemen en één om de resultaten te registreren. De fysieke grootte van de symmetrie- en uitlijningskit die bij de traditionele methode gebruikt wordt, stelt ons voor nog een andere set uitdagingen. Aangezien de kit in een te grote krat wordt geleverd, is het al een hele klus om ervoor te zorgen dat de zending het mobiele team volgt dat naar een internationale locatie wordt gestuurd.
Het handmatig nemen van maatregelen vereist tijd en geduld om precisie te garanderen.
Extra kosten, vertragingen en douaneproblemen komen vaak voor. Deze complicaties hebben er in sommige gevallen toe geleid dat het team bij aankomst op de kit moest wachten, waardoor hun tijd tijdens het wachten niet te verantwoorden was. Ook het terugsturen van de kit naar de oorspronkelijke bestemming brengt een aantal problemen met zich mee, omdat de apparatuur door een ander team wordt ingepakt, waardoor het risico bestaat dat gereedschap beschadigd raakt of verkeerd wordt opgeborgen.
"Na het selecteren van de draagbare 3D-hardware, wendde ik mij tot onze specialisten in meetsystemen van gereedschapsdiensten, en zij raadden mij PolyWorks® ten zeerste aan." Benoit Roby, CRJ Ground Support Equipment Coordinator bij Bombardier
Roby en zijn team bereikten het punt waarop ze hun symmetrie- en uitlijnproces moesten vereenvoudigen met een draagbaar systeem dat voor alle vliegtuigen kan worden gebruikt. "Het transport van de traditionele kit voor symmetrie en uitlijning had aanzienlijke nadelen, waardoor we het gebruik van een 3D-scanoplossing overwogen, maar we zochten naar een oplossing die geen invloed zou hebben op de input of de output van ons rapportagesysteem", aldus Benoit Roby. Het doel van het CRJ Ground Service Equipment-team was om apparatuur te elimineren, tijd te besparen en de meetinstrumenten zo eenvoudig mogelijk te maken, aangezien niet alle technici meetspecialisten zijn.
De oplossing
De 3D-meetmethode
Het team van Roby koos voor de draagbare Leica Absolute Tracker AT401 en de 1,5" Corner Cube Reflector (CCR) in combinatie met de PolyWorks|Inspector™-software van InnovMetric. De gekozen 3D-meetmethode biedt een universele oplossing die compatibel is met alle vliegtuigen, waardoor de beperkte toegankelijkheid van gereedschap tot het verleden behoort. "De nieuwe oplossing is universeel, draagbaar en past precies in onze handbagage; dit is een enorm pluspunt omdat we de apparatuur niet eens hoeven in te checken voor vliegreizen", zei Roby. Voeg aan de uitrusting een laptop en een zelfgemaakte standaard toe waarop de lasertracker wordt gemonteerd, en de symmetrie- en uitlijningskit is compleet – wat de logistiek voor transport aanzienlijk vereenvoudigt.
Een ander voordeel van de draagbare 3D-meetoplossing is dat de eerder genoemde beste omstandigheden voor het uitvoeren van de symmetrie- en uitlijningscontrole niet altijd kunnen worden gerespecteerd. Met de flexibiliteit en robuustheid die deze oplossing nu biedt, kunnen sommige voorbereidingsstappen helemaal worden geëlimineerd, waardoor de logistieke beperkingen afnemen.
De geselecteerde 3D-meetoplossing past in de handbagage.
Wat vroeger twee man en 12 uur kostte om uit te voeren, kan nu met één man in 6 uur worden gedaan, wat een enorme besparing inhoudt!
Het grootste voordeel is echter de grote besparing in tijd: Een symmetrie- en uitlijncontrole kan nu met slechts één technicus in 6 uur worden uitgevoerd – Roby schat zelfs dat ze het in 4 uur kunnen doen. Tel daarbij op het feit dat de vorige methode vaak vertraging opliep tijdens het transport en het zal duidelijk zijn dat de CRJ Ground Support Equipment-groep geen vast servicetarief kon hanteren. Met de 3D-meetmethode kunnen ze nu de kosten schatten, wat een belangrijk pluspunt is omdat het binnen een organisatie als Bombardier van groot belang is om de operationele kosten te kunnen plannen.
Gegevens van de metingen die met de CCR zijn genomen, zijn onmiddellijk beschikbaar in PolyWorks|Inspector™.
De voordelen
De applicatie
Met PolyWorks wordt de hele symmetrie- en uitlijningsprocedure vereenvoudigd. De technicus arriveert op locatie, stelt zijn apparatuur in en identificeert de richtpunten op het vliegtuig. Zodra dit is gebeurd, begint hij te meten met de CCR en PolyWorks doet de rest. Bewerkingen zoals het bepalen van de as, het verplaatsen van het apparaat, koppelen en aanpassen om overeen te komen worden uitgevoerd in PolyWorks. Bij elke meting zijn de gegevens direct toegankelijk in PolyWorks, en bovendien worden ze automatisch bijgewerkt in het hele rapport.
PolyWorks vermindert het aantal menselijke fouten: "Ik heb vertrouwen in PolyWorks; als er tijdens het proces een fout optreedt, wordt deze onmiddellijk vastgesteld", aldus Roby. Nadat de meting van de richtpunten is voltooid, krijgt de technicus onmiddellijk realtime afwijkingen ten opzichte van nominale punten van het CATIA CAD-model in PolyWorks. Roby vindt de interoperabiliteit van de software intuïtief. Het gemak waarmee PolyWorks het vanuit de CAD-software geïmporteerde model verwerkt en de mogelijkheid om rapporten te genereren waren de belangrijkste factoren die de aankoopbeslissing beïnvloedden.
Rapporteren
Met PolyWorks is het nu gemakkelijker dan ooit om rapporten te genereren. De resultaten worden geëxporteerd naar Excel en de standaard rapportindeling blijft ongewijzigd. "Omdat we ons aan de strengste internationale normen moeten houden, hadden we een oplossing nodig die geen invloed zou hebben op ons modelbestand. PolyWorks is gemakkelijk te begrijpen en te gebruiken, plus het voldoet aan onze normen", aldus Roby. PolyWorks biedt de rapportageflexibiliteit die het In Service Engineering-team in het veld nodig heeft, omdat rapporten nu in realtime kunnen worden gemaakt. Bovendien werkte de technische ondersteuningsgroep van PolyWorks nauw samen met het team van Roby om rapporten te maken die aangepast waren aan hun realiteit. Het resultaat: Rapporten worden geoptimaliseerd, maar er is geen invloed op het rapportmodel omdat de invoer en de uitvoer precies hetzelfde zijn.
Conclusie
PolyWorks werd in eerste instantie aangeschaft om het CRJ Ground Support Equipment-team te helpen met hun symmetrie- en uitlijningscontrole, maar heeft bewezen meer nut te hebben. "PolyWorks biedt de veelzijdigheid die we nodig hebben. We kochten dit product voor één doel, en we zijn het gaan gebruiken voor onze behoeften om zaken in kaart te brengen", aldus Roby. Door PolyWorks in hun inspectieproces te integreren, kon Bombardier de tijd voor symmetrie- en uitlijningscontroles met 75% verkorten. Met dit in gedachten wordt PolyWorks momenteel geëvalueerd voor de symmetrie van amfibievliegtuigen.
In de loop van de levenscyclus van een vliegtuig zal het waarschijnlijk enige vorm van structurele schade oplopen, en daarom zal schadebeoordeling een essentiële stap blijven bij het repareren van een vliegtuig. Gelukkig bestaan er beproefde oplossingen die het inspectieteam helpen en helpen om het vliegtuig zo snel mogelijk weer in de lucht te krijgen – waardoor de stilstandtijd korter wordt, er geld wordt bespaard en de luchtvaart veiliger wordt.
