一方面，市场对飞机的需求非常高，并且该需求在未来几年将继续增长。而可行的解决方案就是制造过程实现可持续的自动化。
另一方面，航空航天行业在自动化方面的改进一直是循序渐进的，以致问题的解决还未达到迫在眉睫的地步。相关技术发展缓慢，这不禁让人产生疑问：距离自动化目标还有多远？自动化真的是应对航空航天行业挑战的合适的解决方案吗？
在本文中，我们将讨论什么是航空航天行业制造的自动化、自动化正在面临的挑战，以及自动化这个行业的发展前景。
自动化及其如何适应航空航天行业制造
自动化可用于提高安全性、生产力和人力价值。配置内嵌式指导、反馈和更好处理能力的工具，可以在节约成本方面带来竞争优势，同时营造更好的工作环境。
在某些情况下，危险步骤可以全自动化，达成生产目标的同时降低危险。这时自动化提供了与程序相连的控制系统或设备，该程序可指示其执行一系列任务，而几乎不需要人工干预。
目前，航空航天行业正在运用自动化技术来提高工人的生产效率，并减少如钻孔和填充等重复性工作。然而，由于新飞机的需求量继续超过供应量，因此仍然非常需要提高自动化程度。
自动化在航空航天行业中的重要性
市场对飞机的需求在增加，而且在未来几年还将继续增长。即使是现在，航空航天行业的制造技术在速度和成本效益方面都不足以满足当前的需求，更不用说不断增长的需求。尽管航空航天行业自动化已经取得了一定的进步，装配过程中只有较小部分需要手动完成，但这却造成了制造过程中的大量损失。
单个来看，这损失不大，但在需要执行数百万次重复性任务的生产过程中，损失加起来就相当可观。准确性是自动化要解决的首要问题。
为员工提供更好的工具，将会提高他们的工作效率，同时有助于保障他们的安全。当工具通过反馈和指导来帮助减少人为错误时，员工压力也会减轻。
因此，员工可以花更多的时间来关注质量的审查，减少因工具质量差而导致意外错误可能产生的损失。
生产出错会造成一些成本，包括物料的损失。
使用合适的工具意味着您的生产过程更一致，同时还缩短生产时间、尽可能地减少报废，生产更加柔性化。
这些优势会日积月累，使您能够快速响应不断变化的市场需求。
另外一个优势是，好的工具可以改善人体工程学，这不仅更安全，而且还带来更高的员工留用率。 总体而言，员工会更投入，精力更充沛，而人员流动率也会更低。
航空航天行业自动化的现状
航空航天行业已经实现了一定程度的自动化，但还不足以缩小供需差距。
与航空航天行业相比，汽车行业在自动化的道路上走得更远。事实上，航空航天行业仍被广泛认为是创新和技术的前沿。更令人惊讶的是，这两个行业的生产流程有着惊人的相似性。
在过去几年中，航空航天生产中的大量钻孔和填充作业已经实现了自动化。这些大型设备看起来更像是起重机，而不是汽车工业中精巧的工业机器人。这意味着，在迈向真正意义上的自动化水平的漫长旅程中，航空航天行业仍处于初级阶段。
自动化的发展分为三个阶段：单一动作自动化、可编程自动化和柔性自动化[4]：
在单一动作自动化中，机器或设备由一组代码控制，以便执行简单的任务，且只沿着旋转轴和线性轴运行。由于缺乏灵活性，这种自动化通常被用于生产一种类型的产品。它需要高额的初始投资，只有大规模生产才能收回投资，因而非常适合汽车行业。
在可编程自动化中，可以通过更改代码或程序来使机器执行多任务。但是，重新编程和更换机械部件需要很长时间。与单一动作自动化相比，它的产量要低得多，只能批量生产数十到数千件产品。
与单一动作自动化相比，柔性自动化前期部署成本更高，但这却是迄今为止更高效的生产方式。只需轻触按钮，即可切换系统。它设置了更高级别的编码，在切换到不同产品类型时无需进行复杂的重新编程，而且机器也能适应不同的应用。
航空航天行业自动化面临的挑战
一些行业宁愿面对求大于供的问题，也不愿意面对根本没有买家的局面。但这同样也是一个问题。而且，在未来几年里，随着市场对飞机需求的增加和全球服役机型的持续老化，情况只会变得更糟。
行业专家们目前遇到一些挑战，如下：
1. 由于当前气钻固有的反作用力和振动，很难将钻孔工艺集成到柔性自动化中。当前的柔性自动化组件不够坚固，无法承受传统钻孔产生的力。
2. 螺旋铣孔是一种更先进的方法，可以用较小的力钻孔，尺寸足够小，可以集成到柔性自动化中。但是，在反复使用时，由于钻孔过程固有的惯性，精度会下降。
3. 机器人使用的材料非常昂贵。大多数机器人部件是由钛和碳纤维复合材料制成，因为这两种材料非常轻便且经久耐用。它们的成本也非常高，因为提取的过程非常复杂，而且产量很低。
如何弥补差距
创新者们致力于为航空航天行业解决这些难题，带来了希望：
自适应控制是解决螺旋铣孔静态位置漂移的一种方法。控制模型中的参数在操作过程中不断更新，将固定参数与自适应参数（如热膨胀）相结合。通过添加更多自适应参数，如反向间隙补偿，可以进一步改进这种技术。
激光跟踪器可用于各种应用，如在组装过程中对准飞机机翼，进行实时位置反馈，以及帮助钻孔，精度可达 0.05 毫米。但对于航空航天行业的实际应用来说，它的成本仍然太高。
还可为末端执行器研究开发一个致动装置，使其对收到的反馈做出更快的响应。与激光跟踪器配合使用，可以显著提高机器人的作业精度。
机器人零部件工艺的改进也有助于降低自动化装配的前期成本。目前，空客公司有一条飞机机身自动化装配线，是由 20 台机器人、激光定位测量装置和一个新型数字系统组成。空客公司积压了 6000 架 A320 喷气式客机的订单，可以证明该投资的合理性。
与此同时，飞机制造商可以使用市场上先进的航空航天行业专用工具来提高生产力。这些工具大大提高了操作员的工作效率，同时保护了职业健康，是拥有全自动装配线的下一个理想选择：
- EBB26 电池钻 ：这款电池钻可以解决许多钻孔精度的问题。它有内置的错误纠正反馈机制，减少操作员出错；具有可编程扳机，降低钻孔的偏差，从而确保钻出的每个孔都符合预期和计划。
阿特拉斯·科普柯如何提供帮助？
毫无疑问，自动化对满足日益增长的飞机需求方面大有裨益。由于柔性自动化仍遥遥无期，因此必须探索提高生产力的替代方法。一直以来，阿特拉斯·科普柯不断创新先进的航空航天行业专用工具系列，努力让航空航天行业客户的工作变轻松。
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