Herramienta de medición para la fabricación de composites
Airbus necesitaba encapsular sensores utilizando bibliotecas externas y sensores conectados a módulos de medición de National Instruments en una sola instalación de prueba para evaluar diferentes fenómenos físicos durante la fase de fabricación de un compuesto para caracterizarlo y detectar ahorros de tiempo de fabricación.
Phalanx utilizó el entorno de desarrollo de LabVIEW, hardware de adquisición PXI con controlador embebido PXIe 8821 y seguimiento de especificaciones a través de NI Requirements Gateway para desarrollar una aplicación robusta e intuitiva basada en PXI.
El centro de investigación y tecnología de Airbus Group Innovation (AGI) ubicado dentro del tecnocampus de Bouguenais juega un papel esencial dentro de Airbus SAS. Para seguir siendo competitivo frente a la competencia, Airbus debe ofrecer productos de mejor calidad con mayor rapidez. Esto solo es posible centrándose en la innovación.
AGI seleccionó a Phalanx para aportar nuestra experiencia en el campo de la adquisición y las pruebas para realizar software para la adquisición de fenómenos físicos que ocurren durante el proceso de fabricación de compuestos.
Un datalogger al servicio de la innovación aeronáutica
En un artículo publicado el 9 de marzo de 2016 en L'Usine Nouvelle titulado "¿Qué pasaría si la aeronáutica rechazara los compuestos?", Nos enteramos de que los bloqueos relacionados con los compuestos, y específicamente las operaciones de control, son difíciles de romper. De hecho, está escrito “Por desgracia, con precios que siguen siendo altos […], delicadas operaciones de mantenimiento, falta de flexibilidad en la producción y un resurgimiento de la vitalidad por parte del aluminio y las aleaciones, los ojos de los fabricantes de aviones se clavaron en la rentabilidad de sus programas podrían remendarse con el buen viejo mundo de la metalurgia ". Sin embargo, estos bloqueos pueden romperse si se pone en marcha una innovación en ellos. Para este propósito, Airbus quiso configurar un registrador de datos para comprender el" Fases "clave" de un proceso de fabricación que pueden conducir a una solución "0 fallas". Este enfoque permite optimizar las ventanas del "proceso" y reducir, de facto, los ciclos y el costo de control.
La implementación de una solución de National Instruments para la parte de hardware de la adquisición y el uso del entorno de desarrollo de LabVIEW, nos permitió lanzar una aplicación que estuvo a la altura de la innovación solicitada por Airbus.
Una selección de sensores flexibles para una mayor modularidad
El hardware de adquisición seleccionado (chasis PXIe-1078 con controlador PXIe-8821RT) hizo posible configurar una amplia variedad de sensores (desde sensores LVDT hasta sensores de corrientes inducidas). Por razones de compatibilidad con hardware de terceros, se ha instalado el sistema operativo Windows 7-32 bits. La ventaja de tal sistema operativo radica en la implementación de un medio de adquisición totalmente empaquetado en este último sin la necesidad de un PC remoto conectado al PXI por Ethernet. Esta elección también afectó el tiempo de desarrollo, no se realizó FPGA ni programación en tiempo real. Todas las adquisiciones se implementaron mediante el uso de controladores DAQmx.
La elección de módulos PXI (ver Figura 2) satisface todas las adquisiciones necesarias, pero también la adición de sensores en el futuro. Hoy, un módulo PXIe 6363 se encarga de adquisiciones analógicas de +/- 10V, un módulo PXIe 4340 adquiere datos de LVDT, un módulo PXIe 4353 se encarga de la adquisición de termopares.
El PXI también tiene puertos USB que permiten la adición de sensores de terceros, como un perfilómetro láser, una cámara de infrarrojos y un equipo de adquisición específico de Airbus en este último.
El chasis ahora puede acomodar nuevos módulos gracias a las ranuras disponibles en él. Todas estas opciones (sistema operativo instalado, módulos presentes, slot libre, etc.) permiten a Airbus disponer de equipos de adquisición modular que pueden evolucionar en los próximos años.
Esta elección de equipo permite disponer de un panel de sensores bastante grande que permite una mayor flexibilidad para la realización de las pruebas. Pero este no es el único factor de flexibilidad, el software también satisface este punto mediante la parametrización de los posibles canales. Phalanx ha hecho que esta configuración sea lo más intuitiva posible y que permite fácilmente la adición o modificación de sensores. Para lograr este objetivo, hemos creado una interfaz donde el usuario puede seleccionar los sensores que desea usar en una estructura de árbol (ver Figura 3). La adición de sensores se realiza a través de una ventana emergente.
La combinación del hardware de National Instruments y el entorno de desarrollo de LabVIEW ayudó a construir un banco de adquisición modular y flexible.
Un historial de eventos y errores para facilitar el mantenimiento
En Phalanx, estamos comprometidos a proporcionar software de calidad. Este compromiso está en constante crecimiento y se puede ver en varios niveles. Para este proyecto, se reveló particularmente en términos de configurar un historial de eventos (eventos de usuario o error). De hecho, la industria de la aviación exige una calidad estricta. Este historial se actualiza cada vez que ocurre un evento singular. De este modo, el usuario puede ver en la página "estado del sistema" cualquier problema encontrado, pero también las acciones llevadas a cabo desde el lanzamiento de la aplicación. Cada uno de estos eventos se registra en un archivo de texto.
También hemos implementado varios niveles de eventos, "crítico", "no crítico", "solo grabar" e "ignorar". Si ocurre un evento "crítico", el software se cierra asegurándose de cerrar correctamente todos los bucles paralelos que operan en el código y guarda el código.
Si aparece un evento "no crítico", se registra, el software no se cierra, sin embargo, algunos bucles se detienen (por ejemplo: detener la grabación) y se muestra en el "estado del sistema".
Si se produce un evento de "solo registro", simplemente se registra y no se realizan más acciones.
En algunos casos pueden ocurrir eventos pero estos no causan un problema para la funcionalidad del programa, por eso hemos implementado un sistema donde se pueden ignorar ciertos eventos.
Conclusión y perspectivas
Potente gracias a su modularidad y rendimiento, esta herramienta permite a Airbus analizar las fases vitales de la fabricación de compuestos en la configuración que desee.
La tecnología PXI asociada a un desarrollo en LabVIEW hizo posible la realización de este proyecto.
Gracias a nuestro asesoramiento sobre el procesamiento de datos, la división de Investigación y Tecnología de Airbus ubicada en Bouguenais decidió utilizar NI DIAdem para analizar los datos registrados en formato TDMS y luego generar automáticamente un informe para cada prueba realizada.
