Improving the manufacturability of the passenger plane´s control surface

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena oli parantaa Patria Aerostructures Oy:n suunnittelemien ja valmistamien matkustajalentokoneen ohjainpintojen valmistettavuutta, kartoittamalla sekä tuotteiden rakenteeseen, että valmistukseen liittyviä ongelmia ja etsimällä parannusehdotuksia niihin. Ohjainpinnat ovat vaativia komposiittirakenteita, jotka ovat vuosia kestäneen tuotekehityksen tulosta. Työn tekohetkellä ohjainpintojen tuotannossa on tulossa niin sanottu ramp-up -, eli tuotannon ylösajovaihe, jolloin tuotantovolyymia tullaan nostamaan huomattavasti. Ramp up -vaiheessa konkretisoituvat helposti suunnittelussa, valmistuksessa sekä koko projektin organisoinnissa tehdyt virheet. Tässä vaiheessa tehtävät muutokset aiheuttavat myös helposti tuotannon myöhästymisiä sekä kohonneita kustannuksia, mikä tekee valmistettavuuden parantamisesta entistä haasteellisempaa.

Työn alkuosaan sisällytettiin katsaus muovikomposiittiteknologiaan sekä nykyisen ohjainpinnan rakenteeseen ja valmistusprosessiin. Kirjallisuustutkimuksen, tuotantoon tutustumisen sekä keskustelujen pohjalta tuli esiin rakenteeseen sekä valmistukseen liittyviä ongelmia, jotka saattavat aiheuttaa tuotannon viivästymisiä ja kustannuksia. Käsiteltäviksi valittuihin ongelmiin etsittiin parannusehdotuksia, joista parhaat on esitetty tässä työssä. Työn loppuosassa on myös kokeellinen osuus, jossa testataan kahteen parannusehdotukseen liittyviä periaatteita.

Tutkimuksen aikana havaittiin, että parannettavaa on sekä tuotteen rakenteen, että valmistusprosessien osalta. Joillakin parannuksilla työvaiheiden läpäisyaikaa pystyttäisiin lyhentämään merkittävästi. Tutkimuksessa kävi kuitenkin ilmi myös, että lentokoneteollisuuden tuotteisiin liittyvät muutokset ovat erittäin hankalia toteuttaa tuotteilta vaadittavien tiukkojen sertifiointivaatimusten takia. Tarvittavien sertifiointien saaminen edellyttää usein mittavia analysointeja sekä testejä ja voi kestää jopa vuosia. Myös tulossa oleva ramp-up vaihe asettaa rajoituksia toteutettavissa olevien muutosten määrälle sekä laadulle. Silloin tehtävät suuremmat muutokset voivat häiritä prosessia ja aiheuttaa lisää viivästysiä.