Bombardier

Mantendo Tudo Sob Controle

Polyworks Reduz o Tempo de Verificação de Alinhamento e Simetria da Série CRJ da Bombardier em 75%

Assim que o avião aterrissou na pista, uma força de impacto inesperada contra o solo resultou no que é comumente chamado de "aterrisagem forçada" na indústria aeronáutica. Considerado um incidente frequente, espera-se que cada piloto passe por pelo menos uma aterrisagem forçada ao longo de sua carreira. Seja devido a condições meteorológicas, problemas mecânicos, uma aeronave com excesso de peso, erro do piloto, etc., a gravidade de uma aterrisagem forçada pode variar de um simples desconforto nos passageiros até um dano significativo ao avião. Portanto, na ocorrência de uma aterrisagem forçada, deve-se verificar o dano estrutural do avião antes do próximo voo. Na Bombardier Aerospace, é neste momento que a equipe de Suporte de Equipamentos Terrestres entra em ação.

A terceira maior fabricante de aeronave civil do mundo, a Bombardier Aerospace projeta, fabrica e oferece suporte a produtos de aviação inovadores voltados para negócios, comercial, especializados e mercados de aviões anfíbios. Focada em estabelecer novos padrões de atendimento ao cliente e disponibilidade de aeronave, a Bombardier oferece uma ampla variedade de serviços e suporte a seus clientes. Dentro do Grupo de Suporte ao Cliente há a equipe de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres, composta por especialistas comprometidos em solucionar problemas técnicos - para manter a aeronave em operação.

Sabendo que um avião estacionado pode totalizar até $100 mil/dia em receita perdida, a equipe de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres trabalha incessantemente e, em todo o mundo, para que a aeronave volte a funcionar o mais rápido possível.

O grupo de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres se concentra na divisão de aeronaves comerciais e, mais recentemente, na Série NextGen de jatos regionais CRJ da Bombardier. Ao ocorrer um incidente com um avião que necessite de inspeção de alinhamento e simetria para analisar sua engenharia estrutural (como por exemplo se o avião for atingido por um transportador de bagagens ou por uma ponte telescópica, ou após sofrer uma aterrisagem forçada), é enviada uma notificação ao grupo de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres e a equipe de Engenharia em Operação é rapidamente enviada para qualquer lugar do mundo. Sabendo que um avião estacionado pode totalizar até $100 mil/dia em receita perdida, a equipe de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres trabalha incessantemente e, em todo o mundo, para que a aeronave volte a funcionar o mais rápido possível.

Ao chegar ao local, a equipe de Engenharia de Manutenção realizará um diagnóstico para determinar se o incidente causou anomalias ou danos aos componentes ou à estrutura do avião que possam prejudicar sua limitação de aeronavegabilidade. Esse diagnóstico consiste na inspeção do avião, incluindo uma verificação de alinhamento e simetria para expor o dano que poderia passar despercebido. Após a inspeção, se a aeronave estiver fora de especificação, é realizada sua manutenção. Uma vez concluída, uma verificação final de alinhamento e simetria é realizada para garantir que o avião se encontra em perfeitas condições de navegabilidade.

Verificação de alinhamento e simetria

A verificação de alinhamento e simetria consiste na confirmação dimensional da estrutura da aeronave para determinar se as suas asas e cauda são simétricas ao eixo longitudinal. A verificação de simetria inclui a inspeção de: desvios verticais da fuselagem, diedro do estabilizador horizontal; desvios verticais do motor; ângulo de alinhamento horizontal do motor; desvios horizontais da fuselagem; alinhamento do estabilizador horizontal e da asa; alinhamento do estabilizador vertical; incidência da asa e verificação de torque; verificação do trem de pouso, bem como da simetria das winglets. A verificação de alinhamento da estrutura da aeronave significa que a relação da posição de cada componente principal deve ser inspecionada; isto inclui inspeção do grupo da asa, da cauda e o grupo da fuselagem. 

Antes da verificação, condições específicas devem ser respeitadas para garantir a precisão das medidas, isto é a aeronave deve estar dentro de um hangar fechado sem interferência das correntes de ar ou luz do sol com as leituras de alinhamento; os motores não devem ter sido operados nas últimas quatro horas; todos os tanques de combustível devem ser esvaziados; e a aeronave deve estar em uma posição uniforme/neutra (ou seja, montada sobre macacos com seu peso uniformemente distribuído).

O Desafio

O Método Tradicional 

Em termos de tradição, foi realizada a verificação de alinhamento e simetria com o uso do método de plano de referência e do prumo. Isto envolve medições manuais utilizando prumos, níveis ópticos de precisão, transit rulers, fita e diversos acessórios geométricos que constituem o kit de alinhamento e simetria. No entanto, cada kit é específico ao modelo de aeronave, ou seja, quando em uso, sua acessibilidade é limitada. Além disso, o método tradicional requer dois técnicos e, na melhor das hipóteses, são necessárias de 12 a 14 horas para sua conclusão.

Para realizar a verificação, os pontos-alvo são considerados pontos de referência contando com os parafusos simetricamente localizados no avião. A linha do prumo é então colocada no chão e medida manualmente. Devido ao grande tamanho do avião, obter as medidas é algo demorado e fisicamente desgastante para os técnicos. Acrescente ao método o fato de que o relatório é elaborado manualmente e dois técnicos devem estar presentes: um para realizar a medição e o outro para registrar os resultados.

Taking measures manually requires time and patience to ensure precision

Realizar medição manual requer tempo e paciência para garantir precisão.

O tamanho físico do kit de alinhamento e simetria utilizado no método tradicional apresenta outro conjunto de desafios. Já que o kit vem em uma caixa grande, garantir que o envio acompanhe a equipe móvel que está sendo enviada ao local internacional é uma proeza. Custos adicionais, atrasos e questões alfandegárias são comuns. Essas complicações, por vezes, fizeram que a equipe aguardasse o kit após a sua chegada ao local, tornando o tempo de espera imensurável. Além disso, enviar o kit de volta ao destino inicial apresenta outros problemas devido ao fato de o equipamento ser condicionado por outra equipe, ou seja, existe o risco de danificar ou perder as ferramentas.

"Após selecionar o hardware 3D portátil, recorri aos nossos especialistas em sistemas de medição de serviços de usinagem, e eles recomendaram fortemente o PolyWorks®."

Roby e sua equipe precisaram simplificar seu processo de simetria e alinhamento com um sistema portátil comum a todos os aviões. "O transporte do kit de alinhamento e simetria tradicional tinha desvantagens significativas, o que nos levou a considerar o uso de uma solução de digitalização 3D, porém, estávamos procurando uma solução que não afetasse a entrada de dados e o resultado do nosso sistema de relatório," afirmou Benoit Roby. O objetivo da equipe de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres foi eliminar equipamentos, economizar tempo e simplificar os instrumentos de medição ao máximo possível, já que nem todos os técnicos são especialistas em metrologia.

A Solução

O Método de Metrologia em 3D

A equipe de Roby optou pelo Leica Absolute Tracker AT401 portátil e pelo 1,5'' Corner Cube Reflector (CCR) combinado com o software PolyWorks|Inspector™ da InnovMetric.  O método de metrologia em 3D escolhido fornece uma solução universal que é compatível com todas as aeronaves - tornando a acessibilidade limitada às ferramentas algo ultrapassado.  "A nova solução é universal, portátil e cabe em nossa mala de mão; essa é uma grande vantagem já que não precisamos fazer o check-in do equipamento para a viagem aérea", afirmou Roby. Acrescente ao equipamento um laptop e um suporte sobre o qual o rastreador a laser é montado, e o kit de alinhamento e simetria está completo - simplificando consideravelmente a logística do transporte.

Outro benefício da solução em metrologia em 3D portátil é que as melhores condições mencionadas anteriormente para a realização da verificação de alinhamento e simetria não podem ser sempre respeitadas. Com a flexibilidade e robustez que essa solução proporciona, algumas das etapas de preparação podem ser eliminadas, reduzindo muitas das restrições logísticas. 

O que, uma vez, já precisou de dois homens e 12 horas para ser realizado, hoje, pode ser concluído com um homem em 6 horas - o que representa uma grande economia!

A solução em metrologia 3D selecionada.

Porém, o benefício mais significativo é a economia de tempo: Agora, a verificação de alinhamento e simetria pode ser concluída com apenas um técnico e em 6 horas - e Roby ainda estima que eles conseguirão realizar tal feito em 4 horas. Acrescente o fato de que o método anterior sofreu frequentes atrasos durante o transporte; o grupo de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres não foi capaz de estabelecer uma taxa de serviço fixa.  Com o método da metrologia em 3D, agora é possível estimar os custos, sendo esta uma grande vantagem já que dentro de uma empresa como a Bombardier, planejar os custos operacionais é o segredo. 

Os Benefícios

Dados de medição com o CCR são imediatamente disponibilizados no PolyWorks/Inspector. 

Aplicação

Com PolyWorks, todo o procedimento de alinhamento e simetria é simplificado. O técnico chega ao local, monta seu equipamento e identifica os pontos-alvos no avião. Uma vez que isto é feito, ele dá início à medição utilizando o CCR e, depois, o PolyWorks faz todo o restante do processo.  Operações como a determinação do eixo, a movimentação do aparelho, o emparelhamento e o ajuste são realizados no PolyWorks. Conforme é realizada cada medida, os dados são instantaneamente acessíveis no PolyWorks, e além disso, eles são automaticamente atualizados durante o relatório. 

O PolyWorks reduz o erro humano, "Eu confio no PolyWorks; caso ocorra um erro no processo, ele é imediatamente identificado”, conta Roby. Após a conclusão da medição dos pontos-alvos, o técnico obtém instantaneamente os desvios em tempo real com relação aos pontos nominais do modelo CAD CATIA no PolyWorks.  Roby acha a interoperabilidade do software intuitiva.  Na verdade, a facilidade com a qual o PolyWorks lida com o modelo importado do software de CAD, assim como a facilidade para gerar relatórios, foram os principais fatores que levaram Roby a tomar a decisão de adquiri-lo. 

Relatório

Agora ficou mais fácil do que nunca gerar relatórios com a utilização do PolyWorks. Os resultados são exportados para o Excel, e o formato de relatório padrão permanece o mesmo. "Como devemos seguir os padrões internacionais mais restritos, precisávamos de uma solução que não prejudicaria nosso arquivo modelo. O PolyWorks é fácil de entender e utilizar, e ainda está em conformidade com os nossos padrões," declarou Roby. O PolyWorks oferece flexibilidade no relatório que a equipe de Engenharia de Manutenção necessita no campo, já que os relatórios agora podem ser feitos em tempo real. Além do mais, o grupo de suporte técnico do PolyWorks trabalhou em estreita colaboração com a equipe de Roby para criar relatórios adaptados à realidade deles.  O resultado: Os relatórios são otimizados, já que não há impacto sobre o modelo de relatório, pois a entrada de dados e o resultado são exatamente os mesmos.  

Conclusão

Inicialmente, o PolyWorks foi adquirido para auxiliar a equipe de CRJ Suporte de Equipamentos Terrestres com a sua verificação de alinhamento e simetria, porém ele superou nossas expectativas.  "PolyWorks oferece a versatilidade que precisamos. Compramos esse produto para uma finalidade, e começamos a usá-lo para nossas necessidades de mapeamento", declarou Roby.  Ao integrar o PolyWorks em seu processo de inspeção, a Bombardier reduziu em 75% seu tempo de verificação de alinhamento e simetria, e, levando isso em consideração, o PolyWorks está em processo de avaliação para simetria de aeronaves anfíbias.

Durante o ciclo de vida de uma aeronave, é provável que ela sofra alguma forma de dano estrutural, por isso a avaliação de danos permanecerá uma etapa fundamental no reparo da aeronave.  Felizmente, existem soluções comprovadas que auxiliam as equipes de inspeção e ajudam a reparar a aeronave o mais rápido possível - reduzindo o tempo de inatividade, economizando dinheiro e contribuindo para uma viagem aérea mais segura. 

Produto em Destaque

Ferramentas de metrologia 3D, de padrão industrial para a engenharia de produtos, orientação na montagem e inspeção final.