항공 우주 산업 에서 의 TubeInspect | Hexagon Manufacturing Intelligence 
 PFW Aerospace 의 테스트 보고서 : 항공 우주 산업 에 TubeInspect 측정 시스템 을 적용 한 유용 성 
 항공 우주 산업 에 의 튜브 제조 요건 은 다른 업계 부문 에서 보다 상당히 까다롭 습니다 . 이 부문 에서 광학 튜브 측정 시스템 인 TubeInspect 를 사용 하 는 것 이 적합 할지 판별 하 기 위해 , PFW Aerospace AG 에서 광범위 한 측정 시스템 분석 을 수행 하 였 습니다 . 
 이 테스트 를 수행 한 PFW 프로젝트 엔지니어 인 Martin Seibt 는 시스템 의 높 은 반복 가능 성 만 확인 하 는 데 그치 지 않 았 습니다 . 이 시스템 은 재 현성 까지 높 아 , 경쟁사 측정 시스템 중 하나 에 비해서 는 다섯 배 나 월등 했 습니다 . 테스트 결과 PFW 의 주요 고객 인 Airbus 에서 TubeInspect 가 7 ° 를 초과 하 는 튜브 벤딩 을 측정 하 는 데 적합 한 측정 시스템 이 라고 인증 하 였으며 , PFW 는 생산 단계 에 TubeInspect 를 도입 할 수 있 다는 공식 승인 을 받 아 냈 습니다 . 
 항공 우주 산업 의 특수 요건 
 항공 우주 산업 내 에서 의 튜브 제조 란 겉 으로 비춰 지 는 것 보다 훨씬 복잡 한 작업 입니다 . 밖 에서 는 보이 지 않 지만 , 수많 은 구부러진 튜브 로 구성 된 고도 로 발달 된 시스템 이 현대식 항공기 하나하나 를 채우 며 , 날개 끝 부터 착륙 장치 까지 마치 혈관 처럼 배치 되 어 있 는 것 입니다 . 여러 가지 튜브 시스템 중 에 는 예 를 들 어 연료 , 유압 오 일 , 공기 와 산소 튜브 등 이 있 습니다 . 
 독일 슈파이어 ( Speyer ) 에 본사 를 둔 PFW Aerospace AG 는 전 세계 에서 1500 명 이 넘 는 직원 을 고용 하 고 있 으며 , 항공 산업 분야 에서 튜브 시스템 제조 의 업계 를 선도 하 는 기업 입니다 . 이 회사 의 유명 한 추천 고객 으로 는 EADS / Airbus , Boeing , Bombardier 와 Eurocopter 등 이 있 습니다 . 
 튜브 시스템 은 하나 도 빠짐없이 모두 엄격 한 품질 제어 의 대상 이 됩니다 . 조금 이 라도 정확도 가 떨어지 면 참사 를 불러올 수 있 기 때문 입니다 . 벤딩 되 지 않 은 튜브 는 특별히 자격 을 획득 한 공급 업체 에서 만 구할 수 있 으며 , 이 들 업체 에서 각각 의 부품 에 따로 인증서 를 발행 합니다 . 그러므로 이러 한 튜브 에 추가 로 가공 을 할 때 에 는 엄격 한 공차 규격 을 반드시 지켜야 합니다 . PFW Aerospace AG 에서 는 튜브 벤딩 공정 에서 완벽 한 기하학 적 형상 을 위해 매우 까다로운 요건 을 충족 해야 합니다 . 
 하지만 회사 의 입장 에서 수익 을 내 려면 폐기량 은 최소 로 하 면서 소량 의 튜브 를 만들 수 있 어야 합니다 . PFW 의 프로젝트 엔지니어 Martin Seibt 가 그 이유 를 설명 했 습니다 . " 저희 목표 는 만들 어야 하 는 장비 한 대 로 배치 생산 , 즉 간헐 적 으로 생산 을 하 더라도 수익 을 내 면서 제조 하 는 것 입니다 . 저희 고객 들 은 부품 을 하나 만 만들 어 달 라고 의뢰 하 는 경우 도 잦 거든요 . 위성 제작 을 예 로 들 어 보 죠 . 여기 에 필요 한 튜브 는 아주 독특 하 고 , " 하나 밖에 없 는 " 물건 입니다 . 이 튜브 하나 만 을 만들 기 위해 PFW 에 의뢰 하 는 것 입니다 . " 
 항공기 에 쓰이 는 연속 부품 이 라고 해도 열 개 미만 의 수량 으로 주문 할 수 있 습니다 . 이러 한 생산 공정 에 는 거의 예외 없이 티타늄 , 스테인리스 스틸 또는 인코넬 ( 비부 식성 니켈 합금 ) 등 고가 의 소재 가 쓰이 고 , 폐기량 은 반드시 최소 수준 으로 유지 해야 합니다 . Martin Seibt 는 이렇게 말 합니다 . " 지금 시점 에서 PFW 는 폐기량 을 최소 로 해서 구성 부품 20 , 000 개 를 즉시 생산 해야 하 는 상황 입니다 . 첫 합격품 이 나오 기 전 에 튜브 시제품 을 두 개 이상 폐기 해야 되 면 저희 입장 에서 는 감당 할 수 없 는 비용 이 들 죠 . " 
 항공 우주 업계 에서 는 제품 이 다양 해야 하 고 시제품 을 여러 개 제작 해야 하 므로 , 어디 에서 나 적용 할 수 있 는 측정 시스템 이 이상 적 인 선택 이 라 할 수 있 습니다 . 수동 게이지 와 같 은 제작 방식 은 더 이상 경제 적 인 해결책 이 라 볼 수 없 습니다 . 튜브 마다 각기 다른 변경 사항 에 맞 게 조정 해야 하 고 , 그 에 더 해 몇 년 동안 보관 해 두 기 까지 해야 하 기 때문 입니다 . PFW 는 효율 성 을 보다 향상 시키 기 위해 처음 으로 광학 식 측정 시스템 의 잠재력 을 분석 했으며 , 지금 까지 제조 된 튜브 를 검사 하 는 데 사용 해 온 접촉 식 시스템 과 그 결과 를 비교 해 보 았 습니다 . 
 광학 식 측정 에 의한 튜브 검사 
 PFW 는 현재 시중 에 출시 된 완벽 한 광학 식 측정 시스템 중 에서 유일 하 게 벤딩 튜브 전문 인 AICON 의 TubeInspect 를 선택 하 여 분석 했 습니다 . TubeInspect 는 고해상도 디지털 카메라 여러 대 를 사용 하 여 튜브 의 기하학 적 형태 를 대단히 정밀 하 게 측정 합니다 . 이외 에 도 , 셋 업과 보정 데이터 를 산출 하 여 벤딩 머신 으로 전송 합니다 . 튜브 검사 에 는 짧 은 시간 이 소요 됩니다 . 연료 튜브 의 경우 측정 데이터 를 3 초 이내 에 얻 어 낼 수 있 으며 , 벤딩 이 40 개 가 넘 는 복잡 한 브레이크 라인 을 관리 하 는 경우 라도 20 초 이내 에 완료 할 수 있 습니다 . TubeInspect 는 고 비용 의 기계식 검사 지그 를 완전히 대체 할 수 있 습니다 . 
 두 가지 절차 를 사용 한 측정 시스템 분석 
 첫 번 째 절차 
 측정 시스템 분석 을 수행 하 기 위해 , PFW 는 최신 기술 표준 이 라 할 수 있 는 두 번 의 절차 를 사용 했 습니다 . 첫 번 째 테스트 는 측정 능력 테스트 로 , 측정 시스템 의 편향성 과 오차 등 을 작업자 의 영향 을 배제 한 상태 로 , 캘 리브레 이 션 마스터 를 참조 하 여 평가 하 는 것 입니다 . 평균 적 인 , 기준 편차 와 편향 을 측정 테스트 시퀀스 에서 계산 할 수 있 습니다 . 
 PFW 는 항공 우주 산업 에서 튜브 벤딩 의 요건 을 나타내 는 측정 시스템 적합 성 테스트 를 수행 하 기 위해 참조 기준 으로 독일 표준 방식 으로 검정 된 튜브 를 사용 하 였 습니다 . 이것 은 50 번 측정 되 었 으며 , 튜브 를 측정 셀 에서 빼냈 다가 다음 과 같 은 측정 을 수행 할 때 마다 다시 제자리 에 돌려 놓 는 방식 으로 수행 하 였 습니다 . Martin Seibt 는 이러 한 결과 값 을 가지 고 측정 된 값 이 기존 의 캘리 브레이 션 된 튜브 의 기준 값 과 일치 하 는지 평가 하 고 , 측정 결과 가 서로 어떤 식 으로 관련 되 었 는지 ( 즉 , 측정 결과 에 어느 정도 로 편차 가 있 는지 ) 평가 하 였 습니다 . 
 첫 번 째 절차 의 결과 : TubeInspect 의 편차 가 접촉 식 시스템 의 편차 보다 훨씬 나 은 것 으로 드러났 습니다 . 
 결과 는 담당자 에게 확실히 신뢰감 을 부여 하 여 TubeInspect 는 항공 우주 산업 용 측정 시스템 으로 적합 한 것 으로 판명 되 었 습니다 . 즉 , 측정 된 벤딩 지점 전체 의 99 . 7 % 에서 실제 값 과 비교 하 여 0 . 36 mm ( 목표 값 : 0 . 50 mm ) 미만 으로 차이 가 벌어졌 던 것 입니다 . 반복 성 면 에서 도 현저히 월등 했 습니다 . 무작위 오 차 는 ± 0 . 09 mm ( 3 시그마 ) 였 는데 , 이 는 이전 에 사용 되 던 측정 방법 에서 검출 된 값 에 비해 상당히 낮 은 값 입니다 . 
 Martin Seibt 는 이 결과 를 이렇게 평가 했 습니다 . " TubeInspect 는 편차 가 극히 낮 아서 최적 의 상태 에서 특히 진가 를 발휘 합니다 . 경쟁 시스템 과 비교 할 때 정밀도 가 아주 높 죠 . " 
 두 번 째 절차 
 두 번 째 절차 는 게이지 R & R - 연구 ( 게이지 반복 성 및 재현 성 ) 입니다 . 이 측정 절차 로 는 생산 조건 에서 작업자 의 영향 을 감안 하 여 측정 과정 의 반복 성 과 재현 가능 성 을 파악 할 수 있 습니다 . 결과 에 따라 해당 측정 과정 이 측정 작업 에 적합 한지 결정 을 내리 게 됩니다 . 
 이 분석 을 위해 TubeInspect 와 접촉 식 시스템 둘 다 사용 되 어 , 세 가지 고정 시스템 을 각각 갖춘 장비 설정 기 네 대 로 완전히 서로 다르 게 만든 튜브 네 개 를 측정 했 습니다 . 시스템 하나 에 총 48 번 의 측정 이 기록 되 었 습니다 . 
 두 번 째 절차 의 결과 : TubeInspect 가 접촉 식 시스템 에 비해 5 배 월등 했 습니다 . 
 이 조사 의 결과 에 대해 Martin Seibt 는 이렇게 말 했 습니다 . " 반복 성 면 에서 TubeInspect 시스템 의 탁월 한 성능 에 놀랐 습니다 . AICON 의 시스템 이 접촉 식 측정 시스템 보다 다섯 배 는 나 았 거든요 . 고정 시스템 을 근거 로 한 접 촉식 측정 의 설정 이 튜브 의 형상 을 바꿔 버린다는 사실 을 깨달 았 습니다 . 이런 현상 은 엄청난 오류 를 초래 하 는 원인 이 되 더군요 . TubeInspect 는 광학 식 위치 제어 보조 기능 을 활용 해서 튜브 하나하나 를 두 가지 위치 에서 측정 합니다 . 따라서 이 시스템 은 반복 성 을 훨씬 개선 한 결과 를 얻 을 수 있 습니다 . " 
 PFW 는 이러 한 측정 결과 를 자사 의 가장 중요 한 고객 업체 중 하나 로 손꼽히 는 Airbus 에 전달 했 습니다 . 신뢰 성 있 는 결과물 덕분 에 PFW 는 Airbus 로부터 TubeInspect 를 생산 에 도입 해도 좋 다는 공식 승인 을 받 아 냈 습니다 . 이제 이 시스템 은 슈파이어 의 공장 에 설치 되 어 매일 애용 되 고 있 습니다 . Martin Seibt 는 이렇게 결론 을 맺 었 습니다 . " AICON 의 측정 시스템 은 항공 우주 업계 의 점점 늘어나 는 수요 를 충족 시키 기 에 좋 은 가장 현대 적 인 공법 입니다 . 여타 측정 시스템 제조 업체 는 기술 적 인 한계 에 직면 하 고 있 는 상황 입니다 . 저희 는 TubeInspect 도입 에 대단히 만족 하 고 있 습니다 . "