飛機(jī)的開(kāi)發(fā)涉及數(shù)萬(wàn)個(gè)步驟，必須由操作人員逐一完成，而且要檢查很多次，才能夠確保質(zhì)量。 通過(guò)將智能功能添加到系統(tǒng)中，智能工具將可理解操作人員接下來(lái)必須執(zhí)行的操作，并自動(dòng)將工具調(diào)整到合適的設(shè)置，從而簡(jiǎn)化操作人員的工作。 操作人員執(zhí)行完操作后，智能工具也可以監(jiān)測(cè)并記錄操作結(jié)果，從而提高生產(chǎn)過(guò)程的效率。

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舉例來(lái)說(shuō)，一架飛機(jī)的某個(gè)子組件大約有400,000個(gè)位置必須擰緊，就目前的生產(chǎn)工藝而言，這就需要1,100種以上的基本擰緊工具。 操作人員必須使用正確的工具依序完成一系列步驟，確保每個(gè)位置的轉(zhuǎn)矩公式設(shè)置正確無(wú)誤。 由于是手動(dòng)操作，因此人為錯(cuò)誤會(huì)增加生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。 只要某個(gè)位置沒(méi)有正確擰緊，長(zhǎng)期下來(lái)就會(huì)產(chǎn)生數(shù)十萬(wàn)的費(fèi)用，因此這是非常嚴(yán)重的問(wèn)題。 智能擰緊工具通過(guò)視覺(jué)功能來(lái)理解操作人員即將執(zhí)行的任務(wù)，進(jìn)而處理其周圍環(huán)境并自動(dòng)設(shè)置扭矩。 此設(shè)備還可將任務(wù)結(jié)果記錄到中央資料庫(kù)中，以確保該位置的正確設(shè)置。設(shè)備的中央制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式智能可幫助生產(chǎn)經(jīng)理在進(jìn)行質(zhì)量控制與認(rèn)證時(shí)精準(zhǔn)地找到需要檢驗(yàn)的程序和流程。

Airbus推出了三種智能工具系列，可完成不同的制造流程： 鉆孔、測(cè)量、質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄和擰緊。

鉆孔工具
通過(guò)視覺(jué)算法處理周圍環(huán)境
檢驗(yàn)待切割的材料
更新每個(gè)材質(zhì)層鉆頭切割狀態(tài)
監(jiān)測(cè)鉆孔深度
記錄當(dāng)前位置的鉆孔結(jié)果
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)
自動(dòng)執(zhí)行檢查/校準(zhǔn)

測(cè)量工具
通過(guò)視覺(jué)算法處理周圍環(huán)境
從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索合適的測(cè)量值
檢查測(cè)量結(jié)果是否符合參數(shù)限制
記錄結(jié)果，必要時(shí)采取進(jìn)一步操作
自動(dòng)執(zhí)行檢查/校準(zhǔn)

質(zhì)量驗(yàn)證工具 (基于人工決策)
通過(guò)視覺(jué)算法處理周圍環(huán)境
執(zhí)行人機(jī)互動(dòng)（手指追蹤、眼球追蹤、聲控）
記錄結(jié)果，必要時(shí)采取進(jìn)一步操作

擰緊工具
通過(guò)視覺(jué)算法處理周圍環(huán)境
為每個(gè)位置設(shè)定合適的扭矩/速度/角度公式
監(jiān)測(cè)緊固裝置上施加的扭矩
將給定扭矩記錄至中央MES數(shù)據(jù)庫(kù)或企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)中
自動(dòng)執(zhí)行檢查/校準(zhǔn)

由于NI SOM提供的通用架構(gòu)和框架有助于加快從設(shè)計(jì)到原型再到最終部署的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，因此我們將該產(chǎn)品作為上述所有智能工具的基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試。 使用NI SOM進(jìn)行開(kāi)發(fā)之前，我們采用NI CompactRIO控制器(cRIO-9068)開(kāi)發(fā)了一個(gè)原型，可以集成現(xiàn)有的Airbus IP庫(kù)和開(kāi)源算法來(lái)快速驗(yàn)證概念。 圖形化和文本編程設(shè)計(jì)提供的靈活性、可復(fù)用基于Xilinx Zynq的第三方開(kāi)發(fā)代碼的能力以及NI Linux Real-Time OS為開(kāi)發(fā)這些工具提供了理想的抽象級(jí)別。 現(xiàn)在我們可以將使用NI SOM所開(kāi)發(fā)的代碼用作為已布署的解決方案，而無(wú)需從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程。

我們?cè)u(píng)估過(guò)多個(gè)模塊系統(tǒng)(SOM)和嵌入式單板電腦(SBC)，最后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一項(xiàng)產(chǎn)品的軟體集成性能比得上NI。 由于NI 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法能夠提高生產(chǎn)力，尤其是NI Linux Real-Time和LabVIEW FPGA模塊，我們估計(jì)使用NI SOM的開(kāi)發(fā)時(shí)間大約是其他替代方法的十分之一。 借助NI SOM隨附的軟件，我們能夠?qū)⒕械较到y(tǒng)的關(guān)鍵特性上，比如在FPGA上進(jìn)行圖像處理。

Airbus的未來(lái)工廠是一個(gè)長(zhǎng)期的增量式科研和技術(shù)項(xiàng)目，對(duì)于我們保持制造工藝的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。而快速完成從最初概念驗(yàn)證到最終實(shí)際部署的開(kāi)發(fā)過(guò)程正是增量式新技術(shù)開(kāi)發(fā)方法的重中之重。 過(guò)去幾年我們一直在詳細(xì)計(jì)劃這個(gè)方案，借助NI技術(shù)，我們能夠加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，將想法變成現(xiàn)實(shí)。