FACC在克羅地亞的工廠
FACC AG 6號工廠距離克羅地亞首都薩格勒布30公里
FACC AG(奧地利Ried im Innkreis)是一家全球一級供應商，專門從事復合材料和輕質結構，涉及多個部門，包括發動機和吊艙、航空結構和機艙內飾。該公司在維護和維修操作(MRO-maintenance & repair operations)和先進空中機動(AAM-advanced air mobility)領域也取得了成功。自CW 2014年在奧地利巡演1-4號工廠以來，FACC的年收入大幅增長，達到8.845億歐元，在四大洲的15個地點擁有3800多名員工。雖然FACC的大部分生產仍在奧地利，但其20多年來的愿景一直是全球投資，包括其在中國和印度的姊妹公司FESHER Aviation，通過與塔塔先進系統有限公司(TASL，海得拉巴)的持續合作，FACC于2009年開始為羅爾斯·羅伊斯發動機制造復合材料部件。
FACC雜志《BEyond》7月刊指出，“印度正在崛起”，“作為制造和服務地點，印度具有巨大的潛力”，“是FACC進一步實現供應鏈多元化的有吸引力的地點”。事實上，利用這些地點進一步加強其靈活性和彈性是該公司實現到2043年幫助滿足全球對42000多架新商用飛機的需求并利用持續增長機會的愿景的關鍵。
FACC還投資于新技術，該技術被公認為2025年JEC復合材料創新獎航空航天類別的決賽入圍者，該獎項是由熱塑性復合材料(TPC-thermoplastic composites)在混合成型工藝中制成的航空發動機出口導葉。FACC認識到TPC在其所有業務中的潛力，自2021年以來一直是熱塑性復合材料研究中心(TPRC)的成員，并參與了使用數字技術推進TPC零件回收的COMPASS項目。
復合材料內飾的傳統與未來
FACC于20世紀90年代初開始開發MD-95飛機內飾。它現在為每個主要的航空航天OEM提供飛機內飾，包括廚房、衛生間、側壁、行李箱、隔板/分隔物、天花板、入口和駕駛艙的復合材料部件和組裝模塊。對于這些產品，FACC正在追求其BIOS未來客艙概念。
FACC首席執行官(Robert Machtlinger)解釋說：“我們目前正在研究生物基樹脂，以取代目前使用的酚醛樹脂。”。“我們的目標是生產更可持續的產品，既能保持輕質和耐用性，又能提高我們的工藝效率。我們已經在幾個小批量應用中成功地試驗了這種樹脂，包括更好的表面光潔度。”
FACC飛機內飾生產自2024年年報
“如果我們想在復合材料方面實現真正的飛躍，我們需要采用新技術。”
“TPC材料也可以使用，”他繼續說道。“我們已經看到汽車儀表板等零件出現這種情況一段時間了，這些零件是從模具或壓力機中出來的，表面光潔度已經集成在一起。這種方法可以消除表面處理和涂漆等操作，但在我們的制造和客戶定制選項方面也提供了更大的靈活性。為了滿足全球飛機需求，生產率必須繼續提高。如果我們想在復合材料方面實現真正的飛躍，我們需要采用新技術。目前的材料和工藝不可能有重大改進。”（見下文“新型復合材料的未來，內飾的增長”中的進一步討論。）
馬赫特林格說：“當新技術應用于飛機內飾時，它將被送往克羅地亞的FACC 6號工廠。”薩格勒布附近的這座15000平方米的工廠是該公司長期的飛機內飾卓越中心，有擴展的空間，專注于滿足大型商用飛機高質量內飾大規模生產的需求。
6號工廠—卓越室內設計中心
FACC 6號工廠正在生產飛機內側壁
FACC第6工廠首席財務官馬蒂亞·費里奇(Matija Feri?)（“FEH-reej”）解釋道，作為其擴大國際足跡戰略的一部分，FACC決定在新冠肺炎爆發前在克羅地亞投資。“該公司向前邁進，相信產量會恢復然后增加，并于2021年完成了第一階段的建設，第一批零件于當年12月交付。第二階段的擴建始于2023年夏天，于2024年9月完成。”
FACC 6號工廠首席運營官埃德溫·布爾奇(Edvin Br?i?)（“BUR cheej”）補充道：“我們現在有400多名員工”，并指出其85-90%的產量用于空客內飾。
費里奇說：“這個工廠的設立不僅僅是為了一個工廠，而是為了在FACC的全球制造業中發揮重要作用。”。“我們已經建立了堅實的基礎，并表明我們可以實現提高產量的目標。盡管我們仍然缺少整個流程鏈的一些步驟，比如壓力機，但這也在向前發展。”
提高自動化的途徑
馬赫特林格解釋說：“我們想首先在克羅地亞建立的工藝是最勞動密集型的，主要是表面處理，以確保內部組件為最終飾面的應用做好準備。”。“現在，這個最后的完成步驟已經在6號工廠通過新的涂裝線實現了自動化(見下面的“自動化涂裝線”)。但是砂光和填充的表面處理操作很難自動化。我們確實對此進行了調查，但仍有許多具有圓角區域的零件難以用機器人打磨，需要人手的技能。我們發現，機器人只能取代大約10%的工時。最后，實現客戶想要看到的外觀和感覺仍然是一個非常手動的過程。”
“因此，我們的首要任務是實現前裝流程的自動化，”他繼續說道，“包括零件的疊層和沖壓成型以及沖壓機的裝載和卸載。這就是我們現在正在做的事情，我們看到了通過相對簡單的自動化降低成本和勞動力的真正優勢。所需的剩余勞動力將與這種自動化相結合，以達到商用飛機內飾供應鏈績效的下一個水平。
6號工廠的設計可容納9臺壓力機。
到目前為止，室內用層壓板已在奧地利的2號工廠壓制，并運往克羅地亞的6號工廠。“第一臺新壓機將于今年晚些時候安裝，” 布爾奇說，并指出6號工廠的設計可容納9臺壓機。“在第一臺壓機投入使用后，我們將不再從2號工廠接收零件，而是采購預浸料和蜂窩材料，并壓制我們自己的零件。”
費里奇補充道：“我們還考慮在未來安裝一個潔凈室和熱壓罐，這將擴大我們可能的產品組合。”
布爾奇說，當前工藝鏈中的操作包括數控銑削、預裝配和表面處理，包括填充、膩子和打磨，“然后組裝接線、支架和許多其他零件，然后檢查最終組件并運往奧地利的FACC，其中一些被進一步集成到更大的模塊中，然后被送往空客的最終裝配線。
最終組裝后的一個更復雜的組件表明了為什么這里的自動化很困難，但未來可能包括與技術人員一起工作的協作機器人。
馬赫特林格指出：“這些裝配操作也不容易自動化。”。“今天的6號工廠似乎主要使用手動工藝處理大量零件，但一旦壓力機和自動噴漆線全速運轉，再加上我們的數控操作，該設施將在手動和自動操作之間更加平衡。我們還可能增加一些與人一起工作的協作機器人，以幫助優化流程鏈末端某些裝配操作的時間和成本。”
“內部不像飛機結構那樣標準化……每家航空公司都有自己的座位、行李箱、衛生間等配置。”
費里奇說：“另一個問題是，內飾不像飛機結構那樣標準化。”。“例如，每家航空公司都有自己的座位、行李箱、衛生間等配置。因此，即使該行業要求更高的整體生產率，也必須制造許多不同系列的零件，這增加了復雜性并降低了標準化程度。”
馬赫特林格指出，FACC的方法是盡量保持產品的標準化，以最大限度地提高生產產量并降低成本。“在CNC加工之前，每種飛機型號的所有衣帽架、天花板和行李箱門基本上都是相同的，有時甚至在多個型號之間也是如此。但是一旦我們鉆孔并進行定制修整，那么我們就已經使產品符合漢莎航空或法國航空的個別規格。請注意，從那時起，我們只需要2-3天的時間來完成零件并開始準備裝運。”
工廠布局、產能、培訓和質量體系
從一樓的會議室，我們進入連接所有生產區的主走廊。費里奇指出：“當我們與弗勞恩霍夫研究所合作設計這個設施時，我們設計它是為了減少非增值步驟。零件通過該設施從北向南直接流動。”
工藝鏈從區域1接收來自奧地利的壓制層壓板和零件毛坯開始，經過數控加工（區域2）和預裝配，包括膩子/填充、砂光和表面處理（3-4）以及自動噴漆線（5），然后是總裝（6）和物流（7）。總裝區有一個地面，用于存放更大、更復雜的零件，還有一個夾層，用于存放較小的零件。區域3-5是最大的，也是勞動密集型活動最多的區域，所有區域都有檢查門，零件必須通過質量檢查才能繼續進行。
在這里，我們與航空航天工程師兼項目經理布魯納·尤里奇(Bruna Juri?)(YOO reej)和工藝/制造工程師伊萬·辛德里奇(Ivan Cindri?)(TSEEN dreej)一起。“我們的工程團隊目前有45人，主要專注于生產，” 尤里奇說。“我們與奧地利的研發團隊進行了一些合作，尤其是與那里的主要工程辦公室，并與6號工廠完全連接。”
“今年，我們將達到目前產能的60%，即100萬個生產小時。”
隨著該工廠的不斷發展，工程團隊將增加，預計到2028年將達到近600名員工。尤里奇說：“這是我們100%產能利用率的目標。”。“今年，我們將達到目前產能的60%，即100萬個生產小時。”
他補充道：“20世紀90年代，克羅地亞是世界第二大船舶生產國。”。“它已不再運營，但我們能夠輕松擴大我們的生產團隊，將關鍵人員派往奧地利接受培訓。他們回來后會培訓他們的工作組。我們保持嚴格的培訓模式。”
該模式也是該網站企業資源規劃(ERP- enterprise resource planning)軟件的一部分。每個部分都有一個條形碼，可以進行跟蹤。費里奇說：“我們可以看到每個部分在哪里，誰在做，在每個領域花了多少時間，預計完成日期，以及其他關鍵績效指標。”。關于培訓模式，工人將掃描他/她的徽章和零件的條形碼，然后檢查要完成的生產步驟。他解釋說：“如果你沒有完成這一步的培訓資格，你就不能勝任這項工作。”。“這實現了可追溯性，這是關鍵。我們知道使用了哪些材料，哪些操作員在每個零件上工作，以及每個組件中安裝了哪批組件。”
層壓板和CNC加工
區域1的進料零件和層壓板包括門框襯里的手工疊層/熱壓罐固化部件（左）和行李箱門的壓制玻璃纖維/酚醛樹脂預浸料和蜂窩芯彎曲板（右）
我們的旅程從1區開始，在那里檢查所有進廠零件和層壓板。清除的零件被送往CNC銑削，而損壞的零件則被送往返工。“我們不會報廢很多零件，” 尤里奇指出，“這對于減少浪費非常重要，不僅是為了成本，也是為了我們的環境足跡。我們試圖通過自己修復來節省每一個零件，例如芯拼接邊緣有分層或孔隙的零件。”
辛德里奇展示了門框襯里的手工疊層/熱壓罐固化組件和行李艙門的壓制層壓板。在整個旅程中，我們將跟蹤這些垃圾箱門的進展。
2區左側有三臺銑床
接下來，這兩個零件將通過一個大型卷簾門進入2號區域進行數控加工。右邊是一臺大型數控機床(FFG Jobs，Eislingen，Germany)和一個空間，可以在需要時安裝第二個這樣的工作站。左邊是三臺銑床(EIMA，Frickenhausen，德國)。還有許多帶有加工夾具和固定裝置的架子。
辛德里奇說：“對于每臺銑床，我們都有一個正在加工的工作臺和一個正在裝載的工作臺，這樣當一個零件完成時，下一個零件就準備好了，以幫助最大限度地提高機器利用率。”今年將再安裝一臺數控銑床，所有機器都將連接到工廠的ERP和跟蹤系統中。
預裝配區域3和4
行李艙門現在已經過修整，在某些邊緣上具有特定的半徑，并按照空客和航空公司的規范安裝了插件
門框襯里部件正在預裝配區域3的一個部分粘合成更大的模塊
接下來，我們進入預裝配區。當我們走進這個區域時，我們看到左側和前方的一些腹部整流罩是A320沖壓進氣口—這個前向進氣口是飛機環境控制系統(ECS-environmental control system)的一部分。行李艙門現在已被修整，在某些邊緣上具有特定的半徑，并在其玻璃纖維增強酚醛預浸料和蜂窩芯層壓板中安裝了插入件。
預裝配區域3內有兩個側面。左側是緊固件插入件的安裝和修整，右側是多個復合材料部件粘合成較大單元的區域。這些在這里的兩個烤箱中固化1-2小時，在這個區域的后面有另一個烤箱，在那里完成返工。一些部件，如沖壓空氣入口，也結合了外部部件，如塑料出氣口面板，它基本上是一個通風蓋。
在這個分隔間的后面是調試區。這是第二個此類區域，零件在移動到設施預裝配部分的下一個隔間之前必須通過檢查。我們走進正在修理零件的返工區。這可能包括邊緣填充。例如，如果零件邊緣的芯拼接粘合劑斷裂或有孔隙，則用粘合劑填充邊緣，固化并打磨。
預裝配區域4包括打磨、膩子和填料應用。大多數零件都會經歷兩到三個周期的這些步驟
這些行李箱門顯示了第一和第二個循環之間的進度，最頂部有一層膩子，底部有第二層膩子
預裝配中的相鄰區域4包括涂抹膩子和填料，然后進行打磨。大多數零件需要兩到三個周期的這些步驟。辛德里奇舉了兩個部分來說明周期之間的進展。上面的那個已經過打磨，并涂上了第一層膩子，其邊緣形狀達到了指定的半徑。底部有更多的填料層和第二層膩子。當我們沿著大廳走下去時，左邊是打磨區，盡頭是除塵站。我們右側的大型卷簾門允許將涂有膩子和填料的零件直接運送到砂光間。
我們在除塵站右轉，打開一扇門進入膩子和填料區。左側的一個封閉房間是將填料噴涂到零件上的地方。這個隔間的其余部分包含各種工作站，工人可以在那里將膩子涂抹到各種零件的特定區域。右側的大型卷簾門允許零件首先干燥，然后被運送到砂光間。然后，這些零件將通過除塵站，并在需要時再次循環通過填料和膩子。
在這里，尤里奇展示了一個生產KPI板，標題為數量、節拍、錯誤和標準。數量顯示該區域的所有員工以及當天的所有工作任務。Takt跟蹤各種操作的循環時間。錯誤顯示了過去幾周的首次通過率和質量水平，而標準則跟蹤了這一領域的安全和內務管理/清潔情況。她解釋說：“我們的想法是讓工人參與進來，每天召開第一班和第二班會議，跟蹤我們的生產和績效。”。“我們也希望得到他們的想法，因為他們是工作和崗位上的專家。我們希望認可他們的能力，鼓勵他們做出貢獻，并實現持續改進。我們還計劃在未來將這些KPI板升級為數字版本。”
自動化涂裝線
我們離開這個區域回到除塵站旁邊的大廳，穿過一個氣閘進入5區，那里有油漆作業。從這個區域的前面，我們可以看到非自動化操作延伸到左邊的后面。到目前為止，這些都是常態，包括用于涂底漆和面漆的小房間。零件噴涂后，在幾個烤箱之一中干燥。
該領域的核心是由Giardina Group（意大利Figino Serenza）提供的新的自動化涂裝線，這是該工廠最大的設備投資。辛德里奇指出，較小數量和更復雜的幾何形狀零件不是自動化的優先事項，并將繼續以傳統方式進行涂漆。“但乘客看到的表面上的零件對航空公司來說非常重要，對我們來說也是數量最多的。我們自動化了這些零件的最終涂裝，以提高可重復性，減少人為錯誤，提高工藝穩定性。”
操作員演示了自動噴漆線，將行李艙門裝載到輸送機上。
在克羅地亞的FACC 6號工廠，油漆是由機器人噴漆槍噴涂的然后，通過兩個機器人噴漆槍將油漆噴涂到零件上。
將零件放入自動干燥爐中
行李艙門自動噴漆線
該過程通過幾個步驟完全自動化。例如，行李箱門首先會有一層干燥的光滑層，然后是一層紋理涂層，油漆以一種斑點圖案沉積在那里。門的兩側都涂了漆，但只有它們的外部涂了紋理涂層。尤里奇指出，為垃圾箱門實現這種表面紋理一直是一個挑戰。“我們的油漆工已經學會了如何手工完成這項工作，但在自動化系統中，必須通過優化各種參數來配置，以實現空客及其客戶指定的最終完成。”
一位操作員為我們演示了自動化生產線。“首先，他將把零件裝載到輸送機上，” 辛德里奇說。“我們可以在一個托盤中安裝六個門，并在一排中安裝多個托盤。然后，他選擇要使用哪種油漆。油漆由系統使用自動攪拌機制備，然后送至油漆槍。油漆和工藝規范已輸入系統，用于正在涂漆的特定零件，如行李艙門。”
尤里奇補充道：“在開始噴漆之前，這些零件會被掃描幾次，以檢查它們的幾何形狀和位置。”。然后，機器會涂漆。接下來，零件被放入快速烤箱。之后，涂覆第二層紋理涂層，然后進行另一個閃蒸爐循環，然后在干燥爐中進行最后一個循環。操作員可以看到每個工藝階段和所有工藝參數的狀態。例如，在閃光烤箱中，涂漆的門會經歷多個步驟，操作員可以跟蹤這一過程。尤里奇指出，如果不故意超控集成安全系統，烤箱在操作過程中就無法打開。
辛德里奇說：“成品零件然后被送到這里的檢查站，一旦通過這個質量門，它們就會進入相鄰區域進行最終組裝。”。每個零件都經過光澤檢查，并用光譜法檢查厚度，以及針孔、劃痕或其他缺陷。
最終組裝
一個自動化系統應用熱量和真空，用耐用的熱塑性箔完成側壁板。
在區域6，較大的零件在底層進行最終組裝，較小的零件在夾層進行最終組裝
最終裝配站的特點是數字系統的屏幕，技術人員掃描零件的條形碼，調出所有相關的圖紙和硬件清單.
辛德里奇說，該地區是二期擴建的一部分。“仍有一些空白，但很快就會被填補。除了組裝，一些零件還將獲得最終的裝飾層壓板。”例如，側壁沒有涂漆，而是涂上了像Tedlar這樣的聚合物薄膜，以獲得最終耐用、美觀的表面。辛德里奇補充道：“我們對裝飾性熱塑性箔進行加熱和真空處理，使其與復合材料側壁相一致。”
我們走上樓，來到延伸穿過這個最終組裝區大部分的夾層，那里安裝了電線、泡沫緩沖器和插件、燈、支架和其他組件。辛德里奇說：“我們還將多個復合材料部件組合成一個模塊。”。“我們為每個零件裝配使用特殊的夾具。工人可以使用與所有相關規格相關的內部材料編號，在每個工位的屏幕上調出他們需要的所有圖紙。”
尤里奇補充道：“他們掃描條形碼以輸入工作編號，然后調出所需的一切，包括零件和硬件列表。這個系統中的所有內容都會自動更新，這是減少問題的關鍵，因為零件修訂非常頻繁。”
帶五金件的成品行李箱門
更復雜的裝配說明了為什么這里的自動化很困難，但未來可能包括與技術人員一起工作的協作機器人
我們從夾層下來，朝大樓的前部走去，那里是組裝零件和模塊的最終檢查站。從這里，我們向左走，穿過一扇門進入7區進行物流，在那里準備零件運往奧地利FACC。
該部分分為建筑物的前部，在那里接收入境輔助材料、硬件、耗材和其他用品，并將其存放在大型落地式貨架上。包裝在箱子或特殊容器中等待裝載到卡車上的成品零件位于建筑物后面的區域。尤里奇指出，卡車每天都有裝載和離開，有時一天多達四次。
新型復合材料的未來，內飾的增長
當我們走回工廠的前廳時，費里奇指出，這里的克羅地亞勞動力已經形成了一個強大的團隊。“他們是富有創造力的問題解決者，樂于討論，總是平易近人，愿意傾聽。我們是一個非常精簡和快速發展的企業。雖然這帶來了許多挑戰，但能成為這個團隊的一員，不僅開辟了這個新網站，還開辟了FACC的新愿景，這也令人興奮。”
費里奇補充道：“我們位于奧地利之外，但與奧地利完全相連，并復制粘貼了其標準和系統，以實現FACC的全球質量輸出。”。“我們正在繼續擴大生產規模，當我們擴建時，我們將把該設施的布局鏡像到相鄰的建筑中，但隨著飛機行業的不斷變化，我們將提供額外的功能和改進，以進一步提高靈活性。”
馬赫特林格指出：“最終，消除飛機內部部件表面處理中的手工工作將需要新材料，因為目前的酚醛預浸料會產生太多的揮發物，并產生針孔，這需要填充和打磨操作，使表面平坦光滑，以便涂上油漆或薄膜。但原始設備制造商和航空公司都有興趣開始使用新的復合材料技術。”
他指出，航空公司和運營商愿意為增強乘客旅行體驗的定制付費的趨勢。“我們已經在公務機市場看到了這一點，從長遠來看，需要一種新的方法來以負擔得起的成本實現這種靈活性。”
馬赫特林格說，原始設備制造商也在研究如何實現定制和降低成本，“開發機身結構如何與內部配合的新概念和工藝，以減少組裝時間和重量，同時提高客戶的靈活性。但這也需要與當今使用的電源系統不同的接口。”他指出，一種解決方案是在飛機內部側壁的背面打印線束，這類似于智能手機的制造方式。“這不僅消除了線束的重量，還消除了多步物流，降低了成本，簡化了OEM的安裝，從而有助于以可承受的成本滿足飛機生產率的提高。”同樣，也在探索具有模制連接配件和功能的TPC零件。
“我們看到了在NGSA之前測試新復合材料技術的機會，甚至可能在未來2-3年內。”
“這些未來技術的開發還有很多工作要做，”他繼續說道，“這些技術肯定會在2035年投入使用的下一代單通道（NGSA-next generation of single-aisle）飛機上使用，但在此之前也有可能取得進步。” 馬赫特林格引用了空中客車在內飾設計方面的多次升級（例如增強型客艙、空域客艙），指出寬體飛機已經服役了15年，沒有新型號的計劃。“客戶已經在考慮可能的內飾升級。我們認為，在NGSA之前，新的復合材料技術有機會在這樣一個中間階段進行測試，提供更新和新的選擇，甚至可能在未來2-3年內。”
“我們看到增長即將到來，” 馬赫特林格總結道。“我預計未來兩年在克羅地亞進一步擴張，隨著藍圖的下一階段，作為我們的飛機內飾卓越中心，新的客戶訂單將流向6號工廠。”
原文《Plant tour: FACC AG, Jakovlje, Croatia》
楊超凡
