Analisi e confronto tra tecnologie legacy e advanced per componenti aeronautici in composito : aspetti di design per manufacturing

The same way a company has the objective of generating a higher-value product through the transformation of materials and components, this paper is none other than the result of a dissertation born thanks to the support of Leonardo Divisione Velivoli. If the manufactured product is unable to produce added value, a company fails in its primordial goal. It is of fundamental importance to always keep in mind which are the three big drivers that revolve around the choices of a business such as Leonardo S.p.A., that is: time, costs and quality. These parameters, along with trade-off analysis, have permitted the introduction of a new technology in the composite department which allows to laminate structural components of aeronautic purpose in an automated way. Such fabrication process takes the name of AFP: Automated Fiber Placement. Although this technology has been present in the international market for many years, for the factory of Venegono (VA) this represents a turning point for the production of parts that, thus far, have been realized manually. Thanks to the business know-how, resulting from past experiences and developments and the careful selection of the AFP machine type, it is possibile to create components whose complexity goes beyond the ordinary. This work, by means of a technical-productive comparison between legacy and automated methodologies, has brought to light the benefits that the fiber placement machine will bring to the business in terms of quality and costs. An experimental campaign occured in May 2022 at the machine manufacturer made it possible to verify that the production and lamination quality levels satisfied the requirements. The ultimate purpose, intended to deliver an added value to the business, is to identify a modus operandi that allows to select the most appropriate technological path for creating products. Fiber placement represents an innovation in the business, but not without abudant learnt lessons from which to extrapolate design and production best practices. The thesis ends with observations and possible future implementations capable of enriching the technical-productive aeronautic sector.

Così come un’azienda ha l’obiettivo di generare un manufatto a maggior valore attraverso la trasformazione di materiali e componenti, allo stesso modo il presente elaborato altro non è che il prodotto finale di un lavoro di tesi nato con l’appoggio di Leonardo Divisione Velivoli. Se il manufatto realizzato non è in grado di apportare valore aggiunto, un’azienda fallisce nel suo obiettivo primordiale. È di fondamentale importanza tenere sempre ben in mente quali sono i tre grandi driver che ruotano intorno alle scelte di una impresa quale Leonardo S.p.A., ovvero: tempi, costi e qualità. Questi parametri, uniti ad analisi di trade-off, hanno permesso l’introduzione di una nuova tecnologia nel reparto compositi che consente di laminare in maniera automatizzata componenti strutturali di impiego aeronautico. Tale processo di fabbricazione prende il nome di AFP: Automated Fiber Placement. Sebbene sia una tecnologia presente sul mercato mondiale da molti anni, per lo stabilimento di Venegono (VA) rappresenta una svolta decisiva per la produzione di parti che ad oggi vengono realizzate manualmente. Grazie al know-how aziendale, frutto di esperienze e sviluppi passati e all’accurata selezione della tipologia di macchina AFP, è possibile realizzare componenti la cui complessità esula dall’ordinario. Il presente lavoro, per mezzo di un confronto tecnico-produttivo tra metodologie legacy e automatizzate, ha portato alla luce i benefici che la macchina di fiber placement porterà all’azienda in termini di qualità e costi. Una campagna sperimentale avvenuta nel mese di maggio 2022 presso il produttore della macchina ha permesso di verificare che i livelli di produzione e di qualità di laminazione della macchina soddisfacessero i requisiti richiesti. L’obiettivo ultimo, volto ad apportare un valore aggiunto all’azienda, è quello di identificare un modus operandi che permetta di selezionare il percorso tecnologico più appropriato per realizzare manufatti. Il fiber placement rappresenta una novità in azienda ma non per questo priva di copiose lesson learned da cui estrapolare best practice di progettazione e produzione. La tesi si conclude con osservazioni e possibili implementazioni future in grado di arricchire il mondo tecnico-produttivo aeronautico.