Специфікація і техмаршрут дрона: 50 квадрокоптерів, 199 моторів на складі

За планом до пʼятниці потрібно 50 квадрокоптерів. Кожному — чотири мотори, тобто 200 моторів, а склад показує 199. Майже вистачає? Ні. На трьох моторах дрон не полетить, тож план уже щонайбільше 49. І, як побачимо далі, справжня проблема навіть не в моторах.

Специфікація дрона (BOM) — це повний перелік деталей, складальних одиниць і навіть версій прошивки, потрібних для складання одного дрона, з кількістю кожної позиції. Технологічний маршрут дрона — це послідовність складальних і випробувальних операцій із зазначенням робочого місця чи дільниці для кожної та її тривалості. Специфікація відповідає на питання, чи можете ви зібрати виріб; маршрут — коли і де.

Як виглядає специфікація дрона

Візьмімо інспекційний квадрокоптер моделі Q7, який постачають у двох виконаннях: з денною камерою або з тепловізором. Його технологічна (виробнича) специфікація має три рівні:

• Рівень 0: квадрокоптер Q7, 1 шт.
• Рівень 1: складальна одиниця «Рама», 1 шт.
• карбоновий промінь × 4, центральна пластина × 2, шасі × 1, гвинти M3 × 32
• Рівень 1: силовий комплект, 4 шт.
• безколекторний мотор × 1, регулятор обертів (ESC) × 1
• Рівень 1: польотний контролер, прошивка v2.3, 1 шт.
• модуль GNSS × 1, модуль радіозвʼязку × 1
• пропелери × 8 (4 на дроні, 4 запасні в кейсі)
• акумуляторна батарея 6S × 2
• корисне навантаження: денна камера або тепловізор, 1 шт.
• транспортний кейс × 1

На два рядки варто подивитися уважніше.

Прошивка — це позиція специфікації. Польотний контролер із прошивкою v2.3 — не та сама деталь, що контролер із v2.2. Він поводиться інакше, може потребувати іншого калібрування, а замовник може мати сертифікацію лише під одну версію. Якщо версію тримає в голові інженер, ви відвантажите мікс.

Корисне навантаження — це опція, а не фіксована деталь. Одне замовлення на 50 дронів може складатися з 30 денних і 20 тепловізійних. Специфікація має враховувати цей вибір, інакше MRP-розрахунок закупить по 50 штук кожного. Як тримати такі варіанти під контролем, розповідаємо в статті про нормативно-довідкову інформацію.

Комплектність: скільки дронів реально можна зібрати

Ще до першого закрученого гвинта планувальник перевіряє, скільки повних комплектів є в наявності. Правило просте: для кожного компонента поділіть доступну кількість на потребу одного дрона (з урахуванням норми втрат), округліть униз і візьміть найменший результат.

Для замовлення на 50 дронів (30 з денною камерою, 20 з тепловізором):

• Мотори: 199 доступно ÷ 4 = 49,75 → 49
• Пропелери: 8 на дрон + 3 % поломок під час тестових польотів = 8,24. 420 ÷ 8,24 = 50,97 → 50
• Гвинти M3: 32 + 5 % губиться на робочому місці = 33,6. 2 000 ÷ 33,6 = 59,5 → вистачає на всі 50
• Батареї: на складі 120, але 30 заблоковані за якістю після перевірки напруги елементів. 90 ÷ 2 = 45
• Тепловізори: 17 на складі на 20 тепловізійних дронів → лише 17 тепловізійних, тож 30 + 17 = 47

Відповідь — 45, і обмежують її батареї, а не мотори. Щоб відвантажити всі 50, потрібні один мотор, десять розблокованих або нових батарей і три тепловізори. Це і є залежний попит замовлення, розрахований зі специфікації, — і саме його MRP-розрахунок має показати в понеділок, а не складальна дільниця в четвер. Ширшу ідею — перевірку готовності до складання і те, чому напівзібрані вироби коштують дорого, — розбираємо в статті про планування складального виробництва.

Що містить технологічний маршрут складання дрона

Маршрут для Q7 на один дрон:

1. Оп. 10 – Комплектація, склад: 10 хв
2. Оп. 20 – Складання рами, робоче місце A: 25 хв
3. Оп. 30 – Монтаж моторів і паяння ESC, робоче місце B: 40 хв
4. Оп. 40 – Електроніка й кабельний монтаж (польотний контролер, GNSS, радіомодуль), робоче місце B: 30 хв
5. Оп. 50 – Прошивка й конфігурування, станція програмування: 15 хв
6. Оп. 60 – Калібрування IMU та компаса, станція калібрування: 20 хв
7. Оп. 70 – Тестовий політ, випробувальна клітка: 25 хв
8. Оп. 80 – Встановлення корисного навантаження, фінальний контроль, пакування, робоче місце C: 20 хв

Разом: 185 хвилин на дрон. На 45 дронів — 45 × 185 = 8 325 хвилин, приблизно 139 годин роботи.

Маршрут також показує, де тиждень стає тісним. Оп. 30 і 40 обидві потребують робочого місця B: 70 хвилин на дрон, 45 × 70 = 3 150 хвилин. Два паяльні робочі місця по 450 продуктивних хвилин за зміну дають 900 хвилин на день, тож робочому місцю B потрібно 3,5 дня. Випробувальній клітці — 45 × 25 = 1 125 хвилин, тобто 2,5 дня. Решта вміщується з запасом. Має значення і порядок операцій: калібрувати компас до завершення кабельного монтажу не можна, бо кожен провід поруч зсуває показання.

Міф: «Перелік деталей із CAD — це і є специфікація дрона»

CAD-модель — це конструкторська специфікація. Вона згрупована за функціями: силова установка, авіоніка, конструкція. У ній немає версії прошивки, запасних пропелерів, припою чи термоусадки, транспортного кейса і калібрування.

Технологічна специфікація згрупована так, як дрон збирають. Згадайте набір LEGO з пронумерованими пакетами: у пакеті 1 усе для першого етапу, у пакеті 2 — для наступного. Комплектація під кожну операцію означає, що робоче місце B отримує рівно ті мотори, ESC і дроти, які йому потрібні, і ніхто не біжить на склад посеред роботи.

Серійні номери та конструкторські зміни

Кожен Q7 отримує серійний номер, а запис про фактичну комплектацію повʼязує його із серійним номером польотного контролера, версією прошивки та партією моторів. Коли замовник повідомляє про проблему з дроном Q7-0231, ви точно знаєте, що в нього всередині.

Зміни відбуваються постійно. Прошивка v2.4 виправляє проблему з GNSS, тож конструктори випускають повідомлення про зміну (ECN): v2.4 починаючи із серійного номера Q7-0231. Цій зміні місце в специфікації з точкою набрання чинності, а не в електронному листі. Інакше станція програмування і далі прошиватиме v2.3, бо так написано в комплектувальній відомості.

Як це виглядає у factory.online

У платформі factory.online замовлення на Q7 показує багаторівневу специфікацію, де рама й силовий комплект — складальні одиниці. MRP-розрахунок розузловує 50 дронів у 200 моторів і 100 батарей і привʼязує кожен дефіцит, зокрема 30 заблокованих за якістю батарей, до цього замовлення. Вісім операцій стоять на діаграмі Ганта, і робоче місце B видно як найзавантаженіший ресурс. Коли дрони проходять тестовий політ, підтвердження випуску показують, що насправді вже готово.

Якщо ваша специфікація дрона живе в CAD, а технологічний маршрут — на маркерній дошці, замовте демо і приходьте з однією моделлю.