Distinta base e ciclo di un drone: 50 quadricotteri e 199 motori

Il piano dice 50 quadricotteri entro venerdì. Ognuno monta quattro motori, quindi servono 200 motori, e il magazzino ne segna 199. Ci siamo quasi? No. Un drone non vola con tre motori, quindi il piano è già sceso a 49 nel migliore dei casi. E, come vedremo, il vero problema non sono nemmeno i motori.

La distinta base di un drone è l'elenco completo di componenti, sottoassiemi e perfino versioni firmware necessari per costruire un drone, con la quantità di ciascuno. Il ciclo di lavoro di un drone è la sequenza delle fasi di montaggio e collaudo, con il banco o la postazione in cui si svolge ciascuna e la sua durata. La distinta dice se si può costruire; il ciclo dice quando e dove.

Com'è fatta la distinta base di un drone

Prendiamo un quadricottero da ispezione, modello Q7, venduto in due versioni: con telecamera diurna o con termocamera. La sua distinta base di produzione ha tre livelli:

• Livello 0: quadricottero Q7, 1 pz
• Livello 1: gruppo telaio, 1 pz
• braccio in carbonio × 4, piastra centrale × 2, carrello di atterraggio × 1, viti M3 × 32
• Livello 1: gruppo propulsione, 4 pz
• motore brushless × 1, ESC (regolatore elettronico di velocità) × 1
• Livello 1: controllore di volo, firmware v2.3, 1 pz
• modulo GNSS × 1, modulo radio × 1
• eliche × 8 (4 montate sul drone, 4 di ricambio nella valigia)
• batteria 6S × 2
• carico utile: telecamera diurna oppure termocamera, 1 pz
• valigia di trasporto × 1

Due righe meritano un'occhiata più attenta.

Il firmware è una voce di distinta. Un controllore di volo con la v2.3 non è lo stesso articolo di uno con la v2.2. Si comporta in modo diverso, può richiedere una calibrazione diversa e un cliente potrebbe essere certificato su una sola versione. Se la versione vive nella testa di un progettista, si finisce per spedire un miscuglio.

Il carico utile è un'opzione, non un componente fisso. Un ordine da 50 può essere 30 diurni e 20 termici. La distinta deve gestire la scelta, altrimenti la pianificazione dei fabbisogni di materiali (MRP) ordinerà 50 pezzi di ciascun tipo. L'articolo sull'anagrafica articoli spiega come tenere sotto controllo varianti come questa.

Kit completi: il calcolo di fattibilità

Prima di stringere una sola vite, il pianificatore verifica quanti kit completi esistono. La regola è semplice: per ogni componente si divide il disponibile per il fabbisogno di un drone (compresa una maggiorazione per scarto), si arrotonda per difetto e si prende il risultato più piccolo.

Per l'ordine da 50 (30 diurni, 20 termici):

• Motori: 199 disponibili ÷ 4 = 49,75 → 49
• Eliche: 8 per drone + 3% di rotture nei voli di collaudo = 8,24. 420 ÷ 8,24 = 50,97 → 50
• Viti M3: 32 + 5% perse al banco = 33,6. 2.000 ÷ 33,6 = 59,5 → bastano per tutti i 50
• Batterie: 120 a magazzino, ma 30 sono in blocco qualità dopo un controllo della tensione delle celle. 90 ÷ 2 = 45
• Termocamere: 17 a magazzino per 20 droni termici → solo 17 termici, quindi 30 + 17 = 47

La risposta è 45, e a fissarla sono le batterie, non i motori. Per spedire tutti i 50 servono un motore, dieci batterie sbloccate o nuove e tre termocamere. È il fabbisogno dipendente dell'ordine, calcolato dalla distinta, ed è esattamente ciò che l'MRP dovrebbe segnalare il lunedì, invece del banco di montaggio il giovedì. Il discorso più ampio, cioè la verifica dei kit completi e il motivo per cui le unità montate a metà costano care, è nell'articolo sulla pianificazione dell'assemblaggio.

Cosa contiene il ciclo di montaggio di un drone

Il ciclo di lavoro del Q7, per drone:

1. Fase 10 – Preparazione kit, magazzino: 10 min
2. Fase 20 – Montaggio telaio, banco A: 25 min
3. Fase 30 – Montaggio motori e saldatura ESC, banco B: 40 min
4. Fase 40 – Elettronica e cablaggio (controllore di volo, GNSS, radio), banco B: 30 min
5. Fase 50 – Caricamento firmware e configurazione, postazione di programmazione: 15 min
6. Fase 60 – Calibrazione IMU e bussola, postazione di calibrazione: 20 min
7. Fase 70 – Volo di collaudo, gabbia di prova: 25 min
8. Fase 80 – Montaggio carico utile, controllo finale, imballaggio, banco C: 20 min

Totale: 185 minuti per drone. Per 45 droni, 45 × 185 = 8.325 minuti, circa 139 ore di lavoro.

Il ciclo mostra anche dove la settimana si fa stretta. Le fasi 30 e 40 richiedono entrambe il banco B: 70 minuti per drone, 45 × 70 = 3.150 minuti. Due banchi di saldatura con 450 minuti produttivi per turno danno 900 minuti al giorno, quindi il banco B è impegnato per 3,5 giorni. La gabbia di prova richiede 45 × 25 = 1.125 minuti, 2,5 giorni. Tutto il resto ci sta senza problemi. Conta anche l'ordine delle fasi: non si può calibrare la bussola prima che il cablaggio sia definitivo, perché ogni cavo che le passa vicino ne altera la lettura.

Mito: “L'elenco parti del CAD è la distinta base del drone”

Il modello CAD è la distinta base di progettazione. È raggruppata per funzione: propulsione, avionica, struttura. Non riporta la versione firmware, né le eliche di ricambio, né lo stagno o la guaina termorestringente, né la valigia di trasporto, né la calibrazione.

La distinta base di produzione è raggruppata secondo il modo in cui il drone viene costruito. È come una scatola LEGO con le bustine numerate: la bustina 1 contiene tutto per la prima fase, la bustina 2 per quella successiva. Preparare il kit per fase significa che al banco B arrivano esattamente i motori, gli ESC e i cavi che servono, e nessuno deve andare in magazzino a metà lavoro.

Numeri di serie e modifiche tecniche

Ogni Q7 riceve un numero di serie, e la configurazione as-built (come costruito) lo collega al numero di serie del controllore di volo, alla versione firmware e al lotto dei motori. Quando un cliente segnala un problema sul drone Q7-0231, si sa esattamente cosa c'è dentro.

Le modifiche sono all'ordine del giorno. Il firmware v2.4 corregge un problema del GNSS, quindi l'ufficio tecnico emette un ECN: v2.4 dal numero di serie Q7-0231 in poi. Quella modifica va nella distinta base con un punto di validità, non in una email. Altrimenti la postazione di programmazione continua a caricare la v2.3, perché è quello che dice la lista del kit.

Come funziona in factory.online

In factory.online, l'ordine Q7 mostra la sua distinta base multilivello, con il gruppo telaio e il gruppo propulsione come sottoassiemi. L'MRP esplode 50 droni in 200 motori e 100 batterie e collega ogni mancanza, comprese le 30 batterie in blocco qualità, a questo ordine. Le otto fasi sono sul diagramma di Gantt e il banco B emerge come la risorsa più satura. Man mano che i droni superano il volo di collaudo, le dichiarazioni di produzione aggiornano ciò che è davvero finito.

Se la distinta base del tuo drone vive nel CAD e il ciclo di lavoro su una lavagna, prenota una demo e porta un modello.