Mengatasi kebutuhan besar akan otomatisasi komposit

Industri kedirgantaraan sedang mempersiapkan diri untuk kebutuhan yang besar akan kapasitas industri untuk memproduksi suku cadang dalam waktu dekat. Sebelum COVID, Boeing dan Airbus memperkirakan bahwa 40.000 pesawat komersial akan dibutuhkan selama 20 tahun ke depan (dibandingkan dengan sekitar 25.000 yang beroperasi saat ini). Militer AS juga meneliti konsep kawanan pesawat tak berawak dengan masa pakai terbatas dan biaya sangat rendah. Terakhir, taksi udara pertama diproyeksikan akan beroperasi pada tahun 2023. Semua konsep ini akan membutuhkan penggunaan komposit yang signifikan untuk memenuhi persyaratan jangkauan dan kecepatannya, yang akan menekankan basis industri saat ini.

Saat ini, basis industri komposit didasarkan pada hand lay up atau mesin layup otomatis saat ini yang hanya memiliki utilisasi mesin 20-50 persen. Itu juga masih lebih analog daripada digital. Perusahaan berkecimpung dalam digital untuk memecahkan masalah spesifik, seperti pelacakan aset, tetapi hanya sedikit manufaktur yang memiliki lingkungan Industri 4.0 yang benar di seluruh perusahaan.

Perubahan keadaan harus terjadi untuk industri kedirgantaraan untuk mencapai tingkat produksi untuk pesawat masa depan. Pertama, otomatisasi komposit harus menjadi komponen utama untuk memungkinkan gelombang produksi yang akan datang. Jika dilakukan dengan benar, otomatisasi akan mengurangi kebutuhan akan investasi modal yang signifikan dan mengurangi jumlah pekerja terampil baru untuk pembuatan pesawat terbang. Kedua, komunitas komposit perlu merangkul konsep Industri 4.0 untuk mendapatkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti dari data yang dihasilkan selama fabrikasi dan perakitan. Tema utama untuk penelitian masa depan untuk membuat otomatisasi dan Industri 4.0 tersedia untuk produksi komposit kedirgantaraan meliputi:

• Membuat alat sains
  Keadaan masa depan: Kumpulan desain untuk pembuatan alat yang didemokratisasi yang secara koheren dapat menilai ruang perdagangan tergantung pada titik dalam siklus hidup manufaktur.
  
  Solusi potensial: Integrasikan AI/pembelajaran mesin, otomatisasi, data, analitik, manufaktur, dan produk. Gunakan sistem terintegrasi berbasis komputer yang terdiri dari simulasi, visualisasi 3D, analisis, dan alat kolaborasi untuk mengembangkan representasi virtual dari seluruh proses manufaktur.
• Pembuatan dan pemrosesan yang hemat biaya dan gesit
  Keadaan masa depan: Pemahaman yang kuat tentang kemampuan proses manufaktur berbiaya rendah. Desain dibatasi oleh proses yang teridentifikasi yang menghasilkan pengurangan 50 persen dalam waktu siklus desain. Lini produksi yang dapat dikonfigurasi ulang dengan cepat untuk memenuhi lonjakan permintaan dan berbagai campuran produk.
  
  Solusi potensial: Otomatisasi generasi berikutnya. Peningkatan penggunaan penempatan serat otomatis/peralatan peletakan derek otomatis. Solusi robotik untuk tata letak tangan dan pembentukan bagian bentuk kompleks (termoset dan termoplastik). Robot kolaboratif. Sistem robot fleksibel yang dapat diprogram ulang atau digunakan kembali untuk diintegrasikan ke dalam sistem lain.
• Pemeriksaan
  Keadaan masa depan: Kami menginginkan sensor dalam proses yang tidak mengganggu dan alternatif untuk pengujian bukti yang berlaku untuk kondisi sebagai pabrikan dan dalam layanan.
  
  Solusi potensial: Pindah dari inspeksi ke pengukuran. Hal ini memerlukan simulasi manufaktur dan pengukuran dalam proses, serta simulasi dan pengukuran struktural dalam layanan, pada tingkat yang cukup baik untuk memenuhi persyaratan peraturan. Penggunaan alat Industri 4.0 untuk memberikan pemahaman tentang keadaan suku cadang atau perakitan, bukan hanya untuk melacaknya.

SME telah meluncurkan Komunitas Teknis tentang Otomatisasi Komposit untuk memenuhi kebutuhan ini. Saya adalah bagian dari komunitas teknis, dan saya menerima masukan untuk diskusi yang kita mulai.