Smart Manufacturing Takeaways Dari Perjalanan Terbaru NASA ke Mars

NASA mendaratkan rover lain di Mars pada bulan Februari, sebagian berkat kerja dan kepemimpinan Adam Steltzner. Manufaktur Cerdas UKM mewawancarainya tak lama kemudian—tepat saat dia menutup telepon dengan Presiden AS Joe Biden.

Adam, hal paling menarik apa yang Anda pelajari dalam mempersiapkan misi Ketekunan?

Pertama, Anda dapat melakukan banyak hal dari kantor rumah Anda. Kedua, bahwa ada banyak hal yang salah dengan kantor rumah Anda dan apa yang dapat Anda lakukan. Ketiga, bahwa tim individu yang berdedikasi dapat benar-benar berjongkok dan mendorong sesuatu melewati garis finis. Saya khawatir ketika pandemi melanda bahwa kami tidak akan berhasil meluncurkannya, dan kami melakukannya. Sejak mendarat, kami belajar bahwa perencanaan kami tepat sasaran. Kami mendapat banyak video kembali dari proses pendaratan. Dan kami dapat melihat hal-hal yang belum pernah kami lihat sebelumnya—dan itu terlihat sangat mirip dengan yang kami bayangkan. Itu juga sangat memuaskan.

Apakah misi akan berhasil tanpa manufaktur cerdas?

Benar-benar tidak. Ada berbagai macam tempat di mana kita perlu memunculkan permainan manufaktur kita. Terutama, tempat kami melakukan pekerjaan aditif, beberapa upaya elektronik kami. Di helikopter Ingenuity, kami menggunakan bagian-bagian dari teknologi ponsel yang tersedia secara komersial, dan itu dibuat dengan cerdas untuk efisiensi dan throughput. Manufaktur yang cerdas sangat penting. Itu bagian dari menjadi “pintar”.

Beri tahu kami lebih lanjut tentang peran yang dimainkan oleh manufaktur aditif.

Kami memiliki beberapa bagian di pesawat ruang angkasa yang tidak masuk akal. Desain mereka didorong oleh bentuk, oleh geometri. Contoh yang bagus adalah beberapa target kalibrasi yang kami gunakan untuk kamera kami. Kami ingin mereka terbuat dari titanium, tetapi kami tidak membutuhkannya untuk dilubangi dari satu penempaan monolitik, karena kami tidak membutuhkan sifat mekanik. Jadi, pendekatan aditif adalah solusi yang bagus.

Kami masih beralih ke teknik aditif. Apa yang kami bangun cenderung memiliki permintaan yang tinggi pada kekuatan terhadap berat, dan permintaan yang tinggi pada kekuatan yang andal dan dapat diverifikasi terhadap berat. Jadi, kami menantikan aplikasi untuk aditif di domain tersebut saat kami mempelajari cara untuk lebih memastikan sifat mekanik elemen aditif kami.

Karena kekuatan hingga bobot yang dapat diverifikasi adalah salah satu hal terpenting yang harus Anda perhatikan?

Ya. Dan ada kalanya Anda tidak dapat mengerjakan sesuatu secara subtraktif dan mendapatkan semua materi yang mungkin Anda dapatkan darinya. Dan Anda dapat melakukan pendekatan aditif dan berakhir dengan sesuatu yang memiliki jumlah material yang tepat di tempat yang tepat. Itu bonus besar bagi kami.

Berapa banyak perbedaan yang dihasilkan beberapa pound ekstra dalam misi seperti ini?

Ada berbagai cara untuk berpikir tentang apa yang merugikan kita secara massal. Pada tingkat tertentu, Anda dapat mengatakan ini:Kami menghabiskan sekitar $200 juta untuk kendaraan peluncuran kami. Dan itu menempatkan sedikit lebih dari 1.000—1.025 kg penjelajah di permukaan Mars. Itu cukup banyak dolar per kilo. Jadi, setiap kilo berarti.

Itu bahkan tidak adil karena kita hanya mampu mengirimkan sejumlah material, sejumlah massa tertentu, ke permukaan Mars. Jadi, jika berat kami 100 kilogram, kami tidak bisa menyelesaikan pekerjaan. Jadi, massa adalah yang terpenting. Persamaan roket adalah master yang keras. Ini menuntut agar muatan—benda di atas roket, yang kami buat—adalah benda terkecil dan paling ringan.

Kami memahami bahwa papan sirkuit yang berfungsi dengan kamera itu penting. Dan kami telah mendengar tentang Tempo Automation yang mensimulasikan papan sebelum produksi. Mengapa ide-ide bagus ini?

Kita perlu memahami bahwa apa yang akan kita bangun dan kumpulkan akan menyelesaikan pekerjaan. Kami memproduksi dalam berbagai cara, termasuk, sayangnya, beberapa besi solder dan kawat putih yang sangat kuno. Tetapi kita harus memahami bahwa desain kita layak dan akan memenuhi persyaratan. Semua yang kami lakukan—mulai dari pena dan kertas hingga teknik manufaktur cerdas modern, termasuk simulasi sirkuit—sangat penting bagi kami untuk mengetahui bahwa ketika kami menggabungkannya, pekerjaan akan selesai.

Kemajuan manufaktur pintar apa lagi yang muncul dari Ketekunan?

Kami menggunakan banyak sub-rakitan yang bersumber dari vendor—di helikopter Ingenuity, dalam sistem kamera untuk entri dan pendaratan, dan bahkan dalam beberapa instrumen kami. Dan semuanya menggunakan berbagai teknik manufaktur cerdas untuk memenuhi biaya dan jadwal kami.

Kami juga semakin mencari peluang untuk memanfaatkan elektronik konsumen terestrial dengan cara baru. Seperti multi-voting, untuk menghindari masalah dengan intoleransi radiasi, gangguan acara tunggal sementara.

Jadi, kami semakin bersandar pada material yang diproduksi untuk aplikasi terestrial—dan aliran manufaktur tersebut sangat menggunakan teknik manufaktur cerdas karena aplikasi terestrial sangat kompetitif.

Kami menyukai materi tersebut karena kami memahami keandalannya dengan sangat baik.

Kami menggunakan chip Qualcomm Snapdragon dari ponsel. Itu sudah keluar dalam beberapa juta ponsel. Sangat sulit untuk membeli program pengujian semacam itu melalui waktu atau unit, saat Anda membuat barang khusus. Di masa mendatang, saya pikir Anda akan melihat bahwa kami menjangkau aliran manufaktur lainnya—aliran manufaktur yang merupakan pengguna utama teknik manufaktur cerdas.

Jadi, pelajaran akan mengalir dua arah?

Saya pikir mereka akan melakukannya. Maksud saya, tentu saja dalam arti aplikasi, orang dapat melihat cara baru dalam menerapkan manufaktur cerdas dalam sesuatu yang seindah dan seindah rover kami yang besar dan gemuk.

Apa lagi tentang misi yang ingin Anda tambahkan, Adam?

Kami terus menemukan aplikasi baru untuk teknik manufaktur cerdas dalam pengembangan pesawat ruang angkasa kami. Saya pikir, dengan setiap misi berturut-turut, kita akan melihat lebih banyak masuknya teknik manufaktur cerdas, terutama di bangunan mekanis dan untuk manufaktur aditif. Jadi, kami senang dan menantikan masa depan kami.