Perintis kedirgantaraan yang berkembang membangun bisnis di udara dan di darat
Semangat kewirausahaan hidup dan sehat di Israel. Contoh kasusnya adalah Kanfit Ltd. (Migdal HaEmek, Israel), di dekat kota Nazareth. Didirikan pada tahun 1986 sebagai bengkel alat komposit oleh Shai Fine, seorang insinyur aeronautika dengan pengalaman luas dalam membangun jet militer, Kanfit, saat ini, terutama merupakan fasilitas build-to-print, dengan beberapa pekerjaan build-to-spec. Itu membuat bagian komposit dan logam untuk apa yang disebut Shachar Fine, putra Shai Fine dan VP eksekutif pengembangan bisnis, pemasaran dan penjualan Kanfit, sebagai rakitan "fit-and-fly". Fokus bisnisnya termasuk industri kedirgantaraan, tentu saja — militer, komersial dan penerbangan umum — tetapi juga perangkat medis, dan energi angin, balap, dan aplikasi pertahanan darat.
Melakukan semuanya dengan yang terbaik dan tercerdas
“Kami adalah toko serba ada,” kata Fine, “dan subkontraktor tanpa perawatan.” Maksudnya bahwa perusahaan memiliki kemampuan untuk membuat alat, melakukan prototyping, melakukan inspeksi artikel pertama dan, akhirnya, produksi serial. Teknologi produksi suku cadang komposit meliputi RTM, infus, hand layup prepreg, layup basah, dan autoklaf. Contoh suku cadang mulai dari struktur kokpit dan badan pesawat dan perangkat medis sekali pakai hingga majalah chaff dan flare (lebih lanjut tentang ini di bawah) dan perkakas inovatif untuk pembuatan prototipe.
Sertifikasi termasuk AS9100D dan Nadcap. Says Fine, “Kanfit adalah satu-satunya perusahaan di Israel yang memegang sertifikasi Nadcap untuk pemrosesan RTM.” Telah berada di lokasi saat ini selama empat tahun, di gedung seluas 3.200m2 yang menggandakan luas lantai sebelumnya, dengan operasi bagian logam di lantai dasar dan pemrosesan komposit di lantai atas. Semua kemampuan laboratorium, yang luas, dibuat sendiri, untuk keuntungan biaya dan waktu tunggu.
Tapi Shachar Fine memberi tahu CW :“raison d'etre kami adalah untuk membawa pekerjaan berkualitas ke utara Israel.” Di antara 188 karyawan Kanfit adalah penduduk asli Israel dan imigran dari seluruh dunia, termasuk Jerman, Etiopia, AS, dan bekas satelit Uni Soviet:“Kanfit adalah mikrokosmos negara baru,” jelas Fine. “Kami percaya kami memiliki insinyur terbaik dan tercerdas di sini di Israel. Ini, dikombinasikan dengan chutzpah, negara kita adalah kunci keberhasilan kami dalam lingkungan bisnis yang kompetitif ini.”
Kanfit juga bekerja dengan Technion — sekolah teknik Institut Teknologi Israel — menyediakan pekerjaan dan magang bagi siswa untuk belajar tentang perkakas, desain komposit, dan material. Salah satu area di mana Kanfit mendukung sekolah adalah Formula SAE:“Kami membantu mereka merancang alat dan suku cadang, seperti fairing atau kursi pengemudi, saat mereka berada di sini di fasilitas kami. Kami bersikeras mereka membuat suku cadang dengan tangan mereka sendiri, karena kami percaya itu memungkinkan para insinyur mendesain bagian yang lebih baik. Di CATIA, Anda dapat mendesain semuanya, tetapi dalam produksi, Anda mengetahui bahwa Anda tidak dapat membuat bagiannya.” Kanfit juga sangat mendukung pekerja penyandang disabilitas, kata Fine, dan memiliki program lingkungan.
Tenaga kerja Kanfit yang beragam membuat campuran yang sama beragamnya dari komponen komposit dan logam. Untuk pelanggan kedirgantaraan, ini termasuk fairing ujung sayap, fairing sayap-ke-tubuh, fairing sayap-ke-perut, dan pintu roda pendaratan utama dan radome untuk jet bisnis, proyek militer dan pertahanan. Beberapa bagian ini adalah inti sarang lebah, dan Fine mengatakan lebih dari 10.000 nomor bagian telah diproduksi untuk program tersebut.
Kanfit adalah pemasok Tier 2 (atau lebih rendah) untuk 787 The Boeing Co. (Chicago, IL, US); Airbus (Toulouse, Prancis) A380; Embraer's (Sao Paulo, Brasil) ERJ dan E2; CSeries Bombardier (Montreal, Kanada) , CRJ , Global -seri dan Penantang; dan Bell Helicopter Textron (Ft. Worth, TX, AS). Pelanggan lainnya termasuk Senior Aerospace UK (Rickmansworth, Hertfordshire, UK), Elbit Systems (Haifa, Israel), Zodiac Innovative Power Solutions (Eatontown, NJ, AS), Plasan (Sasa, Israel), Israel Aerospace Industries (IAI, Lod, Israel ), Rafael (Haifa, Israel), BAE Systems ROKAR (Yerusalem, Israel), BIRD Aerosystems (Herzliya, Israel) dan Sistem Komunikasi ORBIT (Netanya, Israel). Kanfit juga merupakan pemasok untuk Angkatan Udara Israel (IAF) dan Israel Kementerian Pertahanan.
Lebih lanjut, Kanfit memasok beberapa program kendaraan udara tak berawak (UAV) yang besar namun berpemilik dan, sejak 2013, telah menyediakan suku cadang untuk industri luar angkasa Israel, termasuk antena parabola yang dapat dipasang. Dan, telah merakit banyak perangkat medis untuk beberapa klien.
Kanfit juga terlibat dalam aktivitas penelitian dan pengembangan yang cukup besar dan menerima pengiriman, pada Mei 2018, mesin penempatan serat otomatis (AFP) dari Ingersoll Machine Tool (Rockford, IL, AS) dengan kepala yang dipasang di lengan robot. Fine mengatakan mesin itu dibeli untuk membuat prototipe bagian-bagian yang sangat kompleks:“Kanfit akan menjadi lokasi Pusat Pengetahuan Nasional AFP Israel untuk pemrosesan komposit otomatis.” Dia mengutip, sebagai contoh, kerangka struktural satu bagian (lebih lanjut tentang ini di bawah) yang terdiri dari serat karbon kering yang secara otomatis ditempatkan di atas inti busa, yang kemudian diproses melalui RTM. Rangka adalah prototipe untuk rangka sekat pesawat komersial.
Proyek R&D lainnya melibatkan program Eropa yang disebut EC Horizon 2020, dan di dalamnya, sebuah konsorsium bernama Hyperdiamond, yang mengembangkan metode deteksi kanker baru, menggunakan berlian nano. Teknologi ini menggunakan magnet yang sangat kuat, dan magnet harus dipegang, atau dibatasi, di dalam jig komposit yang kuat namun ringan:“Komposit adalah pendorong untuk proyek ini,” kata Fine.
Satu ranah tambahan yang Kanfit telah masuki adalah pencetakan 3D, namun saat ini, semua pekerjaan ini dilakukan dengan menggunakan serbuk logam, terutama titanium. Perusahaan ini menggunakan mesin EOS (Krailling, Jerman), tetapi Fine mengatakan bahwa Kanfit sedang berupaya mengintegrasikan logam dengan material komposit ke depannya.
Pertumbuhan organik, alat digital
CW tur dimulai di kantor kontrol kualitas Kanfit, di mana mesin Instron (Norwood, MA, AS) digunakan untuk pengujian kupon. Fine menunjukkan mesin CNC kecil di mana kupon uji dipotong:"Kami membuat kupon uji dengan setiap bagian kantong vakum untuk pengujian destruktif." Catatan baik bahwa Kanfit menggunakan aplikasi kecerdasan buatan yang disebut OKAPI (dikembangkan di Israel) untuk memantau indikator kinerja utama (KPI), untuk membantu merampingkan alur kerja dan membuatnya lebih efisien. Di sepanjang satu koridor, grafik dipasang di mana data KPI karyawan dipajang, yang mendorong persaingan yang bersahabat.
Baik juga memberi CW mengintip sekilas ke dalam ruangan yang dipenuhi ribuan jenis dan ukuran pengencang yang berbeda. "Pria pengikat" bertanggung jawab untuk menyiapkan kit pengikat perakitan, tepat waktu (JIT) untuk suku cadang yang berasal dari produksi. Di sepanjang koridor yang sama, kami melihat dua ruang bersih komposit, satu untuk suku cadang yang diperkuat serat karbon dan yang lainnya untuk suku cadang yang diperkuat serat kaca. Barcode diperiksa di sepanjang rute produksi untuk mendokumentasikan kemajuan setiap bagian.
Mesin CNC baru, yang baru-baru ini dibeli untuk suku cadang komposit, digunakan, misalnya, untuk memangkas “majalah” sekam dan suar, atau wadah suku cadang multi-rongga persegi panjang yang merupakan komponen utama C-MUSIC sistem proteksi jet komersial. (Lihat CW tur pabrik Elbit untuk deskripsi sistem lengkap.) Ini melindungi pesawat dari rudal yang ditembakkan dari bahu; sekam adalah kumpulan potongan-potongan kecil film plastik berlapis aluminium yang membingungkan radar dengan memantulkan sinyal radio; suar pada dasarnya adalah kembang api kecil yang menghasilkan tanda inframerah yang membingungkan perangkat pelacak inframerah). Menurut umpan balik yang diterima dari IAF, sekam dan suar Kanfit telah mengungguli yang diproduksi oleh perusahaan lain. Kanfit dilaporkan telah memproduksi lebih dari 8.000 magasin sekam dan suar untuk digunakan oleh angkatan udara di seluruh dunia, tanpa satu pun penyebaran yang dilaporkan kegagalan yang disebabkan oleh cacat produksi.
Mesin pemangkas CNC membantu mencapai tujuan itu, kata Fine:“Kami memahami bahwa untuk mewujudkan tujuan kami menjadi 'pemasok pilihan' ke pasar kedirgantaraan internasional, kami membutuhkan keunggulan dalam persaingan kami dan harus memberikan nilai tambah bagi kami pelanggan. Kami akan terus menyediakan proses teknologi baru yang diperlukan untuk produksi volume yang signifikan.”
Baik kemudian berhenti sebelum tampilan lantai dua bagian komposit, terutama untuk proyek medis, termasuk bagian rangka luar komposit dan probe dubur untuk kanker prostat (komposit memungkinkan bagian yang lebih tipis). Juga dipajang adalah sayap untuk bom luncur. Fine mengatakan bahwa sayap dibuat dengan lebih dari 100 lapisan serat karbon, yang, meskipun tampaknya berlebihan, diperlukan untuk memenuhi persyaratan kekakuan:“Kami memproduksi sayap menggunakan RTM dan mencapai 60% volume serat.”
Bagian lain yang dipamerkan diproduksi untuk digunakan dalam operasi jantung dan terdiri dari bentuk donat kaca/epoksi RTM yang diisi dengan gulungan tembaga yang disejajarkan pada bidang yang sama. Perangkat harus diproduksi dengan toleransi yang sangat ketat (±0,01 mm). Berkata Baik, “Kami dapat mencapai akurasi dimensional dalam proses RTM kami sebesar ±5 mikron. Kami pikir ini adalah teknologi yang kurang dimanfaatkan dalam industri komposit kedirgantaraan.”
Kanfit menyukai RTM karena penggunaan tekstil kering dan resin yang disuntikkan daripada prepreg mengurangi biaya material Kanfit dan prosesnya menghasilkan komponen yang diawetkan dengan kandungan rongga yang dapat diterima jauh lebih cepat. Fine menambahkan:“Bagian yang diautoklaf didesain berlebihan menurut pendapat saya — misalnya, fairing yang membutuhkan sedikit beban. Kami telah memindahkan suku cadang dari autoklaf ke RTM, yang pada dasarnya kami lihat sebagai 'autoklaf untuk orang miskin'. Ini menawarkan begitu banyak fleksibilitas, karena waktu siklus bergantung pada pelanggan dan tingkat produksi yang dibutuhkan. Anda dapat menggunakan panas dan waktu siklus yang cepat atau penyembuhan suhu ruangan, apa pun yang diperlukan untuk membuat kasus bisnis.”
Manajemen beban kerja berbasis AI
Fine menunjukkan penghemat waktu lainnya. Lantai produksi dapat menangani sekitar 4.000 pesanan kerja pada saat tertentu. Untuk membantu mengelola beban kerja tersebut, setiap perintah kerja, atau wisatawan , telah melekat padanya sensor Bluetooth yang terhubung dengan sistem perangkat lunak kecerdasan buatan yang dikembangkan oleh Trekeye (Tel Aviv, Israel). Sistem penginderaan melacak semua sensor, dan sensor mengeluarkan peringatan jika pelancong berada di tempat yang salah atau salah tempat. “Kami tidak dapat menggunakan tag RFID,” kata Fine, “karena terlalu banyak logam di dalam gedung. Sistem ini benar-benar merampingkan seluruh proses produksi kami.”
Selanjutnya, CW mengunjungi laboratorium pengujian fisik bagian jadi. Teknisi di lab menunjukkan bahwa setiap bagian komposit yang diautoklaf menjalani pemeriksaan dan pengujian tak rusak. Petunjuk halus, melalui area metrologi ke area pemeriksaan akhir, di mana bagian-bagiannya menjalani pengujian ultrasonik; dua mesin A-scan Olympus (Waltham, MA, AS) digunakan untuk pengujian tak rusak (NDT), bersama dengan FaroArm dari Faro Technologies (Lake Mary, FL, US) dan pemindai laser dari Creaform Inc. (Levis, QC, Kanada). Fine menunjukkan bahwa kemampuan laboratorium Kanfit meliputi pengujian sifat fisik (fraksi volume serat, kandungan rongga, kandungan resin, kepadatan), pengujian sifat mekanik (kekuatan geser balok pendek, kulit drum panjat, kekuatan tekan, kekuatan tarik), dan tes tambahan termasuk flatwise, lap-shear, dan 4-point bending.
Tur berikutnya adalah area permesinan, di mana beberapa pusat permesinan Haas (Oxnard, CA, US) VF 4SS dipasang. Router CNC berkecepatan tinggi lainnya, yang memotong berbagai bahan dalam bentuk lembaran, sedang beroperasi, memotong busa ROHACELL yang dipasok oleh Evonik (Marl, Jerman). Empat puluh nomor bagian dapat ditumpuk selama satu siklus pemotongan, tunjukkan Baik. Area pengamplasan dan bilik cat juga terletak di sini, bersama dengan area pemrosesan kimia untuk perawatan aluminium alodine (penghambat korosi). Semua air yang digunakan dalam tahapan pengerjaan logam dikumpulkan dan didaur ulang.
Selanjutnya, tur berlanjut ke gedung autoklaf yang lebih baru, sebuah struktur 850m2 terpasang yang, menurut Fine, adalah gedung yang sepenuhnya "hijau". Artinya, ia menggunakan sistem pasif untuk pemanasan dan pendinginan, tanpa memerlukan AC. Dibangun 3 tahun yang lalu, ini menampung autoklaf Sistem Proses ASC 5,5 kali 2,1 m (Valencia, CA, AS) yang digambarkan pada hal. 28. Seluruh dinding foto di gedung mendokumentasikan proses yang rumit dan berlarut-larut yang diperlukan untuk memasukkan autoklaf ke negara itu, dan memasangnya di gedung:“Ketika pemogokan buruh Pelabuhan LA dimulai pada tahun 2014,” Baik mengenang, “autoklaf sedang duduk di dermaga menunggu pemuatan dan pengiriman ke Israel. Kami dapat menemukan cara untuk mengangkut autoklaf ke Port of Houston [TX, AS] dan membawanya ke kapal kargo kedua.” Fine mengatakan perusahaan siap untuk segera membeli autoklaf kedua, karena yang pertama sekarang beroperasi hampir pada kapasitas penuh.
Di sini, di ruang bersih lain, dengan peringkat ISO Kelas 7, dengan tekanan positif, pemotong flatbed otomatis Eastman Machine Co. (Buffalo, NY, AS) memotong lapisan dan kit dari bahan yang disimpan di freezer terdekat. Kanfit menggunakan perangkat lunak bersarang Plataine (Waltham, MA, AS dan Tel Aviv, Israel) untuk memotong. Proyektor laser Aligned Vision (Chelmsford, MA, US) yang dipasang di langit-langit membantu tugas kitting dan layup. Di dekatnya, mesin CNC 5-sumbu Belotti SpA (Suiso, Italia) baru digunakan untuk tugas pemangkasan, pengeboran, dan pemesinan, baik untuk perkakas maupun suku cadang komposit. Amplop kerja x/y/z berukuran 5 kali 2 kali 1,6 m. Area persiapan pahat berdekatan dengan autoklaf ASC.
Perluasan lanjutan
Tur kembali ke lobi gedung, di mana ratusan bagian dipajang. “Struktur hibrida adalah masa depan komposit,” kata Fine, mencatat bahwa komposit yang dikombinasikan dengan logam, misalnya, dalam struktur dek penerbangan jet bisnis perusahaan yang kompleks, memungkinkan rakitan drop-in yang besar dan kompleks. Bisnis Kanfit, tambahnya, adalah 40% komposit dan 60% logam, dengan sisi komposit meningkat lebih cepat daripada logam pada tingkat CAGR 10%. Area pertumbuhan Kanfit adalah kedirgantaraan, pertahanan dan medis, terutama struktur aplikasi elektromagnetik (radom dan bagian medis).
Yang menonjol di antara bagian lain yang dipamerkan adalah tabung CT scan komposit karbon dengan desain yang dipatenkan, yang menurut Fine mengandung "banyak rahasia dagang." Serat kuarsa/radome epoksi, dibuat dengan sarang lebah inti sapi, dikembangkan untuk pelanggan militer berpemilik. Juga dipamerkan:antena komposit VOR (sinyal radio dalam kisaran 108-117,95 MHz) untuk klien komersial; Fine mengatakan bagian logam antena dapat dengan mudah disematkan di laminasi komposit. “Kami dapat menawarkan kepada klien peningkatan kinerja antena dengan biaya 40% lebih rendah daripada desain asli yang berpusat pada logam, dengan bobot yang sama,” tambahnya. Antena ini dipamerkan pada konferensi AeroDef Society of Manufacturing Engineers (SME) baru-baru ini di Long Beach, CA, AS.
Menyimpulkan Baik, “Kami tumbuh ..., dan kami secara aktif mengejar teknologi baru. Misalnya, dengan AFP robot Ingersoll baru, kita dapat mengubah kepala dan meletakkan bahan termoplastik, dan mengubah kembali ke termoset. Kami bermaksud untuk terus berkembang dan akan membangun gedung lain dalam tiga tahun mendatang.”
