Mengotomatisasi Produksi Komposit untuk Memenuhi Permintaan Meningkat di Industri Penerbangan
Industri penerbangan sedang menyiapkan dirinya untuk pertemuan besar dari kebutuhan kapasitas industri untuk memproduksi bagian di masa depan yang dekat. Sebelum COVID, Boeing dan Airbus memperkirakan bahwa 40.000 pesawat komersial akan diperlukan selama 20 tahun ke depan (dibandingkan sekitar 25.000 yang sedang beroperasi saat ini). Militer AS juga meneliti konsep rumbai pesawat tak berawak dengan umur terbatas dan biaya sangat rendah. Terakhir, taksi udara pertama diperkirakan akan beroperasi pada tahun 2023. Semua konsep ini akan memerlukan penggunaan komposit yang signifikan untuk memenuhi persyaratan jarak dan kecepatan mereka, yang akan menekan basis industri saat ini.
Saat ini, basis industri komposit didasarkan pada penataan tangan atau mesin penataan otomatis saat ini yang memiliki utilizasi mesin hanya 20-50 persen. Ini juga masih lebih analog daripada digital. Perusahaan sedang mencoba digital untuk menyelesaikan titik nyeri tertentu, seperti pelacakan aset, tetapi sedikit produsen yang memiliki lingkungan Industry 4.0 benar-benar perusahaan-wide.
Perubahan status harus terjadi agar industri penerbangan dapat mencapai tingkat produksi untuk pesawat masa depan. Pertama, otomatisasi komposit harus menjadi komponen utama untuk memungkinkan gelombang produksi yang akan datang. Dilakukan dengan benar, otomatisasi akan mengurangi kebutuhan akan investasi modal yang signifikan dan mengurangi jumlah pekerja terampil baru untuk manufaktur pesawat. Kedua, komunitas komposit perlu mengadopsi konsep Industry 4.0 untuk mendapatkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti dari data yang dihasilkan selama fabrikasi dan rangkaian. Tema kunci untuk penelitian masa depan untuk membuat otomatisasi dan Industry 4.0 tersedia untuk produksi komposit penerbangan meliputi:
- Alat ilmu manufaktur
Status masa depan: Kumpulan alat desain untuk manufaktur yangdemokratisasi yang dapat menilai ruang perdagangan secara koherent tergantung pada titik dalam siklus hidup manufaktur.
Solusi potensial: Integrasi AI/pembelajaran mesin, otomatisasi, data, analitik, manufaktur, dan produk. Gunakan sistem terpadu berbasis komputer yang terdiri dari simulasi, visualisasi 3D, analitik, dan alat kolaborasi untuk mengembangkan representasi virtual dari seluruh proses manufaktur. - Manufaktur dan pemrosesan yang hemat biaya dan cepat tanggap
Status masa depan: Pemahaman yang kuat tentang kemampuan proses manufaktur hemat biaya. Desain yang dibatasi oleh proses yang diidentifikasi menghasilkan pengurangan 50 persen dalam waktu siklus desain. Garis manufaktur yang dapat dikonfigurasi ulang dengan cepat untuk memenuhi permintaan lonjakan dan berbagai campuran produk.
Solusi potensial: Otomatisasi generasi berikut. Penggunaan yang ditingkatkan dari alat penempatan serat otomatis/penataan benang otomatis. Solusi robotik untuk penataan tangan dan pembentukan bagian bentuk kompleks (termoset dan termoplastik). Robot kolaboratif. Sistem robot fleksibel yang dapat diprogram ulang atau dipakai ulang untuk integrasi ke dalam sistem lain. - Pemeriksaan
Status masa depan: Kami ingin sensor dalam proses yang tidak mengganggu dan alternatif untuk uji bukti yang berlaku untuk kondisi sebagaimana diproduksi dan dalam pelayanan.
Solusi potensial: Beralih dari pemeriksaan ke pengukuran. Ini memerlukan simulasi manufaktur dan pengukuran dalam proses, serta simulasi struktural dalam pelayanan dan pengukuran, pada tingkat yang cukup baik untuk memenuhi persyaratan regulasi. Penggunaan alat Industry 4.0 untuk memberikan pemahaman tentang kondisi bagian atau rangkaian, tidak hanya untuk melacak mereka.
SME telah meluncurkan Komunitas Teknis tentang Otomatisasi Komposit untuk mengatasi kebutuhan ini. Saya adalah bagian dari komunitas teknis, dan saya menyambut masukan untuk diskusi yang kami mulai.
