Membangun Rantai Pasokan yang Kuat: Bagaimana Pembuat Alat & Cetakan Terampil Mendorong Inovasi
FIELD INTELLIGENCE: Proses, Solusi & Strategi Cerdas
COVID-19 telah memercayakan kelemahan rantai pasokan manufaktur AS. Merespons krisis berbagai jenis membutuhkan, setidaknya, kemampuan untuk dengan cepat memperbaiki atau membangun ulang mesin yang merupakan fondasi ekonomi kita. Pembuat alat dan cetakan multi-keterampilian mewakili ideal di mana kita mungkin ingin pergi di masa depan.
Pembuat alat dan cetakan dapat mengakses banyak proses (pemesinan, pembentukan, pengelasan, treatment panas, dll.) dan dapat mengimprovisasi berdasarkan bahan yang tersedia dan kejutan yang tak terhindarkan.
Sisi negatif dari pengrajin manusia adalah mereka tidak seproduktif, presisi atau kuat seperti mesin. Mereka juga tidak dapat bekerja lights-out, 24/7.
Banyak kolaborator dan saya telah membentuk visi masa depan di mana sistem otonom dapat secara dasar bertindak seperti pengrajin terampil dan menggunakan alat baru untuk pemrosesan subtractive, additive, joining dan deformation untuk membuat dan memeriksa komponen dengan kualitas yang dijamin.
Dua hal diperlukan untuk mencapai masa depan ini: visi bersama untuk jalur menuju manufaktur autonom hibrida dan alat baru untuk mewujudkan pendekatan ini:
Bagian visi
Terinspirasi oleh standar SAE J3016, yang mendefinisikan tingkat otonomi berkendara, tingkat otonomi manufaktur diusulkan.
Level 0 mewakili tidak ada otomatisasi. Level 1 mencakup pelacakan jalur CNC. Level 2 mencakup koreksi kesalahan loop tertutup. Level 3 mencakup elemen Industry 4.0 dalam menangkap data seluruh sistem untuk membuat keputusan.
Level 4 dan 5 mencakup banyak proses (tambah, kurangi, gabung, cetak, dll.) dalam kerangka terpadu. Dalam Level 4, sistem dapat secara otomatis memasang dan mentransfer komponen dari satu proses ke proses lain.
Tingkat tertinggi—5—meniru percakapan dengan pengrajin terampil di mana trade-off antara biaya, kinerja dan waktu pengiriman dapat dibahas dan, setelah dipilih, dieksekusi tanpa campur tangan manusia sambil mencatat data kritis yang menjamin kualitas komponen dan berbagi pengalaman dengan sel manufaktur lainnya.
Alat dan proses baru
Visi ini membebaskan kita dari alat, cetakan dan pres yang sangat besar yang sering menetapkan waktu procrastination dan pengeluaran modal.
Sebaliknya, kita dapat membayangkan banyak alat kecil untuk menambahkan, merusak dan memotong yang bekerja secara bersamaan pada satu bagian—mirip dengan semut robotik yang melakukan berbagai pekerjaan tetapi dengan kontrol dimensi yang presisi.
Sementara akademisi teknik telah berfokus pada analisis proses manufaktur yang sangat produktif, ada banyak peluang dalam proses skala kecil yang sangat terkontrol.
Banyak proses manufaktur yang didasarkan pada alat sederhana dan ringan dapat sangat kuat dalam paradigma ini.
Misalnya, grup saya mengembangkan proses pengelasan solid-state dampak lokal berkecepatan tinggi yang menggunakan peralatan yang sangat ringan.
Karena mereka tidak memanaskan bahan, tidak ada distorsi termal atau degradasi bahan, dan mereka dapat menggabungkan logam yang sangat kuat dan berbeda.
Proses-proses ini dan proses serupa yang didasarkan pada alat yang ringan dan cepat tanggap akan menjadi pusat dari bengkel otomatisasi baru ini.
Dengan kemajuan cepat dalam sensor, komputasi, robotika dan proses, tampaknya tak terhindarkan bahwa inovasi proses ini akan melengkapi produksi massal yang sudah ada kami untuk menciptakan produk kompleks berkualitas tinggi kapan dan di mana mereka diperlukan.
