Memastikan Kualitas dalam Manufaktur Penerbangan: Pertimbangan Utama
Produsen yang bekerja dengan pelanggan penerbangan tahu bahwa bagian yang diproduksi untuk aplikasi penerbangan dipegang pada persyaratan fungsional dan regulasi yang ketat. Bagian penerbangan tidak hanya cenderung lebih spesialisasi daripada bagian yang dibuat untuk aplikasi di industri lain; mereka juga lebih mungkin menjadi misi-kritis, yang berarti kegagalan akan mengakibatkan kehilangan peralatan dan potensi bahaya bagi operator, penumpang, atau penonton.
Insinyur perlu memastikan setiap bagian yang diproduksi akan beroperasi secara konsisten dan andal sesuai persyaratan aplikasi, yang menyatukan bahwa komponen dipegang pada standar, pengujian, dan inspeksi yang ketat, untuk memverifikasi fungsionalitas yang tepat dan untuk memastikan keamanan diprioritaskan.
Proyek penerbangan cenderung memiliki anggaran yang lebih tinggi dan siklus pengembangan yang lebih lama, yang biasanya berarti lebih banyak perencanaan awal yang terlibat untuk memastikan keberhasilan proyek yang optimal. Artikel ini akan menyoroti beberapa pertimbangan desain dan teknik kunci untuk bagian penerbangan yang mungkin dihadapi oleh tim produk.
Persyaratan regulasi dan harapan sertifikasi vendor
Karena jumlah regulasi internasional, federal, dan khusus industri yang menentukan bagaimana bagian dibuat, perusahaan penerbangan umumnya bekerja secara eksklusif dengan pemasok dan produsen yang memiliki sertifikasi yang tepat.
Salah satu standar manajemen kualitas penerbangan yang paling banyak digunakan adalah AS9100, yang memberikan definisi dan harapan universal untuk manajemen kualitas produsen yang merancang, memproduksi, dan memeriksa bagian penerbangan. Standar ini telah melalui beberapa versi selama bertahun-tahun, yang terbaru adalah ASD9100D, yang dirilis pada tahun 2016.
Produsen yang menunjukkan kepatuhan mereka terhadap ASD9100D juga dapat menunjukkan kepatuhan terhadap standar ISO 9001 yang lebih luas (yang terdapat sepenuhnya dalam sistem manajemen kualitas AS9100). Produsen juga perlu mempertimbangkan sertifikasi ASA-100, standar yang mematuhi FAA Advisory Circular 00-56, yang memberikan sistem kualitas standar untuk distributor bagian pesawat sipil.
Persyaratan fungsional
Bagian penerbangan memerlukan kombinasi unik properti. Banyak komponen perlu sangat kuat dan kaku — karakteristik yang sering dikaitkan dengan bahan yang lebih keras dan lebih berat. Namun, mengurangi bobot di mana pun mungkin sangat penting untuk hampir semua aplikasi manufaktur penerbangan, yang juga dapat memungkinkan tim produk untuk merancang bagian dengan geometri unik atau kompleks. Biasanya produsen melalui iterasi desain, teknik, dan pengujian untuk memastikan bagian akan berfungsi dengan baik, memenuhi semua persyaratan fungsional, sambil juga mengoptimalkan untuk menghilangkan sebanyak mungkin bobot dari bagian, tanpa mengorbankan performa.
Metode manufaktur aditif memberikan keuntungan signifikan di sini karena memungkinkan produksi bagian menggunakan jumlah material minimum yang diperlukan untuk memenuhi persyaratan fungsional dari suatu komponen.
Bahan
Kebutuhan akan bagian yang kaku dan kuat namun fleksibel dan ringan telah mengarah pada manufaktur komponen penerbangan dengan bahan seperti titanium, tungsten, dan serat karbon. Namun, banyak bahan eksotis ini bereaksi saat bertemu satu sama lain, yang dapat mengakibatkan korosi galvanik atau perbedaan antara koefisien ekspansi termal. Metode manufaktur aditif lagi menawarkan alternatif yang unik, karena mayoritas bahan yang digunakan dalam proses ini tidak bereaksi dan menyediakan berbagai properti bahan dengan densitas yang lebih rendah dari bahan yang disebutkan di atas.
Selama bertahun-tahun, serat karbon dianggap sebagai bahan yang berisiko untuk digunakan dalam aplikasi penerbangan karena ketidakcocokan dengan beberapa logam, properti anisotropik, dan cara manufaktur yang uniknya. Seiring bertambahnya kematangan cara manufaktur dan meningkatnya kasus penggunaan untuk geometri dan properti bahan yang sangat dioptimalkan, penggunaan serat karbon meningkat secara luas di industri penerbangan.
Saat ini, serat karbon umum ditemukan dalam banyak aplikasi penerbangan. Demikian pula, teknologi yang digunakan dalam manufaktur aditif telah berubah begitu drastis dalam beberapa tahun terakhir sehingga sekarang ada jauh lebih sedikit keterbatasan bahan untuk bagian yang dapat dibuat melalui cara aditif.
Bagian yang diproduksi secara additif mengikuti trajetori yang serupa dalam aplikasi penerbangan, memungkinkan insinyur untuk mengontrol dan mengoptimalkan geometri komponen seperti belum pernah sebelumnya. Selain pengurangan bobot komponen, kematangan teknologi dan kontrol proses manufaktur aditif telah memungkinkan insinyur untuk mengoptimalkan properti komponen, seperti kekakuan dan kekuatan, dengan presisi metode manufaktur tradisional.
Ini secara drastis meningkatkan kasus penggunaan untuk bagian yang diproduksi secara additif dalam aplikasi penerbangan setiap tahun, dan karena itu, semakin umum untuk melihat bagian yang diproduksi secara additif memenuhi peran komponen yang曾經 diproduksi secara tradisional di industri penerbangan.
Kriteria pengujian
Sementara semua bagian perlu diuji untuk memastikan fungsinya yang tepat, ini terutama penting untuk aplikasi penerbangan, karena banyak komponen adalah bagian kritis. Banyak bagian ini memerlukan properti mekanis spesifik dan merupakan kunci untuk memastikan keamanan, jadi berhati-hatilah bagi tim produk untuk mendefinisikan kriteria pengujian mereka sejak awal dan secara rinci — sebelum pengujian dimulai. Mengetahui apa yang tampak seperti sukses memberikan insinyur tolak ukur yang jelas dan memungkinkan desainer untuk menyempurnakan desain bagian secara efisien terhadap target itu.
Mitigasi risiko
Pelanggan penerangan juga mungkin akan ingin melihat penilaian risiko. Karena jumlah bagian kritis yang tinggi yang digunakan dalam aplikasi penerbangan, penting bagi tim produk untuk merasa yakin bahwa bagian mereka andal dan menimbulkan risiko sedikit atau tidak ada terhadap kesehatan dan keselamatan manusia.
Dengan menggunakan metodologi analisis risiko yang terdefinisi dengan baik, seperti Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), insinyur dapat menentukan berbagai cara di mana suatu bagian dapat gagal, serta konsekuensi yang terkait dengan kegagalan tersebut, sehingga tim pengembangan produk dapat secara proaktif mengurangi risiko. Ini membantu tim menentukan biaya yang mereka bersedia tanggung untuk memastikan kegagalan tertentu tidak pernah terjadi, yang pada gilirannya dapat mengarah pada perubahan desain lebih lanjut atau membangun sistem redundan untuk mengurangi dampaknya.
Memberdayakan penerbangan dengan aditif
Sementara manufaktur aditif tidak akan menjadi opsi terbaik untuk setiap aplikasi, teknologi telah berkembang dan matang dengan cara semacam itu bahwa jumlah aplikasi potensial di penerbangan meningkat setiap tahun. Dalam banyak kasus, manufaktur aditif memungkinkan bagian spesifik atau kompleks untuk dibuat dengan cara yang berarti untuk memenuhi persyaratan ketat dalam industri penerbangan.
Beberapa bagian kritis jelas akan lebih cocok untuk metode manufaktur lain, tetapi kecepatan dan fleksibilitas teknologi aditif menawarkan opsi yang semakin hemat biaya. Pada akhirnya, insinyur dan tim pengembangan produk harus berinvestasi dalam persiapan yang kuat sebelum memulai produksi untuk memastikan bahwa bagian penerbangan mereka memenuhi semua persyaratan fungsional dan regulasi yang diperlukan, diproduksi dengan bahan yang ideal, dan dirancang untuk mengurangi risiko.
Di Fast Radius, kami berkembang dengan melebihi harapan, dan kami sangat diposisikan untuk membantu tim produk menavigasi banyak pertimbangan yang ada dalam setiap proyek pengembangan produk. Kami adalah tim insinyur dan desainer yang antusias yang ingin membangun kemitraan bisnis yang berkelanjutan yang mendorong batas-batas apa yang mungkin melalui manufaktur modern. Pelanggan penerbangan kami menuntut standar yang lebih tinggi dari kami tidak hanya untuk manufaktur, tetapi juga untuk nasihat desain dan teknik. Hubungi kami hari ini untuk memulai.
Kunjungi pusat sumber daya kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana manufaktur aditif dapat digunakan untuk produksi yang lebih efisien, apa yang perlu diketahui tentang pencetakan bagian logam, bahan yang digunakan dalam manufaktur penerbangan, dan banyak lagi.
Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?
Mulai penawaran Anda
