Σύμφωνα με τη SmarTech, μια εταιρεία συμβούλων κατασκευαστικής τεχνολογίας, η αεροδιαστημική είναι η δεύτερη μεγαλύτερη βιομηχανία που εξυπηρετείται από την παραγωγή προσθέτων (AM), δεύτερη μετά την ιατρική.Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει έλλειψη επίγνωσης των δυνατοτήτων της πρόσθετης κατασκευής κεραμικών υλικών στην ταχεία κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής, αυξημένη ευελιξία και οικονομική αποδοτικότητα.Η AM μπορεί να παράγει ισχυρότερα και ελαφρύτερα κεραμικά μέρη πιο γρήγορα και πιο βιώσιμα- μειώνοντας το κόστος εργασίας, ελαχιστοποιώντας τη χειροκίνητη συναρμολόγηση και βελτιώνοντας την απόδοση και την απόδοση μέσω του σχεδιασμού που αναπτύχθηκε με μοντελοποίηση, μειώνοντας έτσι το βάρος του αεροσκάφους.Επιπλέον, η τεχνολογία κατασκευής πρόσθετων κεραμικών παρέχει έλεγχο διαστάσεων των τελικών εξαρτημάτων για χαρακτηριστικά μικρότερα από 100 μικρά.
Ωστόσο, η λέξη κεραμικό μπορεί να προκαλέσει την εσφαλμένη αντίληψη της ευθραυστότητας.Στην πραγματικότητα, τα κεραμικά που κατασκευάζονται με πρόσθετα παράγουν ελαφρύτερα, λεπτότερα μέρη με μεγάλη δομική αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.Οι μελλοντικές εταιρείες στρέφονται στα κεραμικά κατασκευαστικά εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των ακροφυσίων και των ελίκων, των ηλεκτρικών μονωτών και των πτερυγίων στροβίλων.
Για παράδειγμα, η αλουμίνα υψηλής καθαρότητας έχει υψηλή σκληρότητα και έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και εύρος θερμοκρασίας.Τα εξαρτήματα από αλουμίνα είναι επίσης ηλεκτρικά μονωτικά στις υψηλές θερμοκρασίες που συνηθίζονται στα αεροδιαστημικά συστήματα.
Τα κεραμικά με βάση το ζιρκόνιο μπορούν να καλύψουν πολλές εφαρμογές με ακραίες απαιτήσεις υλικών και υψηλή μηχανική καταπόνηση, όπως χύτευση μετάλλων υψηλής ποιότητας, βαλβίδες και ρουλεμάν.Τα κεραμικά νιτριδίου του πυριτίου έχουν υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και εξαιρετική αντοχή σε θερμικό σοκ, καθώς και καλή χημική αντοχή στη διάβρωση μιας ποικιλίας οξέων, αλκαλίων και λιωμένων μετάλλων.Το νιτρίδιο του πυριτίου χρησιμοποιείται για μονωτές, πτερωτές και κεραίες χαμηλής διηλεκτρικής υψηλής θερμοκρασίας.
Τα σύνθετα κεραμικά παρέχουν πολλές επιθυμητές ιδιότητες.Τα κεραμικά με βάση το πυρίτιο που προστίθενται με αλουμίνα και ζιρκόνιο έχουν αποδειχθεί ότι έχουν καλή απόδοση στην κατασκευή χυτών μονοκρυστάλλων για πτερύγια στροβίλου.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο κεραμικός πυρήνας που κατασκευάζεται από αυτό το υλικό έχει πολύ χαμηλή θερμική διαστολή έως 1.500°C, υψηλό πορώδες, εξαιρετική ποιότητα επιφάνειας και καλή δυνατότητα έκπλυσης.Η εκτύπωση αυτών των πυρήνων μπορεί να δημιουργήσει σχέδια τουρμπίνας που μπορούν να αντέξουν υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας και να αυξήσουν την απόδοση του κινητήρα.
Είναι ευρέως γνωστό ότι η χύτευση με έγχυση ή η κατεργασία κεραμικών είναι πολύ δύσκολη και η μηχανική κατεργασία παρέχει περιορισμένη πρόσβαση στα εξαρτήματα που κατασκευάζονται.Χαρακτηριστικά όπως τα λεπτά τοιχώματα είναι επίσης δύσκολο να επεξεργαστούν.
Ωστόσο, η Lithoz χρησιμοποιεί κεραμική κατασκευή με βάση τη λιθογραφία (LCM) για την κατασκευή ακριβών, σύνθετου σχήματος τρισδιάστατων κεραμικών εξαρτημάτων.
Ξεκινώντας από το μοντέλο CAD, οι λεπτομερείς προδιαγραφές μεταφέρονται ψηφιακά στον 3D εκτυπωτή.Στη συνέχεια, εφαρμόστε την κεραμική σκόνη με ακρίβεια στο επάνω μέρος του διαφανούς κάδου.Η κινητή πλατφόρμα κατασκευής βυθίζεται στη λάσπη και στη συνέχεια εκτίθεται επιλεκτικά στο ορατό φως από κάτω.Η εικόνα στρώματος δημιουργείται από μια ψηφιακή συσκευή μικροκαθρέφτη (DMD) σε συνδυασμό με το σύστημα προβολής.Με την επανάληψη αυτής της διαδικασίας, ένα τρισδιάστατο πράσινο τμήμα μπορεί να δημιουργηθεί στρώμα προς στρώμα.Μετά τη θερμική μετεπεξεργασία, το συνδετικό αφαιρείται και τα πράσινα μέρη πυροσυσσωματώνονται-συνδυάζονται με ειδική διαδικασία θέρμανσης-για να παραχθεί ένα εντελώς πυκνό κεραμικό μέρος με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και ποιότητα επιφάνειας.
Η τεχνολογία LCM παρέχει μια καινοτόμο, οικονομικά αποδοτική και ταχύτερη διαδικασία για την επενδυτική χύτευση εξαρτημάτων κινητήρα στροβίλου-παρακάμπτοντας την ακριβή και επίπονη κατασκευή καλουπιών που απαιτείται για τη χύτευση με έγχυση και τη χύτευση χαμένου κεριού.
Το LCM μπορεί επίσης να επιτύχει σχέδια που δεν μπορούν να επιτευχθούν με άλλες μεθόδους, ενώ χρησιμοποιεί πολύ λιγότερες πρώτες ύλες από άλλες μεθόδους.
Παρά τις μεγάλες δυνατότητες των κεραμικών υλικών και της τεχνολογίας LCM, εξακολουθεί να υπάρχει ένα χάσμα μεταξύ των κατασκευαστών πρωτότυπου εξοπλισμού AM (OEM) και των σχεδιαστών αεροδιαστημικής.
Ένας λόγος μπορεί να είναι η αντίσταση στις νέες μεθόδους παραγωγής σε βιομηχανίες με ιδιαίτερα αυστηρές απαιτήσεις ασφάλειας και ποιότητας.Η αεροδιαστημική κατασκευή απαιτεί πολλές διαδικασίες επαλήθευσης και πιστοποίησης, καθώς και διεξοδικές και αυστηρές δοκιμές.
Ένα άλλο εμπόδιο περιλαμβάνει την πεποίθηση ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι κατά κύριο λόγο κατάλληλη μόνο για εφάπαξ γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων, αντί για οτιδήποτε μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον αέρα.Και πάλι, αυτή είναι μια παρεξήγηση, και τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα κεραμικά εξαρτήματα έχουν αποδειχθεί ότι χρησιμοποιούνται στη μαζική παραγωγή.
Ένα παράδειγμα είναι η κατασκευή πτερυγίων στροβίλου, όπου η κεραμική διαδικασία AM παράγει μονοκρυσταλλικούς πυρήνες (SX), καθώς και πτερύγια στροβίλου υπερκράματος κατευθυντικής στερεοποίησης (DS) και ισοαξονικής χύτευσης (EX).Πυρήνες με πολύπλοκες δομές διακλάδωσης, πολλαπλούς τοίχους και οπίσθια άκρα μικρότερα από 200μm μπορούν να παραχθούν γρήγορα και οικονομικά, και τα τελικά εξαρτήματα έχουν σταθερή ακρίβεια διαστάσεων και εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας.
Η βελτίωση της επικοινωνίας μπορεί να φέρει κοντά σχεδιαστές αεροδιαστημικής και AM OEM και να εμπιστεύεται πλήρως τα κεραμικά εξαρτήματα που κατασκευάζονται με χρήση LCM και άλλων τεχνολογιών.Τεχνολογία και τεχνογνωσία υπάρχουν.Πρέπει να αλλάξει τον τρόπο σκέψης από την AM για την Ε&Α και τη δημιουργία πρωτοτύπων και να το δει ως το δρόμο προς τα εμπρός για εμπορικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας.
Εκτός από την εκπαίδευση, οι αεροδιαστημικές εταιρείες μπορούν επίσης να επενδύσουν χρόνο σε προσωπικό, μηχανική και δοκιμές.Οι κατασκευαστές πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με διαφορετικά πρότυπα και μεθόδους για την αξιολόγηση κεραμικών, όχι μετάλλων.Για παράδειγμα, τα δύο βασικά πρότυπα ASTM της Lithoz για δομικά κεραμικά είναι το ASTM C1161 για τη δοκιμή αντοχής και το ASTM C1421 για τη δοκιμή σκληρότητας.Αυτά τα πρότυπα ισχύουν για κεραμικά που παράγονται με όλες τις μεθόδους.Στην κατασκευή κεραμικών πρόσθετων, το στάδιο εκτύπωσης είναι απλώς μια μέθοδος μορφοποίησης και τα μέρη υφίστανται τον ίδιο τύπο πυροσυσσωμάτωσης με τα παραδοσιακά κεραμικά.Επομένως, η μικροδομή των κεραμικών μερών θα είναι πολύ παρόμοια με τη συμβατική κατεργασία.
Με βάση τη συνεχή πρόοδο των υλικών και της τεχνολογίας, μπορούμε με βεβαιότητα να πούμε ότι οι σχεδιαστές θα λάβουν περισσότερα δεδομένα.Νέα κεραμικά υλικά θα αναπτυχθούν και θα προσαρμοστούν σύμφωνα με συγκεκριμένες μηχανικές ανάγκες.Ανταλλακτικά κατασκευασμένα από κεραμικά AM θα ​​ολοκληρώσουν τη διαδικασία πιστοποίησης για χρήση στην αεροδιαστημική.Και θα παρέχει καλύτερα εργαλεία σχεδιασμού, όπως βελτιωμένο λογισμικό μοντελοποίησης.
Σε συνεργασία με τεχνικούς εμπειρογνώμονες της LCM, οι αεροδιαστημικές εταιρείες μπορούν να εισαγάγουν κεραμικές διεργασίες AM μειώνοντας το χρόνο, μειώνοντας το κόστος και δημιουργώντας ευκαιρίες για την ανάπτυξη της πνευματικής ιδιοκτησίας της εταιρείας.Με προνοητικότητα και μακροπρόθεσμο σχεδιασμό, οι αεροδιαστημικές εταιρείες που επενδύουν στην κεραμική τεχνολογία μπορούν να αποκομίσουν σημαντικά οφέλη σε ολόκληρο το χαρτοφυλάκιο παραγωγής τους τα επόμενα δέκα χρόνια και μετά.
Συνάπτοντας μια συνεργασία με την AM Ceramics, οι κατασκευαστές πρωτότυπου εξοπλισμού της αεροδιαστημικής θα παράγουν εξαρτήματα που προηγουμένως ήταν αδιανόητα.
About the author: Shawn Allan is the vice president of additive manufacturing expert Lithoz. You can contact him at sallan@lithoz-america.com.
Ο Shawn Allan θα μιλήσει για τις δυσκολίες της αποτελεσματικής επικοινωνίας των πλεονεκτημάτων της κατασκευής πρόσθετων κεραμικών στην Έκθεση Ceramics στο Κλίβελαντ του Οχάιο την 1η Σεπτεμβρίου 2021.
Αν και η ανάπτυξη υπερηχητικών συστημάτων πτήσης υπάρχει εδώ και δεκαετίες, έχει γίνει πλέον η κορυφαία προτεραιότητα της εθνικής άμυνας των ΗΠΑ, φέρνοντας αυτό το πεδίο σε μια κατάσταση ταχείας ανάπτυξης και αλλαγής.Ως μοναδικός πολυεπιστημονικός τομέας, η πρόκληση είναι να βρεθούν ειδικοί με τις απαραίτητες δεξιότητες για την προώθηση της ανάπτυξής του.Ωστόσο, όταν δεν υπάρχουν αρκετοί ειδικοί, δημιουργείται ένα κενό καινοτομίας, όπως η τοποθέτηση σχεδίασης για παραγωγικότητα (DFM) πρώτα στη φάση Έρευνας και Ανάπτυξης και, στη συνέχεια, μετατροπή σε κατασκευαστικό κενό όταν είναι πολύ αργά για να γίνουν οικονομικές αλλαγές .
Συμμαχίες, όπως η νεοϊδρυθείσα Πανεπιστημιακή Συμμαχία για Εφαρμοσμένη Υπερηχητική (UCAH), παρέχουν ένα σημαντικό περιβάλλον για την καλλιέργεια των ταλέντων που απαιτούνται για την προώθηση του τομέα.Οι μαθητές μπορούν να συνεργαστούν απευθείας με πανεπιστημιακούς ερευνητές και επαγγελματίες του κλάδου για να αναπτύξουν τεχνολογία και να προωθήσουν την κρίσιμη υπερηχητική έρευνα.
Αν και η UCAH και άλλες αμυντικές κοινοπραξίες εξουσιοδοτούσαν τα μέλη να ασχολούνται με διάφορες εργασίες μηχανικής, πρέπει να γίνει περισσότερη δουλειά για την καλλιέργεια διαφορετικών και έμπειρων ταλέντων, από το σχεδιασμό έως την ανάπτυξη υλικών και την επιλογή έως τα εργαστήρια κατασκευής.
Προκειμένου να παράσχει πιο διαρκή αξία στον τομέα, η πανεπιστημιακή συμμαχία πρέπει να θέσει την ανάπτυξη του εργατικού δυναμικού ως προτεραιότητα ευθυγραμμίζοντας τις ανάγκες της βιομηχανίας, εμπλέκοντας μέλη σε έρευνα κατάλληλη για τον κλάδο και επενδύοντας στο πρόγραμμα.
Όταν μετατρέπεται η υπερηχητική τεχνολογία σε μεγάλης κλίμακας κατασκευαστικά έργα, το υπάρχον κενό δεξιοτήτων εργατικού δυναμικού στη μηχανική και την κατασκευή είναι η μεγαλύτερη πρόκληση.Εάν η πρώιμη έρευνα δεν διασχίσει αυτήν την εύστοχα ονομασμένη κοιλάδα του θανάτου -το χάσμα μεταξύ Ε&Α και κατασκευής και πολλά φιλόδοξα έργα έχουν αποτύχει- τότε έχουμε χάσει μια εφαρμόσιμη και εφικτή λύση.
Η μεταποιητική βιομηχανία των ΗΠΑ μπορεί να επιταχύνει την υπερηχητική ταχύτητα, αλλά ο κίνδυνος να μείνει πίσω είναι να επεκτείνει το μέγεθος του εργατικού δυναμικού ώστε να ταιριάζει.Ως εκ τούτου, η κυβέρνηση και οι κοινοπραξίες ανάπτυξης πανεπιστημίων πρέπει να συνεργαστούν με τους κατασκευαστές για να εφαρμόσουν αυτά τα σχέδια.
Ο κλάδος έχει βιώσει κενά δεξιοτήτων από εργαστήρια κατασκευής έως εργαστήρια μηχανικής - αυτά τα κενά θα διευρυνθούν μόνο καθώς μεγαλώνει η υπερηχητική αγορά.Οι αναδυόμενες τεχνολογίες απαιτούν ένα αναδυόμενο εργατικό δυναμικό για την επέκταση της γνώσης στον τομέα.
Η υπερηχητική εργασία καλύπτει πολλούς διαφορετικούς βασικούς τομείς διαφόρων υλικών και δομών και κάθε περιοχή έχει το δικό της σύνολο τεχνικών προκλήσεων.Απαιτούν υψηλό επίπεδο λεπτομερών γνώσεων και εάν δεν υπάρχει η απαιτούμενη τεχνογνωσία, αυτό μπορεί να δημιουργήσει εμπόδια στην ανάπτυξη και την παραγωγή.Εάν δεν έχουμε αρκετούς ανθρώπους για να διατηρήσουμε τη δουλειά, θα είναι αδύνατο να συμβαδίσουμε με τη ζήτηση για παραγωγή υψηλής ταχύτητας.
Για παράδειγμα, χρειαζόμαστε ανθρώπους που μπορούν να φτιάξουν το τελικό προϊόν.Η UCAH και άλλες κοινοπραξίες είναι απαραίτητες για την προώθηση της σύγχρονης κατασκευής και για τη διασφάλιση της συμπερίληψης των φοιτητών που ενδιαφέρονται για τον ρόλο της κατασκευής.Μέσω διαλειτουργικών προσπαθειών ανάπτυξης αφοσιωμένου εργατικού δυναμικού, η βιομηχανία θα είναι σε θέση να διατηρήσει ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στα σχέδια υπερηχητικών πτήσεων τα επόμενα χρόνια.
Με την ίδρυση της UCAH, το Υπουργείο Άμυνας δημιουργεί την ευκαιρία να υιοθετήσει μια πιο εστιασμένη προσέγγιση για την οικοδόμηση δυνατοτήτων σε αυτόν τον τομέα.Όλα τα μέλη του συνασπισμού πρέπει να συνεργαστούν για να εκπαιδεύσουν τις εξειδικευμένες ικανότητες των φοιτητών, ώστε να μπορέσουμε να οικοδομήσουμε και να διατηρήσουμε τη δυναμική της έρευνας και να την επεκτείνουμε για να παράγουμε τα αποτελέσματα που χρειάζεται η χώρα μας.
Η πλέον κλειστή NASA Advanced Composites Alliance είναι ένα παράδειγμα επιτυχημένης προσπάθειας ανάπτυξης εργατικού δυναμικού.Η αποτελεσματικότητά του είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού της εργασίας Ε&Α με τα συμφέροντα της βιομηχανίας, που επιτρέπει στην καινοτομία να επεκταθεί σε όλο το αναπτυξιακό οικοσύστημα.Οι ηγέτες του κλάδου έχουν συνεργαστεί απευθείας με τη NASA και τα πανεπιστήμια σε έργα για δύο έως τέσσερα χρόνια.Όλα τα μέλη έχουν αναπτύξει επαγγελματικές γνώσεις και εμπειρία, έχουν μάθει να συνεργάζονται σε ένα μη ανταγωνιστικό περιβάλλον και έχουν καλλιεργήσει φοιτητές κολεγίου να εξελιχθούν ώστε να θρέψουν βασικούς παράγοντες του κλάδου στο μέλλον.
Αυτός ο τύπος ανάπτυξης εργατικού δυναμικού καλύπτει τα κενά στον κλάδο και παρέχει ευκαιρίες σε μικρές επιχειρήσεις να καινοτομήσουν γρήγορα και να διαφοροποιήσουν τον τομέα για να επιτύχουν περαιτέρω ανάπτυξη που ευνοεί την εθνική ασφάλεια των ΗΠΑ και τις πρωτοβουλίες οικονομικής ασφάλειας.
Οι πανεπιστημιακές συμμαχίες, συμπεριλαμβανομένης της UCAH, είναι σημαντικά πλεονεκτήματα στον τομέα των υπερηχητικών και της αμυντικής βιομηχανίας.Αν και η έρευνά τους προώθησε αναδυόμενες καινοτομίες, η μεγαλύτερη αξία τους έγκειται στην ικανότητά τους να εκπαιδεύουν το εργατικό δυναμικό της επόμενης γενιάς.Η κοινοπραξία πρέπει τώρα να δώσει προτεραιότητα στις επενδύσεις σε τέτοια σχέδια.Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να συμβάλουν στην προώθηση της μακροπρόθεσμης επιτυχίας της υπερηχητικής καινοτομίας.
About the author: Kim Caldwell leads Spirit AeroSystems’ R&D program as a senior manager of portfolio strategy and collaborative R&D. In her role, Caldwell also manages relationships with defense and government organizations, universities, and original equipment manufacturers to further develop strategic initiatives to develop technologies that drive growth. You can contact her at kimberly.a.caldwell@spiritaero.com.
Οι κατασκευαστές σύνθετων, υψηλής τεχνολογίας προϊόντων (όπως εξαρτήματα αεροσκαφών) δεσμεύονται στην τελειότητα κάθε φορά.Δεν υπάρχει χώρος για ελιγμούς.
Επειδή η παραγωγή αεροσκαφών είναι εξαιρετικά περίπλοκη, οι κατασκευαστές πρέπει να διαχειρίζονται προσεκτικά τη διαδικασία ποιότητας, δίνοντας μεγάλη προσοχή σε κάθε βήμα.Αυτό απαιτεί μια εις βάθος κατανόηση του τρόπου διαχείρισης και προσαρμογής σε ζητήματα δυναμικής παραγωγής, ποιότητας, ασφάλειας και εφοδιαστικής αλυσίδας, ενώ πληρούνται οι κανονιστικές απαιτήσεις.
Επειδή πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την παράδοση προϊόντων υψηλής ποιότητας, είναι δύσκολο να διαχειριστούμε πολύπλοκες και συχνά μεταβαλλόμενες παραγγελίες παραγωγής.Η διαδικασία ποιότητας πρέπει να είναι δυναμική σε κάθε πτυχή της επιθεώρησης και του σχεδιασμού, της παραγωγής και των δοκιμών.Χάρη στις στρατηγικές Industry 4.0 και στις σύγχρονες κατασκευαστικές λύσεις, αυτές οι προκλήσεις ποιότητας έχουν γίνει πιο εύκολο να διαχειριστούν και να ξεπεραστούν.
Η παραδοσιακή εστίαση της παραγωγής αεροσκαφών ήταν πάντα στα υλικά.Η πηγή των περισσότερων προβλημάτων ποιότητας μπορεί να είναι το εύθραυστο κάταγμα, η διάβρωση, η κόπωση του μετάλλου ή άλλοι παράγοντες.Ωστόσο, η σημερινή παραγωγή αεροσκαφών περιλαμβάνει προηγμένες τεχνολογίες υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούν ανθεκτικά υλικά.Η δημιουργία προϊόντων χρησιμοποιεί εξαιρετικά εξειδικευμένες και πολύπλοκες διαδικασίες και ηλεκτρονικά συστήματα.Οι λύσεις λογισμικού διαχείρισης γενικών λειτουργιών ενδέχεται να μην είναι πλέον σε θέση να λύσουν εξαιρετικά πολύπλοκα προβλήματα.
Πιο πολύπλοκα εξαρτήματα μπορούν να αγοραστούν από την παγκόσμια αλυσίδα εφοδιασμού, επομένως πρέπει να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στην ενσωμάτωσή τους σε όλη τη διαδικασία συναρμολόγησης.Η αβεβαιότητα φέρνει νέες προκλήσεις για την ορατότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας και τη διαχείριση ποιότητας.Η διασφάλιση της ποιότητας τόσων πολλών ανταλλακτικών και τελικών προϊόντων απαιτεί καλύτερες και πιο ολοκληρωμένες μεθόδους ποιότητας.
Το Industry 4.0 αντιπροσωπεύει την ανάπτυξη της μεταποιητικής βιομηχανίας και απαιτούνται όλο και πιο προηγμένες τεχνολογίες για την κάλυψη αυστηρών απαιτήσεων ποιότητας.Οι τεχνολογίες υποστήριξης περιλαμβάνουν το Industrial Internet of Things (IIoT), τα ψηφιακά νήματα, την επαυξημένη πραγματικότητα (AR) και τα predictive analytics.
Το Quality 4.0 περιγράφει μια μέθοδο ποιότητας διαδικασίας παραγωγής βάσει δεδομένων που περιλαμβάνει προϊόντα, διαδικασίες, σχεδιασμό, συμμόρφωση και πρότυπα.Είναι βασισμένο σε αντί να αντικαθιστά τις παραδοσιακές μεθόδους ποιότητας, χρησιμοποιώντας πολλές από τις ίδιες νέες τεχνολογίες με τις αντίστοιχες βιομηχανικές του εταιρείες, όπως μηχανική εκμάθηση, συνδεδεμένες συσκευές, υπολογιστικό νέφος και ψηφιακά δίδυμα για να μεταμορφώσει τη ροή εργασίας του οργανισμού και να εξαλείψει πιθανά ελαττώματα προϊόντων ή διαδικασιών.Η εμφάνιση του Quality 4.0 αναμένεται να αλλάξει περαιτέρω την κουλτούρα στο χώρο εργασίας αυξάνοντας την εξάρτηση από τα δεδομένα και τη βαθύτερη χρήση της ποιότητας ως μέρος της συνολικής μεθόδου δημιουργίας προϊόντων.
Το Quality 4.0 ενσωματώνει λειτουργικά θέματα και θέματα διασφάλισης ποιότητας (QA) από την αρχή έως το στάδιο του σχεδιασμού.Αυτό περιλαμβάνει τον τρόπο σύλληψης και σχεδίασης προϊόντων.Τα αποτελέσματα πρόσφατης έρευνας του κλάδου δείχνουν ότι οι περισσότερες αγορές δεν διαθέτουν αυτοματοποιημένη διαδικασία μεταφοράς σχεδιασμού.Η χειροκίνητη διαδικασία αφήνει περιθώρια για σφάλματα, είτε πρόκειται για εσωτερικό σφάλμα είτε για επικοινωνία σχεδιασμού και αλλαγών στην αλυσίδα εφοδιασμού.
Εκτός από τη σχεδίαση, το Quality 4.0 χρησιμοποιεί επίσης μηχανική εκμάθηση με επίκεντρο τη διαδικασία για τη μείωση της σπατάλης, τη μείωση της επανεπεξεργασίας και τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων παραγωγής.Επιπλέον, επιλύει επίσης ζητήματα απόδοσης του προϊόντος μετά την παράδοση, χρησιμοποιεί επιτόπου σχόλια για την εξ αποστάσεως ενημέρωση του λογισμικού του προϊόντος, διατηρεί την ικανοποίηση των πελατών και, τελικά, διασφαλίζει την επανάληψη των εργασιών.Γίνεται αχώριστος συνεργάτης του Industry 4.0.
Ωστόσο, η ποιότητα δεν ισχύει μόνο για επιλεγμένους συνδέσμους παραγωγής.Η περιεκτικότητα του Quality 4.0 μπορεί να ενσταλάξει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση ποιότητας στους κατασκευαστικούς οργανισμούς, καθιστώντας τη μετασχηματιστική δύναμη των δεδομένων αναπόσπαστο μέρος της εταιρικής σκέψης.Η συμμόρφωση σε όλα τα επίπεδα του οργανισμού συμβάλλει στη διαμόρφωση μιας συνολικής κουλτούρας ποιότητας.
Καμία διαδικασία παραγωγής δεν μπορεί να λειτουργήσει τέλεια στο 100% του χρόνου.Η αλλαγή των συνθηκών πυροδοτεί απρόβλεπτα γεγονότα που απαιτούν αποκατάσταση.Όσοι έχουν εμπειρία στην ποιότητα καταλαβαίνουν ότι όλα έχουν να κάνουν με τη διαδικασία της μετάβασης προς την τελειότητα.Πώς διασφαλίζετε ότι η ποιότητα ενσωματώνεται στη διαδικασία για τον εντοπισμό προβλημάτων όσο το δυνατόν νωρίτερα;Τι θα κάνετε όταν βρείτε το ελάττωμα;Υπάρχουν εξωτερικοί παράγοντες που προκαλούν αυτό το πρόβλημα;Τι αλλαγές μπορείτε να κάνετε στο σχέδιο επιθεώρησης ή στη διαδικασία δοκιμής για να αποτρέψετε την επανεμφάνιση αυτού του προβλήματος;
Δημιουργήστε μια νοοτροπία ότι κάθε παραγωγική διαδικασία έχει μια σχετική και σχετική ποιοτική διαδικασία.Φανταστείτε ένα μέλλον όπου υπάρχει μια σχέση ένας προς έναν και μετρήστε συνεχώς την ποιότητα.Ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει τυχαία, μπορεί να επιτευχθεί τέλεια ποιότητα.Κάθε κέντρο εργασίας ελέγχει δείκτες και βασικούς δείκτες απόδοσης (KPIs) σε καθημερινή βάση για να προσδιορίζει τους τομείς προς βελτίωση πριν προκύψουν προβλήματα.
Σε αυτό το σύστημα κλειστού βρόχου, κάθε διαδικασία παραγωγής έχει ένα συμπέρασμα ποιότητας, το οποίο παρέχει ανατροφοδότηση για τη διακοπή της διαδικασίας, τη συνέχιση της διαδικασίας ή την πραγματοποίηση προσαρμογών σε πραγματικό χρόνο.Το σύστημα δεν επηρεάζεται από κόπωση ή ανθρώπινο λάθος.Ένα σύστημα ποιότητας κλειστού βρόχου σχεδιασμένο για την παραγωγή αεροσκαφών είναι απαραίτητο για την επίτευξη υψηλότερων επιπέδων ποιότητας, τη συντόμευση των χρόνων κύκλου και τη διασφάλιση της συμμόρφωσης με τα πρότυπα AS9100.
Πριν από δέκα χρόνια, ήταν αδύνατη η ιδέα να εστιάσουμε το QA στο σχεδιασμό προϊόντων, την έρευνα αγοράς, τους προμηθευτές, τις υπηρεσίες προϊόντων ή άλλους παράγοντες που επηρεάζουν την ικανοποίηση των πελατών.Ο σχεδιασμός του προϊόντος θεωρείται ότι προέρχεται από ανώτερη αρχή.Η ποιότητα αφορά την εκτέλεση αυτών των σχεδίων στη γραμμή συναρμολόγησης, ανεξάρτητα από τις αδυναμίες τους.
Σήμερα, πολλές εταιρείες επανεξετάζουν πώς να κάνουν επιχειρηματική δραστηριότητα.Το status quo το 2018 μπορεί να μην είναι πλέον εφικτό.Όλο και περισσότεροι κατασκευαστές γίνονται όλο και πιο έξυπνοι.Διατίθεται περισσότερη γνώση, πράγμα που σημαίνει καλύτερη ευφυΐα για την κατασκευή του σωστού προϊόντος την πρώτη φορά, με υψηλότερη απόδοση και απόδοση.