Trong một động thái tích cực nhằm thúc đẩy đổi mới công nghệ trong sản xuất, American Makes, hợp tác với Trung tâm Sản xuất và Gia công Quốc phòng (NCDMM), đã công bố việc công bố bảy dự án mang tính đột phá. Với tổng vốn đầu tư 11 triệu đô la từ chính phủ liên bang và ngành công nghiệp, dự án này nhấn mạnh sự nhấn mạnh của Hoa Kỳ vào việc phát triển năng lực sản xuất phụ gia đồng thời bồi dưỡng lực lượng lao động có hiểu biết và có tư duy tiến bộ.
Một cách tiếp cận hai tầng để phát triển và đổi mới nhân viên
Gốc rễ của bản phát hành này là một chiến lược hai mũi nhọn nhắm vào cả công nghệ mang tính cách mạng và đào tạo lực lượng lao động toàn diện. Một giám đốc điều hành của American Makes đã bình luận về nhu cầu kết hợp R&D công nghiệp với các chương trình giáo dục và dịch vụ xã hội mạnh mẽ. Nỗ lực kép này không chỉ đẩy nhanh quá trình sáng tạo và thương mại hóa công nghệ tiên tiến mà còn đảm bảo rằng công nhân sản xuất có đủ năng lực cần thiết để tận dụng những tiến bộ này.
Các dự án sẽ giải quyết năm lĩnh vực kỹ thuật chính—thiết kế, vật liệu, quy trình, chuỗi giá trị và bộ gen sản xuất bồi đắp—đồng thời bao gồm các yêu cầu của chương trình lực lượng lao động, giáo dục và dịch vụ xã hội (WEO). Phương pháp tiếp cận tích hợp này nhằm thúc đẩy việc tạo ra các giải pháp sáng tạo có liên quan đến thương mại và khả thi trong dài hạn.
Làm nổi bật 7 dự án
Cấu trúc lõi được tối ưu hóa cho sản xuất máy bay hiệu suất cao
Được dẫn đầu bởi Đại học Carnegie Mellon và được hỗ trợ bởi các đối tác trong ngành như Lockheed Martin và Siemens, dự án sẽ giải quyết những thách thức liên quan đến việc thiết kế và sản xuất các cấu trúc lõi 3D cho ngành hàng không vũ trụ. Sử dụng phân tích phần tử hữu hạn, tối ưu hóa phi tuyến tính chiều cao và các phương pháp thiết kế tiên tiến để sản xuất phụ gia (DFAM), nhóm này tìm cách phá vỡ những hạn chế của các phương pháp thiết kế thủ công truyền thống. Đồng thời, một bộ bài giảng trên máy tính, gói phần mềm và hướng dẫn sẽ được tạo ra để hỗ trợ đào tạo trong ngành.
BAAM đa chức năng với hệ thống dây điện nhúng
Được dẫn dắt bởi Đại học Texas tại El Paso (UTEP), dự án này hướng đến mục tiêu hợp nhất năng lực sản xuất bồi đắp quy mô lớn với hệ thống dây điện tại chỗ. Thông qua việc tạo ra các giải pháp phần cứng và phần mềm, dự án này sẽ chuyển đổi các mẫu dây điện 3D phức tạp thành các đường gia công năm trục để chạy trực tiếp trên các máy BAAM (Sản xuất bồi đắp diện tích lớn).
Ngoài ra, dự án còn tìm cách khởi động các khóa đào tạo kỹ thuật từ xa để trang bị cho sinh viên mới tốt nghiệp các kỹ năng đáp ứng nhu cầu việc làm trong tương lai của ngành.
Hệ thống sản xuất phụ gia kim loại quy mô mét
Dự án do một công ty con của Lincoln Electric đứng đầu sẽ tạo ra một hệ thống rô-bốt đa trục, có thể mở rộng, sản xuất các bộ phận kim loại lớn. Thông qua việc tinh chỉnh công cụ phần mềm "CAD-to-path" hiện có và tiến hành thử nghiệm quy trình rộng rãi, dự án sẽ hướng tới mục tiêu thu hẹp khoảng cách giữa các giải pháp nguyên mẫu hiện có và hệ thống in 3D thương mại tích hợp. Sản phẩm cuối cùng dự kiến sẽ là một công cụ phần mềm mạnh mẽ có tiềm năng đáp ứng cả nhu cầu sản xuất quy mô vừa và lớn. Vật liệu mô phỏng sinh học cho in phun nhiều tia (MJP)
Được dẫn dắt bởi 3D Systems và hợp tác với các phòng thí nghiệm nghiên cứu quân sự hàng đầu, nỗ lực này sẽ thu hẹp tình trạng thiếu hụt vật liệu in sinh học cho cộng đồng y tế. Nghiên cứu sẽ chuẩn hóa nguyên liệu thô, tạo ra các tiêu chuẩn hiệu suất chuẩn và tối ưu hóa các biện pháp kiểm soát vi cấu trúc. Đồng thời với sự tiến bộ về mặt kỹ thuật, các mô-đun đào tạo tùy chỉnh cho các chuyên gia y tế sẽ được tạo ra để kết hợp các vật liệu mới này vào kế hoạch phẫu thuật.
Mô hình dự đoán cho sản xuất phụ gia của cấu trúc lưới
Dự án này, do Phoenix Analysis and Design Technologies dẫn đầu hợp tác với Honeywell và Đại học bang Arizona, được dành riêng cho việc phát triển một mô hình phi thực nghiệm, dựa trên vật lý có khả năng dự báo chính xác hiệu suất của các cấu trúc mạng đã được in 3D. Bằng cách kết hợp một số quy trình sản xuất bồi đắp như mô hình lắng đọng hợp nhất, hợp nhất bột laser và nung chảy chùm tia điện tử, dự án nhằm mục đích cho phép nâng cao hiệu quả vật liệu cũng như tối ưu hóa mô phỏng thiết kế. Một giáo trình "trực tiếp" trực tuyến và các khóa học được thiết kế riêng sẽ được đưa vào chương trình giáo dục để chuyển giao công nghệ thành công.
Định hình đúc kim loại bằng phương pháp sản xuất bồi đắp (AM4MC)
Với sự hỗ trợ của các đối tác trong ngành như Ford và các đối tác học thuật như Penn State, dự án này hướng đến mục tiêu chuyển đổi ngành đúc kim loại. Thông qua việc tạo ra máy in cát thế hệ tiếp theo, nhóm dự án có kế hoạch hợp lý hóa sản xuất lõi và khuôn để việc tích hợp sản xuất bồi đắp vào quy trình đúc thông thường có thể khả thi về mặt kinh tế và có thể mở rộng quy mô. Các hội thảo toàn diện, chương trình cố vấn và các mô-đun trực tuyến được hình dung để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đào tạo lực lượng lao động và cho phép áp dụng trên toàn ngành. In 3D đa vật liệu của các cấu trúc và thiết bị điện tử nhúng Trong một dự án do Raytheon đứng đầu và với sự tham gia của những gã khổng lồ trong ngành như GE, sáng kiến này hướng đến mục tiêu kết hợp các thành phần cấu trúc và thiết bị điện tử được in 3D. Sáng kiến này hướng đến mục tiêu phá vỡ các ràng buộc của thiết kế 2D bằng cách cung cấp các giải pháp tích hợp, mật độ cao và giá cả phải chăng cho các mục đích sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng, y sinh và thương mại.
Để tạo sự chuyển đổi liền mạch từ nghiên cứu sang thế giới thực, dự án kết hợp việc tạo ra các khóa học cấp chứng chỉ trên web và các chương trình đào tạo trong phòng thí nghiệm cho các kỹ sư ở mọi cấp độ.
Nhìn về phía trước:
Kỷ nguyên mới trong sản xuất Bảy dự án này không chỉ là thành tựu công nghệ mà còn là dấu hiệu của một triết lý khôn ngoan kết hợp đổi mới với phát triển lực lượng lao động thực tế. Khi các dự án này trưởng thành, chúng sẽ thúc đẩy một sự chuyển đổi đáng kinh ngạc trong cách các ngành công nghiệp tiếp cận thiết kế, sản xuất và tích hợp các quy trình và vật liệu tinh vi.
Tại Kazida Global, với hơn 30 năm kinh nghiệm trong ngành công cụ máy, chúng tôi hiểu được tầm quan trọng của việc bắt kịp với một ngành công nghiệp đang phát triển nhanh chóng. Khi chúng tôi mở rộng phạm vi tiếp cận toàn cầu, những hiểu biết sâu sắc từ các dự án như thế này là vô giá. Chúng không chỉ hướng đến tương lai của ngành sản xuất mà còn hướng đến sự thay đổi toàn cầu hướng tới các quy trình sản xuất thông minh hơn, hiệu quả hơn. Bằng cách theo kịp các xu hướng hiện tại và đầu tư vào các công nghệ tiên tiến, chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp sáng tạo cho khách hàng trên toàn thế giới. Làn sóng đổi mới này, được thúc đẩy bởi các khoản đầu tư tư nhân và công cộng, hứa hẹn một tương lai tươi sáng cho sản xuất bồi đắp. Nó một lần nữa chứng minh sự đóng góp quan trọng của sự hợp tác giữa ngành công nghiệp, học viện và chính phủ để duy trì lợi thế cạnh tranh và đạt được sự phát triển bền vững trong nền kinh tế thế giới.