O Cubo de Rubik de trabalhar de forma eficiente com diferentes materiais compostos

Fonte | Web Industries Inc., com permissão da Rubik’s Brand Ltd.



Na corrida para aumentar a produção para atender à demanda de aeronaves comerciais, não há uma maneira única de fazer o melhor avião. Conforme os OEMs aeroespaciais consideram todas as suas opções de material e processamento, eles continuarão a encontrar aplicações inovadoras para termofixos (TS) e compostos termoplásticos (TPC), sem mencionar outras opções, como tecidos de fibra de carbono seco e compostos de matriz cerâmica (CMC) .

Determinar as combinações ideais de materiais e processos para construir cada peça, com o desempenho e a qualidade exigidos e com o menor custo total de aquisição (TCA), pode ser como resolver um Cubo de Rubik. Cada parceiro da cadeia de suprimentos colabora com o OEM para alinhar um lado diferente do cubo, com o objetivo geral de entregar uma aeronave segura, de alto desempenho, com baixo consumo de combustível e confortável para a companhia aérea, no prazo e com lucratividade.

Os paradigmas estão mudando constantemente à medida que os materiais avançados e as técnicas de fabricação evoluem. Para cada componente e parte da aeronave - seja uma asa, fuselagem, longarina, parte interna ou motor - há um conjunto de considerações em cascata. Quais materiais são viáveis ​​para a aplicação? Quais são as diferentes maneiras pelas quais ele pode ser formatado - por exemplo, como lonas almofadadas, fita de fenda de carretel, flocos picados ou tela enviesada? Qual tecnologia de layup é compatível com o material formatado - como layup manual, layup robótico (na forma de fita automatizada ou colocação de fibra), pré-formas ou moldagem por compressão fechada?

Cada caminho de material e processo (M&P) traz possibilidades interessantes para a mesa. Os compostos de matriz cerâmica oferecem a capacidade de substituir metais em aplicações de alta temperatura. Os termoplásticos estão atraindo muito interesse com sua reciclabilidade, soldabilidade, processamento rápido e simplicidade geral de manuseio de materiais. Eles permanecem estáveis ​​em temperatura ambiente e não são tão suscetíveis a contaminantes ambientais no local de trabalho quanto os materiais termofixos. Os tecidos secos também proporcionam aos fabricantes liberdade de armazenamento refrigerado e opções de processamento adicionais abertas. E, é claro, os termofixos continuam a fornecer uma solução testada e comprovada para a formação de peças consistentes e de alta qualidade - com custos bem estabelecidos e escalabilidade comprovada.

Aproveitando as competências essenciais

Pode-se argumentar que uma execução excelente é tão importante quanto o próprio caminho de M&P escolhido. Afinal, não adianta economizar tempo de ciclo usando uma solução fora da autoclave (OOA) se uma folha acaba faltando ou é colocada na ordem errada e todo o processo de fabricação deve ser reiniciado. Quando cada parceiro da cadeia de suprimentos pode se concentrar em sua função especializada e competências essenciais, com uma compreensão de como essa função atinge o objetivo do produto final, todos ganham.

Por exemplo, um parceiro de formatação eficaz deve ser capaz de entregar diferentes materiais personalizados de acordo com os requisitos do fabricante da aeronave ou fornecedor em camadas - com melhor qualidade, velocidade mais rápida e menor TCA do que poderia ser obtido internamente. Hoje, isso geralmente inclui corte, bobinagem, corte de faca, corte a jato de água, usinagem, corte, empilhamento de camadas de pré-forma ou kits de materiais, em formatos prontos para processos de fabricação automatizados, semiautomáticos ou manuais posteriores.

Um parceiro terceirizado de fabricação também pode ajudar os OEMs a experimentar diferentes opções de M&P antes de expandir para uma solução de produção em massa de alto volume. Com uma infraestrutura de formatação robusta e terceirizada à sua disposição, os fabricantes de aeronaves têm acesso ao equivalente em manufatura a uma academia para "elaborar" teorias, descartar o que não atende às expectativas e aumentar o que funciona, por uma fração de o custo e os problemas que seriam necessários para montar seu próprio “ginásio” ou instalação de testes.

OEMs e fornecedores em camadas têm a oportunidade de terceirizar o gerenciamento de informações de seus materiais para parceiros de formatação. Esse gerenciamento inclui análise preditiva para programas de inventário gerenciados pelo fornecedor, rastreamento automatizado de tempo de espera pré-impregnado e gerenciamento de teste de material e dados de qualificação.

Ao investir em equipamentos, tecnologias e associados dedicados a esses recursos, os formatadores de materiais liberam seus parceiros da cadeia de suprimentos dessas responsabilidades, permitindo-lhes concentrar os recursos em suas competências essenciais. E quando os inovadores de design e montagem de aeronaves podem se concentrar em fazer exatamente isso, o céu é o limite em termos de quais avanços aeroespaciais de próxima geração eles farão em seguida!

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Sobre os autores

Michael Quarrey é vice-presidente de Operações Aeroespaciais da Web Industries. Ele tem mais de 30 anos de experiência em gestão com foco na criação de equipes de alto engajamento e alto desempenho. Quarrey possui um M.S. em System Dynamics pelo Dartmouth College e um B.S. em Ciência da Computação pelo Worcester Polytechnic Institute. Ele pode ser contatado em [email protected].

Ben Winters é gerente geral da Web Industries Inc. - CAD Cut Services e tem mais de 25 anos de experiência trabalhando com clientes aeroespaciais. Web Industries é um formatador de precisão de compostos de fibra de carbono e outros materiais usados ​​na fabricação aeroespacial. Winters e a equipe da Web se envolvem com OEMs e fornecedores em camadas no início do desenvolvimento de produtos para conceber soluções de formatação otimizadas para a combinação de materiais, máquinas e processos de manufatura do cliente. Ele pode ser contatado em [email protected].