મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેકનોલોજી કન્સલ્ટિંગ કંપની સ્મારટેકના જણાવ્યા અનુસાર, એરોસ્પેસ એ એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (AM) દ્વારા સેવા આપતો બીજો સૌથી મોટો ઉદ્યોગ છે, જે દવા પછી બીજા ક્રમે છે. જો કે, એરોસ્પેસ ઘટકોના ઝડપી ઉત્પાદનમાં સિરામિક સામગ્રીના એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગની સંભાવના, વધેલી સુગમતા અને ખર્ચ-અસરકારકતા વિશે હજુ પણ જાગૃતિનો અભાવ છે. AM મજબૂત અને હળવા સિરામિક ભાગોનું ઉત્પાદન ઝડપી અને વધુ ટકાઉ બનાવી શકે છે - શ્રમ ખર્ચ ઘટાડીને, મેન્યુઅલ એસેમ્બલી ઘટાડીને, અને મોડેલિંગ દ્વારા વિકસિત ડિઝાઇન દ્વારા કાર્યક્ષમતા અને પ્રદર્શનમાં સુધારો કરીને, જેનાથી વિમાનનું વજન ઓછું થાય છે. વધુમાં, એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ સિરામિક ટેકનોલોજી 100 માઇક્રોનથી નાના ફીચર્સ માટે ફિનિશ્ડ ભાગોનું પરિમાણીય નિયંત્રણ પૂરું પાડે છે.
જોકે, સિરામિક શબ્દ "બરડપણું" ની ગેરસમજને જન્મ આપી શકે છે. હકીકતમાં, ઉમેરણ-ઉત્પાદિત સિરામિક્સ હળવા, ઝીણા ભાગો ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં મહાન માળખાકીય શક્તિ, કઠિનતા અને વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાં પ્રતિકાર હોય છે. ભવિષ્યલક્ષી કંપનીઓ સિરામિક ઉત્પાદન ઘટકો તરફ વળી રહી છે, જેમાં નોઝલ અને પ્રોપેલર્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટર અને ટર્બાઇન બ્લેડનો સમાવેશ થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિનામાં ઉચ્ચ કઠિનતા હોય છે, અને તેમાં મજબૂત કાટ પ્રતિકાર અને તાપમાન શ્રેણી હોય છે. એલ્યુમિનાથી બનેલા ઘટકો એરોસ્પેસ સિસ્ટમ્સમાં સામાન્ય રીતે ઊંચા તાપમાને ઇલેક્ટ્રિકલી ઇન્સ્યુલેટીંગ પણ કરે છે.
ઝિર્કોનિયા-આધારિત સિરામિક્સ ભારે સામગ્રીની જરૂરિયાતો અને ઉચ્ચ યાંત્રિક તાણ, જેમ કે ઉચ્ચ-સ્તરીય મેટલ મોલ્ડિંગ, વાલ્વ અને બેરિંગ્સ સાથે ઘણા બધા ઉપયોગોને પૂર્ણ કરી શકે છે. સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ સિરામિક્સમાં ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઉત્તમ થર્મલ શોક પ્રતિકાર હોય છે, તેમજ વિવિધ એસિડ, આલ્કલી અને પીગળેલા ધાતુઓના કાટ સામે સારો રાસાયણિક પ્રતિકાર હોય છે. સિલિકોન નાઇટ્રાઇડનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેટર, ઇમ્પેલર્સ અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઓછા-ડાયલેક્ટ્રિક એન્ટેના માટે થાય છે.
સંયુક્ત સિરામિક્સ અનેક ઇચ્છનીય ગુણો પ્રદાન કરે છે. એલ્યુમિના અને ઝિર્કોન સાથે ઉમેરવામાં આવેલા સિલિકોન-આધારિત સિરામિક્સ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે સિંગલ ક્રિસ્ટલ કાસ્ટિંગના ઉત્પાદનમાં સારી કામગીરી બજાવે છે. આનું કારણ એ છે કે આ સામગ્રીથી બનેલા સિરામિક કોરમાં 1,500°C સુધી ખૂબ જ ઓછું થર્મલ વિસ્તરણ, ઉચ્ચ છિદ્રાળુતા, ઉત્તમ સપાટી ગુણવત્તા અને સારી લીચેબિલિટી છે. આ કોરો છાપવાથી ટર્બાઇન ડિઝાઇન ઉત્પન્ન થઈ શકે છે જે ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે અને એન્જિન કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે.
એ વાત જાણીતી છે કે સિરામિક્સનું ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ અથવા મશીનિંગ ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, અને મશીનિંગથી ઉત્પાદિત થતા ઘટકો સુધી મર્યાદિત પહોંચ મળે છે. પાતળી દિવાલો જેવી સુવિધાઓ પણ મશીનિંગમાં મુશ્કેલ હોય છે.
જોકે, લિથોઝ ચોક્કસ, જટિલ આકારના 3D સિરામિક ઘટકોનું ઉત્પાદન કરવા માટે લિથોગ્રાફી-આધારિત સિરામિક મેન્યુફેક્ચરિંગ (LCM) નો ઉપયોગ કરે છે.
CAD મોડેલથી શરૂ કરીને, વિગતવાર સ્પષ્ટીકરણો ડિજિટલ રીતે 3D પ્રિન્ટરમાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે. પછી પારદર્શક વેટની ટોચ પર ચોક્કસ રીતે ફોર્મ્યુલેટેડ સિરામિક પાવડર લગાવો. ગતિશીલ બાંધકામ પ્લેટફોર્મને કાદવમાં ડૂબાડવામાં આવે છે અને પછી પસંદગીપૂર્વક નીચેથી દૃશ્યમાન પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે છે. લેયર ઇમેજ ડિજિટલ માઇક્રો-મિરર ડિવાઇસ (DMD) દ્વારા પ્રોજેક્શન સિસ્ટમ સાથે જોડીને જનરેટ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરીને, ત્રિ-પરિમાણીય લીલો ભાગ સ્તર દ્વારા સ્તર જનરેટ કરી શકાય છે. થર્મલ પોસ્ટ-ટ્રીટમેન્ટ પછી, બાઈન્ડર દૂર કરવામાં આવે છે અને લીલા ભાગોને સિન્ટર કરવામાં આવે છે - ખાસ હીટિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા સંયુક્ત - ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને સપાટીની ગુણવત્તા સાથે સંપૂર્ણપણે ગાઢ સિરામિક ભાગ ઉત્પન્ન કરવા માટે.
LCM ટેકનોલોજી ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ અને લોસ્ટ વેક્સ કાસ્ટિંગ માટે જરૂરી ખર્ચાળ અને કપરું મોલ્ડ ઉત્પાદનને બાયપાસ કરીને ટર્બાઇન એન્જિન ઘટકોના રોકાણ કાસ્ટિંગ માટે એક નવીન, ખર્ચ-અસરકારક અને ઝડપી પ્રક્રિયા પૂરી પાડે છે.
LCM એવી ડિઝાઇન પણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે જે અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી, જ્યારે અન્ય પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણી ઓછી કાચી સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે.
સિરામિક મટિરિયલ્સ અને LCM ટેકનોલોજીની વિશાળ સંભાવના હોવા છતાં, AM ઓરિજિનલ ઇક્વિપમેન્ટ મેન્યુફેક્ચરર્સ (OEM) અને એરોસ્પેસ ડિઝાઇનર્સ વચ્ચે હજુ પણ અંતર છે.
એક કારણ એ હોઈ શકે છે કે ખાસ કરીને કડક સલામતી અને ગુણવત્તાની આવશ્યકતાઓ ધરાવતા ઉદ્યોગોમાં નવી ઉત્પાદન પદ્ધતિઓનો પ્રતિકાર. એરોસ્પેસ ઉત્પાદન માટે ઘણી ચકાસણી અને લાયકાત પ્રક્રિયાઓ તેમજ સંપૂર્ણ અને સખત પરીક્ષણની જરૂર પડે છે.
બીજો અવરોધ એ માન્યતાનો સમાવેશ કરે છે કે 3D પ્રિન્ટીંગ મુખ્યત્વે ફક્ત એક જ વખતના ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ માટે યોગ્ય છે, હવામાં ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી કોઈપણ વસ્તુ માટે નહીં. ફરીથી, આ એક ગેરસમજ છે, અને 3D પ્રિન્ટેડ સિરામિક ઘટકોનો મોટા પાયે ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ થતો હોવાનું સાબિત થયું છે.
એક ઉદાહરણ ટર્બાઇન બ્લેડનું ઉત્પાદન છે, જ્યાં AM સિરામિક પ્રક્રિયા સિંગલ ક્રિસ્ટલ (SX) કોરો, તેમજ ડાયરેક્શનલ સોલિડિફિકેશન (DS) અને ઇક્વિએક્સ્ડ કાસ્ટિંગ (EX) સુપરએલોય ટર્બાઇન બ્લેડનું ઉત્પાદન કરે છે. જટિલ શાખા માળખાં, બહુવિધ દિવાલો અને 200μm કરતા ઓછી પાછળની ધારવાળા કોરો ઝડપથી અને આર્થિક રીતે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે, અને અંતિમ ઘટકોમાં સુસંગત પરિમાણીય ચોકસાઈ અને ઉત્તમ સપાટી પૂર્ણાહુતિ હોય છે.
સંદેશાવ્યવહાર વધારવાથી એરોસ્પેસ ડિઝાઇનર્સ અને AM OEM એકસાથે આવી શકે છે અને LCM અને અન્ય તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પાદિત સિરામિક ઘટકો પર સંપૂર્ણ વિશ્વાસ કરી શકાય છે. ટેકનોલોજી અને કુશળતા અસ્તિત્વમાં છે. તેને R&D અને પ્રોટોટાઇપિંગ માટે AM થી વિચારવાની રીત બદલવાની જરૂર છે, અને તેને મોટા પાયે વ્યાપારી એપ્લિકેશનો માટે આગળના માર્ગ તરીકે જોવાની જરૂર છે.
શિક્ષણ ઉપરાંત, એરોસ્પેસ કંપનીઓ કર્મચારીઓ, એન્જિનિયરિંગ અને પરીક્ષણમાં પણ સમય રોકાણ કરી શકે છે. ઉત્પાદકો ધાતુઓ નહીં, પણ સિરામિક્સનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વિવિધ ધોરણો અને પદ્ધતિઓથી પરિચિત હોવા જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટ્રક્ચરલ સિરામિક્સ માટે લિથોઝના બે મુખ્ય ASTM ધોરણો તાકાત પરીક્ષણ માટે ASTM C1161 અને કઠિનતા પરીક્ષણ માટે ASTM C1421 છે. આ ધોરણો બધી પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પાદિત સિરામિક્સ પર લાગુ પડે છે. સિરામિક એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં, પ્રિન્ટિંગ સ્ટેપ ફક્ત એક ફોર્મિંગ પદ્ધતિ છે, અને ભાગો પરંપરાગત સિરામિક્સ જેવા જ પ્રકારના સિન્ટરિંગમાંથી પસાર થાય છે. તેથી, સિરામિક ભાગોનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પરંપરાગત મશીનિંગ જેવું જ હશે.
સામગ્રી અને ટેકનોલોજીના સતત વિકાસના આધારે, આપણે વિશ્વાસપૂર્વક કહી શકીએ છીએ કે ડિઝાઇનરોને વધુ ડેટા મળશે. નવી સિરામિક સામગ્રી ચોક્કસ એન્જિનિયરિંગ જરૂરિયાતો અનુસાર વિકસાવવામાં આવશે અને કસ્ટમાઇઝ કરવામાં આવશે. AM સિરામિક્સથી બનેલા ભાગો એરોસ્પેસમાં ઉપયોગ માટે પ્રમાણપત્ર પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરશે. અને સુધારેલ મોડેલિંગ સોફ્ટવેર જેવા વધુ સારા ડિઝાઇન સાધનો પ્રદાન કરશે.
LCM ટેકનિકલ નિષ્ણાતો સાથે સહયોગ કરીને, એરોસ્પેસ કંપનીઓ આંતરિક રીતે AM સિરામિક પ્રક્રિયાઓ રજૂ કરી શકે છે - સમય ઘટાડી શકે છે, ખર્ચ ઘટાડી શકે છે અને કંપનીની પોતાની બૌદ્ધિક સંપત્તિના વિકાસ માટે તકો ઊભી કરી શકે છે. દૂરંદેશી અને લાંબા ગાળાના આયોજન સાથે, એરોસ્પેસ કંપનીઓ જે સિરામિક ટેકનોલોજીમાં રોકાણ કરે છે તેઓ આગામી દસ વર્ષ અને તે પછીના સમયમાં તેમના સમગ્ર ઉત્પાદન પોર્ટફોલિયોમાં નોંધપાત્ર લાભ મેળવી શકે છે.
AM સિરામિક્સ સાથે ભાગીદારી સ્થાપિત કરીને, એરોસ્પેસ મૂળ સાધનો ઉત્પાદકો એવા ઘટકોનું ઉત્પાદન કરશે જે અગાઉ અકલ્પનીય હતા.
About the author: Shawn Allan is the vice president of additive manufacturing expert Lithoz. You can contact him at sallan@lithoz-america.com.
શોન એલન 1 સપ્ટેમ્બર, 2021 ના ​​રોજ ક્લેવલેન્ડ, ઓહિયોમાં સિરામિક્સ એક્સ્પોમાં સિરામિક એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગના ફાયદાઓને અસરકારક રીતે પહોંચાડવામાં આવતી મુશ્કેલીઓ પર વાત કરશે.
જોકે હાઇપરસોનિક ફ્લાઇટ સિસ્ટમ્સનો વિકાસ દાયકાઓથી અસ્તિત્વમાં છે, તે હવે યુએસ રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણની ટોચની પ્રાથમિકતા બની ગયું છે, જે આ ક્ષેત્રને ઝડપી વિકાસ અને પરિવર્તનની સ્થિતિમાં લાવે છે. એક અનન્ય બહુ-શાખાકીય ક્ષેત્ર તરીકે, તેના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા માટે જરૂરી કુશળતા ધરાવતા નિષ્ણાતો શોધવાનો પડકાર છે. જો કે, જ્યારે પૂરતા નિષ્ણાતો ન હોય, ત્યારે તે નવીનતાનો અભાવ બનાવે છે, જેમ કે R&D તબક્કામાં પહેલા ડિઝાઇન ફોર મેન્યુફેક્ચરેબિલિટી (DFM) મૂકવી, અને પછી ખર્ચ-અસરકારક ફેરફારો કરવામાં મોડું થઈ જાય ત્યારે ઉત્પાદન તફાવતમાં ફેરવાઈ જવું.
નવા સ્થાપિત યુનિવર્સિટી એલાયન્સ ફોર એપ્લાઇડ હાઇપરસોનિક્સ (UCAH) જેવા જોડાણો, ક્ષેત્રને આગળ વધારવા માટે જરૂરી પ્રતિભાઓને વિકસાવવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ વાતાવરણ પૂરું પાડે છે. વિદ્યાર્થીઓ ટેકનોલોજી વિકસાવવા અને મહત્વપૂર્ણ હાઇપરસોનિક સંશોધનને આગળ વધારવા માટે યુનિવર્સિટી સંશોધકો અને ઉદ્યોગ વ્યાવસાયિકો સાથે સીધા કામ કરી શકે છે.
UCAH અને અન્ય સંરક્ષણ કન્સોર્ટિયાએ સભ્યોને વિવિધ એન્જિનિયરિંગ નોકરીઓમાં જોડાવા માટે અધિકૃત કર્યા હોવા છતાં, ડિઝાઇનથી લઈને સામગ્રી વિકાસ અને પસંદગીથી લઈને ઉત્પાદન વર્કશોપ સુધી, વૈવિધ્યસભર અને અનુભવી પ્રતિભાઓને વિકસાવવા માટે વધુ કાર્ય કરવાની જરૂર છે.
આ ક્ષેત્રમાં વધુ સ્થાયી મૂલ્ય પૂરું પાડવા માટે, યુનિવર્સિટી જોડાણે ઉદ્યોગની જરૂરિયાતો સાથે સંરેખિત થઈને, ઉદ્યોગ-યોગ્ય સંશોધનમાં સભ્યોને સામેલ કરીને અને કાર્યક્રમમાં રોકાણ કરીને કાર્યબળ વિકાસને પ્રાથમિકતા આપવી જોઈએ.
હાઇપરસોનિક ટેકનોલોજીને મોટા પાયે ઉત્પાદન કરી શકાય તેવા પ્રોજેક્ટ્સમાં રૂપાંતરિત કરતી વખતે, હાલના એન્જિનિયરિંગ અને ઉત્પાદન શ્રમ કૌશલ્ય તફાવત એ સૌથી મોટો પડકાર છે. જો પ્રારંભિક સંશોધન આ યોગ્ય રીતે નામ આપવામાં આવેલ મૃત્યુની ખીણ - સંશોધન અને વિકાસ અને ઉત્પાદન વચ્ચેના અંતર - ને પાર ન કરે, અને ઘણા મહત્વાકાંક્ષી પ્રોજેક્ટ્સ નિષ્ફળ ગયા હોય - તો આપણે એક લાગુ અને શક્ય ઉકેલ ગુમાવી દીધો છે.
યુએસ ઉત્પાદન ઉદ્યોગ સુપરસોનિક ગતિને વેગ આપી શકે છે, પરંતુ પાછળ પડી જવાનું જોખમ એ છે કે શ્રમ દળનું કદ મેચ કરવા માટે વિસ્તૃત કરવામાં આવે. તેથી, સરકાર અને યુનિવર્સિટી વિકાસ સંઘે આ યોજનાઓને અમલમાં મૂકવા માટે ઉત્પાદકો સાથે સહયોગ કરવો જોઈએ.
આ ઉદ્યોગમાં ઉત્પાદન વર્કશોપથી લઈને એન્જિનિયરિંગ પ્રયોગશાળાઓ સુધી કૌશલ્યના અભાવનો અનુભવ થયો છે - હાઇપરસોનિક બજાર વધતાં આ તફાવતો વધુ વિસ્તરશે. ઉભરતી ટેકનોલોજીઓને ક્ષેત્રમાં જ્ઞાન વધારવા માટે ઉભરતી શ્રમબળની જરૂર પડે છે.
હાઇપરસોનિક કાર્ય વિવિધ સામગ્રી અને માળખાના અનેક મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં ફેલાયેલું છે, અને દરેક ક્ષેત્રના પોતાના ટેકનિકલ પડકારોનો સમૂહ છે. તેમને ઉચ્ચ સ્તરનું વિગતવાર જ્ઞાન જરૂરી છે, અને જો જરૂરી કુશળતા અસ્તિત્વમાં ન હોય, તો આ વિકાસ અને ઉત્પાદનમાં અવરોધો ઊભી કરી શકે છે. જો આપણી પાસે કામ જાળવવા માટે પૂરતા લોકો ન હોય, તો હાઇ-સ્પીડ ઉત્પાદનની માંગને પૂર્ણ કરવી અશક્ય બનશે.
ઉદાહરણ તરીકે, આપણને એવા લોકોની જરૂર છે જે અંતિમ ઉત્પાદન બનાવી શકે. આધુનિક ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપવા અને ઉત્પાદનની ભૂમિકામાં રસ ધરાવતા વિદ્યાર્થીઓનો સમાવેશ થાય તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે UCAH અને અન્ય સંગઠનો આવશ્યક છે. ક્રોસ-ફંક્શનલ સમર્પિત કાર્યબળ વિકાસ પ્રયાસો દ્વારા, ઉદ્યોગ આગામી થોડા વર્ષોમાં હાઇપરસોનિક ફ્લાઇટ યોજનાઓમાં સ્પર્ધાત્મક લાભ જાળવી શકશે.
UCAH ની સ્થાપના કરીને, સંરક્ષણ વિભાગ આ ક્ષેત્રમાં ક્ષમતાઓના નિર્માણ માટે વધુ કેન્દ્રિત અભિગમ અપનાવવાની તક ઊભી કરી રહ્યું છે. બધા ગઠબંધન સભ્યોએ વિદ્યાર્થીઓની વિશિષ્ટ ક્ષમતાઓને તાલીમ આપવા માટે સાથે મળીને કામ કરવું જોઈએ જેથી આપણે સંશોધનની ગતિ બનાવી અને જાળવી શકીએ અને આપણા દેશને જરૂરી પરિણામો ઉત્પન્ન કરવા માટે તેનો વિસ્તાર કરી શકીએ.
હવે બંધ થયેલ NASA એડવાન્સ્ડ કમ્પોઝિટ એલાયન્સ એ સફળ કાર્યબળ વિકાસ પ્રયાસનું ઉદાહરણ છે. તેની અસરકારકતા ઉદ્યોગના હિતો સાથે R&D કાર્યને જોડવાનું પરિણામ છે, જે સમગ્ર વિકાસ ઇકોસિસ્ટમમાં નવીનતાને વિસ્તૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ઉદ્યોગના નેતાઓએ બે થી ચાર વર્ષ સુધી પ્રોજેક્ટ્સ પર NASA અને યુનિવર્સિટીઓ સાથે સીધા કામ કર્યું છે. બધા સભ્યોએ વ્યાવસાયિક જ્ઞાન અને અનુભવ વિકસાવ્યો છે, બિન-સ્પર્ધાત્મક વાતાવરણમાં સહકાર આપવાનું શીખ્યા છે, અને ભવિષ્યમાં મુખ્ય ઉદ્યોગ ખેલાડીઓને ઉછેરવા માટે કોલેજના વિદ્યાર્થીઓને વિકાસ માટે ઉછેર્યા છે.
આ પ્રકારનો કાર્યબળ વિકાસ ઉદ્યોગમાં રહેલી ખાલી જગ્યાઓ ભરે છે અને નાના વ્યવસાયોને ઝડપથી નવીનતા લાવવા અને ક્ષેત્રમાં વૈવિધ્યીકરણ કરવાની તકો પૂરી પાડે છે જેથી યુએસ રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા અને આર્થિક સુરક્ષા પહેલ માટે વધુ વૃદ્ધિ-અનુકૂળ બને.
UCAH સહિત યુનિવર્સિટી જોડાણો હાઇપરસોનિક ક્ષેત્ર અને સંરક્ષણ ઉદ્યોગમાં મહત્વપૂર્ણ સંપત્તિ છે. જોકે તેમના સંશોધને ઉભરતી નવીનતાઓને પ્રોત્સાહન આપ્યું છે, તેમનું સૌથી મોટું મૂલ્ય આપણી આગામી પેઢીના કાર્યબળને તાલીમ આપવાની તેમની ક્ષમતામાં રહેલું છે. કન્સોર્ટિયમને હવે આવી યોજનાઓમાં રોકાણને પ્રાથમિકતા આપવાની જરૂર છે. આમ કરીને, તેઓ હાઇપરસોનિક નવીનતાની લાંબા ગાળાની સફળતાને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદ કરી શકે છે.
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.
જટિલ, ઉચ્ચ એન્જિનિયર્ડ ઉત્પાદનો (જેમ કે વિમાનના ઘટકો) ના ઉત્પાદકો દરેક વખતે સંપૂર્ણતા માટે પ્રતિબદ્ધ હોય છે. દાવપેચ માટે કોઈ અવકાશ નથી.
વિમાનનું ઉત્પાદન અત્યંત જટિલ હોવાથી, ઉત્પાદકોએ ગુણવત્તા પ્રક્રિયાનું કાળજીપૂર્વક સંચાલન કરવું જોઈએ, દરેક પગલા પર ખૂબ ધ્યાન આપવું જોઈએ. આ માટે નિયમનકારી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરતી વખતે ગતિશીલ ઉત્પાદન, ગુણવત્તા, સલામતી અને સપ્લાય ચેઇન મુદ્દાઓનું સંચાલન અને અનુકૂલન કેવી રીતે કરવું તેની ઊંડાણપૂર્વકની સમજ જરૂરી છે.
ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ઉત્પાદનોના વિતરણને ઘણા પરિબળો અસર કરે છે, તેથી જટિલ અને વારંવાર બદલાતા ઉત્પાદન ઓર્ડરનું સંચાલન કરવું મુશ્કેલ છે. નિરીક્ષણ અને ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પરીક્ષણના દરેક પાસામાં ગુણવત્તા પ્રક્રિયા ગતિશીલ હોવી જોઈએ. ઇન્ડસ્ટ્રી 4.0 વ્યૂહરચનાઓ અને આધુનિક ઉત્પાદન ઉકેલોને કારણે, આ ગુણવત્તા પડકારોનું સંચાલન અને પાર કરવું સરળ બન્યું છે.
વિમાન ઉત્પાદનનું પરંપરાગત ધ્યાન હંમેશા સામગ્રી પર રહ્યું છે. મોટાભાગની ગુણવત્તા સમસ્યાઓનું મૂળ બરડ ફ્રેક્ચર, કાટ, ધાતુનો થાક અથવા અન્ય પરિબળો હોઈ શકે છે. જો કે, આજના વિમાન ઉત્પાદનમાં અદ્યતન, ઉચ્ચ એન્જિનિયર્ડ તકનીકોનો સમાવેશ થાય છે જે પ્રતિરોધક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. ઉત્પાદન બનાવટ અત્યંત વિશિષ્ટ અને જટિલ પ્રક્રિયાઓ અને ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમોનો ઉપયોગ કરે છે. જનરલ ઓપરેશન્સ મેનેજમેન્ટ સોફ્ટવેર સોલ્યુશન્સ હવે અત્યંત જટિલ સમસ્યાઓ હલ કરી શકશે નહીં.
વૈશ્વિક સપ્લાય ચેઇનમાંથી વધુ જટિલ ભાગો ખરીદી શકાય છે, તેથી એસેમ્બલી પ્રક્રિયા દરમિયાન તેમને એકીકૃત કરવા પર વધુ વિચારણા કરવી જોઈએ. અનિશ્ચિતતા સપ્લાય ચેઇન દૃશ્યતા અને ગુણવત્તા વ્યવસ્થાપન માટે નવા પડકારો લાવે છે. આટલા બધા ભાગો અને તૈયાર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે વધુ સારી અને વધુ સંકલિત ગુણવત્તા પદ્ધતિઓની જરૂર છે.
ઇન્ડસ્ટ્રી 4.0 ઉત્પાદન ઉદ્યોગના વિકાસનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને કડક ગુણવત્તા આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે વધુને વધુ અદ્યતન તકનીકોની જરૂર છે. સહાયક તકનીકોમાં ઇન્ડસ્ટ્રિયલ ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IIoT), ડિજિટલ થ્રેડ્સ, ઓગમેન્ટેડ રિયાલિટી (AR) અને પ્રિડિક્ટીવ એનાલિટિક્સનો સમાવેશ થાય છે.
ગુણવત્તા 4.0 એ ડેટા-આધારિત ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ગુણવત્તા પદ્ધતિનું વર્ણન કરે છે જેમાં ઉત્પાદનો, પ્રક્રિયાઓ, આયોજન, પાલન અને ધોરણોનો સમાવેશ થાય છે. તે પરંપરાગત ગુણવત્તા પદ્ધતિઓને બદલવાને બદલે તેના પર બનેલ છે, જે તેના ઔદ્યોગિક સમકક્ષો જેવી જ નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં મશીન લર્નિંગ, કનેક્ટેડ ડિવાઇસ, ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ અને ડિજિટલ ટ્વિન્સનો સમાવેશ થાય છે જેથી સંસ્થાના કાર્યપ્રવાહને પરિવર્તિત કરી શકાય અને સંભવિત ઉત્પાદનો અથવા પ્રક્રિયાઓની ખામીઓને દૂર કરી શકાય. ગુણવત્તા 4.0 ના ઉદભવથી ડેટા પર નિર્ભરતા વધારીને અને એકંદર ઉત્પાદન નિર્માણ પદ્ધતિના ભાગ રૂપે ગુણવત્તાનો ઊંડો ઉપયોગ કરીને કાર્યસ્થળ સંસ્કૃતિમાં વધુ ફેરફાર થવાની અપેક્ષા છે.
ગુણવત્તા 4.0 શરૂઆતથી ડિઝાઇન તબક્કા સુધીના ઓપરેશનલ અને ગુણવત્તા ખાતરી (QA) મુદ્દાઓને એકીકૃત કરે છે. આમાં ઉત્પાદનોની કલ્પના અને ડિઝાઇન કેવી રીતે કરવી તે શામેલ છે. તાજેતરના ઉદ્યોગ સર્વેક્ષણ પરિણામો સૂચવે છે કે મોટાભાગના બજારોમાં સ્વચાલિત ડિઝાઇન ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયા નથી. મેન્યુઅલ પ્રક્રિયા ભૂલો માટે જગ્યા છોડે છે, પછી ભલે તે આંતરિક ભૂલ હોય કે સપ્લાય ચેઇનમાં ડિઝાઇન અને ફેરફારોનો સંપર્ક કરતી હોય.
ડિઝાઇન ઉપરાંત, ક્વોલિટી 4.0 કચરો ઘટાડવા, પુનઃકાર્ય ઘટાડવા અને ઉત્પાદન પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે પ્રક્રિયા-કેન્દ્રિત મશીન લર્નિંગનો પણ ઉપયોગ કરે છે. વધુમાં, તે ડિલિવરી પછી ઉત્પાદન પ્રદર્શન સમસ્યાઓનું નિરાકરણ પણ કરે છે, ઉત્પાદન સોફ્ટવેરને દૂરસ્થ રીતે અપડેટ કરવા માટે ઓન-સાઇટ પ્રતિસાદનો ઉપયોગ કરે છે, ગ્રાહક સંતોષ જાળવી રાખે છે અને આખરે પુનરાવર્તિત વ્યવસાય સુનિશ્ચિત કરે છે. તે ઇન્ડસ્ટ્રી 4.0 નો અવિભાજ્ય ભાગીદાર બની રહ્યો છે.
જોકે, ગુણવત્તા ફક્ત પસંદ કરેલી ઉત્પાદન લિંક્સ પર જ લાગુ પડતી નથી. ગુણવત્તા 4.0 ની સમાવેશીતા ઉત્પાદન સંસ્થાઓમાં એક વ્યાપક ગુણવત્તા અભિગમ સ્થાપિત કરી શકે છે, જે ડેટાની પરિવર્તનશીલ શક્તિને કોર્પોરેટ વિચારસરણીનો અભિન્ન ભાગ બનાવે છે. સંસ્થાના તમામ સ્તરે પાલન એકંદર ગુણવત્તા સંસ્કૃતિના નિર્માણમાં ફાળો આપે છે.
કોઈપણ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ૧૦૦% સમય સુધી સંપૂર્ણ રીતે ચાલી શકતી નથી. બદલાતી પરિસ્થિતિઓ અણધારી ઘટનાઓનું કારણ બને છે જેને સુધારણાની જરૂર પડે છે. જેમને ગુણવત્તાનો અનુભવ છે તેઓ સમજે છે કે તે સંપૂર્ણતા તરફ આગળ વધવાની પ્રક્રિયા વિશે છે. તમે કેવી રીતે ખાતરી કરો છો કે ગુણવત્તાને પ્રક્રિયામાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે જેથી શક્ય તેટલી વહેલી તકે સમસ્યાઓ શોધી શકાય? જ્યારે તમને ખામી દેખાય ત્યારે તમે શું કરશો? શું આ સમસ્યાનું કારણ કોઈ બાહ્ય પરિબળો છે? આ સમસ્યા ફરીથી ન થાય તે માટે તમે નિરીક્ષણ યોજના અથવા પરીક્ષણ પ્રક્રિયામાં કયા ફેરફારો કરી શકો છો?
દરેક ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સંબંધિત અને સંબંધિત ગુણવત્તા પ્રક્રિયા હોય તેવી માનસિકતા સ્થાપિત કરો. એક એવા ભવિષ્યની કલ્પના કરો જ્યાં એક-થી-એક સંબંધ હોય અને ગુણવત્તાનું સતત માપન કરો. ગમે તે થાય, સંપૂર્ણ ગુણવત્તા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. દરેક કાર્ય કેન્દ્ર સમસ્યાઓ આવે તે પહેલાં સુધારણા માટેના ક્ષેત્રોને ઓળખવા માટે દૈનિક ધોરણે સૂચકાંકો અને મુખ્ય પ્રદર્શન સૂચકાંકો (KPIs) ની સમીક્ષા કરે છે.
આ ક્લોઝ્ડ-લૂપ સિસ્ટમમાં, દરેક ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ગુણવત્તા અનુમાન હોય છે, જે પ્રક્રિયાને રોકવા, પ્રક્રિયા ચાલુ રાખવા અથવા રીઅલ-ટાઇમ ગોઠવણો કરવા માટે પ્રતિસાદ પૂરો પાડે છે. સિસ્ટમ થાક અથવા માનવ ભૂલથી પ્રભાવિત થતી નથી. ઉચ્ચ ગુણવત્તા સ્તર પ્રાપ્ત કરવા, ચક્ર સમય ઘટાડવા અને AS9100 ધોરણોનું પાલન સુનિશ્ચિત કરવા માટે વિમાન ઉત્પાદન માટે રચાયેલ ક્લોઝ્ડ-લૂપ ગુણવત્તા સિસ્ટમ આવશ્યક છે.
દસ વર્ષ પહેલાં, ઉત્પાદન ડિઝાઇન, બજાર સંશોધન, સપ્લાયર્સ, ઉત્પાદન સેવાઓ અથવા ગ્રાહક સંતોષને અસર કરતા અન્ય પરિબળો પર QA પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનો વિચાર અશક્ય હતો. ઉત્પાદન ડિઝાઇન ઉચ્ચ અધિકારી તરફથી આવે છે તેવું માનવામાં આવે છે; ગુણવત્તા એ આ ડિઝાઇનને એસેમ્બલી લાઇન પર ચલાવવા વિશે છે, તેમની ખામીઓને ધ્યાનમાં લીધા વિના.
આજે, ઘણી કંપનીઓ વ્યવસાય કેવી રીતે કરવો તે અંગે પુનર્વિચાર કરી રહી છે. 2018 માં યથાવત્ સ્થિતિ હવે શક્ય નહીં હોય. વધુને વધુ ઉત્પાદકો વધુને વધુ સ્માર્ટ અને સ્માર્ટ બની રહ્યા છે. વધુ જ્ઞાન ઉપલબ્ધ છે, જેનો અર્થ એ છે કે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને પ્રદર્શન સાથે, પ્રથમ વખત યોગ્ય ઉત્પાદન બનાવવા માટે વધુ સારી બુદ્ધિ.