De toekomst zien: Hoe morgen al hier is

Nu de eerste twee decennia van de 21e eeuw achter ons liggen, is er een natuurlijke neiging om terug te kijken op de laatste 20 jaar en inventarisatie te maken - persoonlijk, professioneel, cultureel, etc. Het resultaat is een lange stroom van "best van" en "ergst van" lijsten die proberen wat met ons gebeurd is in perspectief te plaatsen.

We kunnen hetzelfde doen met composietfabricage en terugkijken op wat, argueerbaar, de meest gevolgrijke 20 jaar van groei is die de industrie ooit heeft gezien. In al deze achteruitkijk, vraag ik me af: Wat vertellen de laatste 20 jaar in composieten M&P ons over de komende 20 jaar? Het korte antwoord is dat ik het niet weet. Maar ik heb een paar dingen die in de gaten gehouden moeten worden.

1. Kosten

Als je al enige tijd in deze industrie zit, weet je dat composieten - op eenheid basis - duurder zijn dan legacy materialen. En voor veel jaren was dit een enorme hamer. Het was gewoon moeilijk om potentiële klanten te laten kijken verder dan de voorafgaande kosten van het vervangen van een metalen onderdeel door een composiet. Dan, een paar jaar geleden, begonnen we te horen over composieten die "zich op programma's inkochten". Zo begon een meer gecoördineerde poging om te evalueren hoe composieten meer kosteneffectief kunnen zijn over de levensduur van een onderdeel of structuur. Dit is mogelijk omdat composieten duurzamer zijn dan legacy materialen. En, wanneer gewichtsbesparing betrokken is, omvatten cascaderende voordelen brandstof- en energiebesparing. Voor veel jaren is een toegevoegde waarde van composieten het onderhoudsvoordeel dat ze bieden. Naar de Boeing 787 en de Airbus A350 hun tweede decennium van dienst betreden, en vliegtuigmaatschappijen de prestaties van deze composiet-intensieve vliegtuigen beoordelen, denk ik dat we zullen ontdekken dat de gemakkelijkheid van onderhoud van composietstructuren, in feite, een groot voordeel is.

2. Automatisering/Data

Ik gooi deze twee samen omdat ze hand in hand gaan. Een van de gevolgen van composieten die onderdeel worden van de standaard materialenpalet voor fabrikanten is dat verwachtingen stijgen. De afhankelijkheid van de industrie van hand laminatie en spreadsheets zal het in de komende 20 jaar niet halen. Elke grote eindmarkt die composietmaterialen consumeert, zal dat doen bij volumes hiertoe ongekend. Enkelgangvervangers voor de 737 en de A320 zullen gebouwd worden met snelheden van 60-100 per maand. Alledaagse auto- en vrachtwagemodellen worden geproduceerd met snelheden van 500.000 per jaar. De windindustrie, al de grootste consument van composietmaterialen, staat open voor substantiële groei in de komende 20 jaar. En als de olie- en gasindustrie morgen wakker wordt en besluit dat composietpijpen de toekomst zijn, zou er misschien niet genoeg koolstofvezel in de wereld zijn om de klus te klaren. De enige manier om bij te benen is met automatisering die aan de volume-, kwaliteits- en consistentie-eisen van de klant voldoet. En, heel snel, zul je geen composietonderdeel of structuur aan een klant kunnen leveren zonder data die conformiteit documenteert met ontwerp, materiaal, verwerking, afwerking en kwaliteitsspecificaties. Kortom, als je een composietfabrikant bent en nog geen chief data officer hebt aangenomen, begin met zoeken.

3. Ontwerpingenieurwerk

Composieten zijn geweldig omdat de variëteit aan hars, vezel en proces typen engineered oplossingen voor bijna elke toepassing mogelijk maken. Composieten zijn een uitdaging omdat de variëteit aan hars, vezel en proces typen engineered oplossingen voor bijna elke toepassing mogelijk maken. Al deze complexiteit blijkt moeilijk te modelleren in een softwareomgeving. De afgelopen 20 jaar heeft dit ontwerp onzekerheid gecreëerd - het aanhouderige gevoel dat het composietonderdeel dat je ontworpen hebt wel of niet zou presteren zoals verwacht. Dit heeft geleid tot de 10% Regel: Ontwerp je composietonderdeel naar de specificatie, en voeg dan 10% toe (hars, vezel, etc.) voor de zekerheid. Die onzekerheid zal verdwijnen in de komende 20 jaar; ontwerpsoftware is op goed weg om de complexiteit van composieten meer dan te evenaren.

Heeft hij fout? Tijd zal vertellen, of jij kunt me vertellen. Laat me weten wat jij denkt dat de komende 20 jaar in petto heeft. Mail me op jeff@compositesworld.com.