Проект за бионичка партиција; Биомимика во 3Д; Печатете ја фармата за задачи
Бастијан Шофер/Менаџер за иновации во развој технологии и концептиАЕРБУС
Аглите се излезени - „Ербас“ вработува мултидисциплинарен тим во отворен проект за иновации за да го направи поделниот wallид на кабината на авионот полесен и постабилен со помош на биомимика, користејќи го алгоритмот за вчитување на приклучокот за миење. Деловите се печатат со користење на процесот на 3Д печатење. Материјалот е легура на алуминиум-магнезиум-скандиум за оптимална леснотија и цврстина. Заштедата на тежина е 30 кг, што има директен ефект врз емисиите на СО2.
Кои беа предизвиците на Проектот за бионичка партиција?
Бастијан Шофер: Нашата задача беше да ја оптимизираме партицијата на кабината - партицијата - за авиони со средна должина на семејството А320 од Ербас. Претходната конструкција се состои од метална рамка која е вградена во саќе и е обложена со CFRP. Од една страна, преградата мора да биде доволно стабилна за да може да го носи „клупата за седишта на кабината“, седиштето на кое седат две стјуардеси за време на полетувањето и слетувањето. Покрај тоа, мора да биде можно да се отстрани дел од партицијата или да може да се преклопи за да се пуштат луѓето на носила во итен случај. Целта на проектот беше максимално да се искористи процесот на 3Д печатење, наречен „Производство на додаток на слоеви“ во Airbus, со цел да може да се имплементираат новите принципи на дизајнот на овој начин. На овој начин, може да се генерираат структури кои претходно не беа можни со конвенционалните методи на производство. Нашата цел беше да ја намалиме тежината на постојната партиција за најмалку 30%. Како што стојат работите денес, постигнавме намалување на тежината за 45%. Старата партиција тежеше 65 кг, партицијата Бионик тежи само 35 кг.
Намалувањето на тежината има влијание врз емисиите на СО2?
Бастијан Шофер: Со секој заштеден килограм, во моторите согоруваме 106 кг помалку керозин годишно. Откако ќе ја намалиме тежината за 30 кг, можеме да заштедиме околу 10 тони СО2 годишно преку Bionic Partition. И тоа е само почеток. Можеме да замислиме да продолжиме да ја користиме оваа технологија во различни области на конструкција на авиони и во иднина.
Како точно наидовте на оваа партиција?
Бастијан Шофер: Архитектите на кабината Ербас навистина ни дадоа многу сложена задача. Partидот на преградите мора да биде исклучително стабилен, бидејќи во текот на сертификацијата мора да помине таканаречен тест од 16 g. Ова е тест за крах во кој се применува оптоварување од приближно 3,5 тони во рок од 0,08 секунди. Товарите произлегуваат првенствено од тежината на стјуардесите, кои седат на клупата за стјуардеса, што пак е прицврстено на идот. Со цел да дојдеме до ново и оптимизирано решение за тежина, спроведовме дизајн базиран на биолошки организам. Во нашиот случај, користевме алгоритам како оној што се случува кога ќе порасне мувла „Physarum“. Во рамките на процесот на „генеративно дизајнирање“, алгоритмот испорачува структурни дизајни кои изгледаат прилично неконвенционални. Ни помага да изградиме излишни структури кои се неопходни за да можеме да ги воведеме товарите што произлегуваат од тестот за пад во примарната структура на леталото. Пресметавме повеќе од 10.000 варијанти на дизајнот и користевме Big Data Analytics за да откриеме кој е најдобриот дизајн.
Оваа биомимика беше стандардна или дали е случајно користен алгоритам на мувла?
Бастијан Шофер: За нас беше очигледно дека сакаме да го испробаме алгоритмот на мувла, од една страна, бидејќи е истражуван долго време, а од друга страна, генерира вишок структури што водат до поголема стабилност. Ако се скрши една од патеките на оптоварување, ние сè уште имаме на располагање излишни патеки на оптоварување кои можат да го издржат потребното оптоварување.
Кој материјал го користите за печатење?
Дали партициите се веќе вградени во авиони?
Бастијан Шофер: Во моментов сме во фаза на прототип и ги произведовме првите партиции користејќи го процесот на 3Д печатење. Овие се веќе тестирани и резултатите од тестовите во моментов се инкорпорираат во понатамошниот развој.
Каков развој на настаните очекувате во следните неколку години? Преработувачката индустрија се револуционизира?
За:
Бастијан Шофер е менаџер за иновации во Ербас и ја доби својата диплома од ХАВ Хамбург во 2006 година. Оттогаш тој работел за „Ербас“ на различни проекти и на крајот стана дел од тимот кој стои зад наградуваната „Ербас концепт кабина“. Бастијан е проект менаџер на проектот Bionic Partition, во кој генеративниот дизајн е поврзан со 3Д печатење.