Успешный пионер аэрокосмической отрасли строит бизнес в воздухе и на земле

Предпринимательский дух жив и здоров в Израиле. В качестве примера можно привести компанию Kanfit Ltd. (Мигдаль-ха-Эмек, Израиль), расположенная недалеко от города Назарет. Основанная в 1986 году Шай Файн, авиационным инженером с большим опытом создания военных самолетов, как мастерская по изготовлению композитных инструментов, сегодня Kanfit - это, прежде всего, предприятие по изготовлению и печати с некоторыми работами по сборке в соответствии со спецификациями. Он производит как композитные, так и металлические детали для сборок, которые Шахар Файн, сын Шай Файн и исполнительный вице-президент Kanfit по развитию бизнеса, маркетингу и продажам, называет сборками «на месте и на лету». Его бизнес-направления включают, конечно же, авиакосмическую промышленность - военную, коммерческую и . авиация общего назначения, а также медицинское оборудование, ветроэнергетика, гонки и наземная защита.

Делать все с лучшими и умными

«Мы работаем по принципу« одного окна », - говорит Файн, - и являемся субподрядчиком, не требующим обслуживания». Под этим он подразумевает, что у компании есть возможность изготавливать инструменты, выполнять прототипы, проводить первую проверку изделий и, в конечном итоге, производить серийное производство. Технология производства композитных деталей включает RTM, инфузию, ручную укладку препрега, влажную укладку и автоклав. Примеры деталей охватывают весь спектр - от конструкции кабины и планера и одноразовых медицинских устройств до бортовых магазинов (подробнее об этом ниже) и инновационных инструментов для создания прототипов.

Сертификаты включают AS9100D и Nadcap. Как утверждает Fine, «Kanfit - единственная компания в Израиле, имеющая сертификат Nadcap для обработки RTM». Он находится на своем нынешнем месте в течение четырех лет, в здании площадью 3200 м2, которое удвоило его предыдущую площадь, с обработкой металлических деталей на первом этаже и обработкой композитных материалов на верхнем этаже. Все обширные лабораторные возможности находятся внутри компании, что позволяет сэкономить на стоимости и времени выполнения заказа.

Но Шахар Файн рассказывает CW :«Наша raison d’etre принесет качественные рабочие места на север Израиля ». Среди 188 сотрудников Kanfit - коренные израильтяне и иммигранты со всего мира, включая Германию, Эфиопию, США и бывшие сателлиты Советского Союза:«Kanfit - это микрокосм начинающей нации», - объясняет Файн. «Мы уверены, что у нас в Израиле работают лучшие и самые талантливые инженеры. В сочетании с наглостью нашей страны ключ к нашему успеху в этой конкурентной деловой среде ».

Канфит также работает с Технионом - инженерной школой Израильского технологического института - предоставляя студентам рабочие места и стажировки, чтобы они узнали об инструментах, композитных конструкциях и материалах. Одной из областей, в которой Kanfit поддерживает школу, является Formula SAE:«Мы помогаем им проектировать инструменты и детали, такие как обтекатели или сиденья водителя, когда они находятся здесь, на нашем предприятии. Мы настаиваем на том, чтобы они делали детали своими руками, потому что мы считаем, что это позволяет инженерам проектировать лучшая часть. В CATIA вы можете проектировать все, но в процессе производства вы обнаруживаете, что не можете сделать эту деталь ». Kanfit также решительно поддерживает работников с ограниченными возможностями, говорит Файн, и реализует экологические программы.

Разнообразный персонал Kanfit производит столь же разнообразную смесь композитных и металлических деталей. Для клиентов из аэрокосмической отрасли к ним относятся обтекатели законцовок крыла, обтекатели крыла к корпусу, обтекатели крыла к животу, а также двери и обтекатели основных стоек шасси для бизнес-джетов, военных и оборонных проектов. Некоторые из этих деталей имеют сотовую основу, и Файн говорит, что для этих программ было произведено более 10 000 номеров деталей.

Kanfit является поставщиком уровня 2 (или ниже) для компании Boeing Co.’s (Чикаго, Иллинойс, США) 787; Airbus (Тулуза, Франция) А380; Embraer’s (Сан-Паулу, Бразилия) ERJ и E2 ; Bombardier’s (Монреаль, Канада) CSeries , CRJ , Глобальный -series и Challenger ; и Bell Helicopter Textron (Форт-Уэрт, Техас, США). Другие клиенты включают Senior Aerospace UK (Рикмансворт, Хартфордшир, Великобритания), Elbit Systems (Хайфа, Израиль), Zodiac Innovative Power Solutions (Итонтаун, Нью-Джерси, США), Plasan (Саса, Израиль), Israel Aerospace Industries (IAI, Лод, Израиль). ), Rafael (Хайфа, Израиль), BAE Systems ROKAR (Иерусалим, Израиль), BIRD Aerosystems (Герцлия, Израиль) и ORBIT Communication Systems (Нетания, Израиль). Kanfit также является поставщиком ВВС Израиля (IAF) и Израиля. Министерство обороны.

Кроме того, Kanfit поставляет несколько крупных, но запатентованных программ беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), а с 2013 года поставляет детали для израильской космической промышленности, в том числе разворачиваемую антенну для спутниковой антенны. И он собрал множество медицинских устройств для нескольких клиентов.

Компания Kanfit также участвует в значительной научно-исследовательской деятельности и в мае 2018 года получила поставку машины для автоматической укладки волокон (AFP) от Ingersoll Machine Tool (Рокфорд, Иллинойс, США) с роботизированной головкой, установленной на руке. Файн говорит, что машина была куплена для прототипирования очень сложных деталей:«В Канфите будет располагаться Израильский национальный центр знаний AFP по автоматизированной обработке композитов». В качестве примера он приводит цельную конструктивную раму (подробнее об этом ниже), состоящую из сухого углеродного волокна, автоматически помещаемого на пенопласт, который затем обрабатывается с помощью RTM. Рамы являются прототипами шпангоутов переборок коммерческих самолетов.

Другой научно-исследовательский проект включает европейскую программу под названием EC Horizon 2020, в рамках которой консорциум под названием Hyperdiamond разрабатывает новый метод обнаружения рака с использованием наноалмазов. В этой технологии используются очень мощные магниты, и магниты должны удерживаться или ограничиваться прочными, но легкими композитными зажимами:«Композитные материалы были стимулом для этого проекта», - говорит Файн.

Еще одна область, в которую вошел Kanfit, - это 3D-печать, но в настоящее время вся эта работа выполняется с использованием металлических порошков, в первую очередь титана. Компания использует станок EOS (Krailling, Германия), но Файн говорит, что Kanfit в будущем работает над интеграцией металлов и композитных материалов.

Органический рост, цифровые инструменты

CW Экскурсия начинается в офисе контроля качества Kanfit, где для тестирования купонов используется машина Instron (Норвуд, Массачусетс, США). Файн указывает на небольшой станок с ЧПУ, на котором вырезаются тестовые купоны:«Мы делаем тестовые талоны с каждой запакованной в вакуумный мешок частью для разрушающих испытаний». Файн отмечает, что Kanfit использует приложение искусственного интеллекта под названием OKAPI (разработанное в Израиле) для отслеживания ключевых показателей эффективности (KPI), чтобы упростить рабочий процесс и сделать его более эффективным. Вдоль одного коридора размещены диаграммы, на которых отображаются данные KPI сотрудников, что способствует некоторой дружеской конкуренции.

Fine также дает CW Быстро заглянуть в комнату, заполненную тысячами застежек разных типов и размеров. «Специалист по крепежу» отвечает за своевременную подготовку сборочных комплектов крепежа (JIT) для деталей по мере их поступления с производства. Вдоль того же коридора мы видим две чистые помещения из композитных материалов:одну для деталей, армированных углеродным волокном, а другую - для деталей, армированных стекловолокном. Штрих-коды проверяются по всему производственному маршруту, чтобы документировать прогресс каждой детали.

Новый станок с ЧПУ, недавно приобретенный для производства композитных деталей, используется, например, для обрезки «магазинов» с отбортовкой и развальцовкой или прямоугольных контейнеров с несколькими полостями, которые являются ключевыми компонентами C-MUSIC система защиты коммерческих самолетов. (См. CW Экскурсия по заводу Elbit для получения полного описания системы.) Защищает самолет от ракет, запускаемых с плеча; мякина представляет собой набор небольших кусочков пластиковой пленки с алюминиевым покрытием, которая сбивает радар с толку, отражая радиосигналы; ракеты - это в основном небольшие фейерверки, генерирующие инфракрасные сигнатуры, которые сбивают с толку инфракрасное устройство самонаведения). Согласно отзывам, полученным от IAF, ракеты и ракеты Kanfit превзошли по своим характеристикам светильники других компаний. Сообщается, что компания Kanfit произвела более 8000 магазинов с зажигательной смесью для использования в военно-воздушных силах по всему миру без единого сообщения об их развертывании отказ по причине производственного брака.

Фрезерный станок с ЧПУ помог достичь этой цели, - говорит Файн:«Мы понимаем, что для реализации нашей цели стать« предпочтительным поставщиком »на международный аэрокосмический рынок, нам нужно преимущество над нашими конкурентами и мы должны обеспечить добавленную стоимость для наших клиенты. Мы продолжим внедрять новые технологические процессы, необходимые для крупномасштабного производства ».

Затем Файн делает паузу перед демонстрацией на втором этаже составных частей, в основном для медицинских проектов, включая составные части экзоскелета и ректальные зонды для рака простаты (композиты допускают более тонкие части). Также выставлено крыло для планирующей бомбы. Файн говорит, что крыло сделано из более чем 100 слоев углеродного волокна, которое, хотя и явно избыточно, требуется для удовлетворения требований к жесткости:«Мы изготовили крыло с использованием RTM и достигли объема волокна 60%».

Другая часть, представленная на выставке, была произведена для использования в кардиохирургических операциях и представляет собой форму пончика из стекла / эпоксидной смолы RTM, заполненную медными спиралями, выровненными в одной плоскости. Устройство должно было быть изготовлено с очень жесткими допусками (± 0,01 мм). Как говорит Fine:«Мы можем достичь точности размеров в наших процессах RTM до ± 5 микрон. Мы считаем, что эта технология недостаточно широко используется в индустрии аэрокосмических композитов ».

Kanfit отдает предпочтение RTM, потому что использование сухих тканей и инжектированных смол, а не препрегов снижает материальные затраты Kanfit, а процесс позволяет получать отвержденные детали с приемлемым содержанием пустот намного быстрее. Файн добавляет:«На мой взгляд, детали, изготовленные в автоклаве, имеют чрезмерную конструкцию - например, обтекатели, которые несут очень небольшую нагрузку. Мы переместили детали из автоклава в RTM, который мы рассматриваем как «автоклав для бедных». Он предлагает такую ​​большую гибкость, потому что время цикла зависит от клиента и необходимой производительности. Вы можете использовать нагревание и быстрое время цикла или отверждение при комнатной температуре - все, что необходимо для экономического обоснования ».

Управление рабочей нагрузкой на основе ИИ

Файн указывает на еще одну возможность сэкономить время. Производственный цех может обрабатывать около 4000 заказов на работу в любой момент. Чтобы помочь управлять этой рабочей нагрузкой, каждым рабочим заданием или путешественником , прикрепил к нему датчик Bluetooth, который соединяется с программной системой искусственного интеллекта, разработанной Trekeye (Тель-Авив, Израиль). Система обнаружения отслеживает все датчики, и датчики выдают предупреждения, если путешественник находится не в том месте или был потерян. «Мы не могли использовать RFID-метки, - говорит Файн, - потому что в здании слишком много металла. Эта система действительно упростила весь наш производственный процесс ».

Затем CW посещает лабораторию физических испытаний готовых деталей. Специалисты лаборатории отмечают, что каждая автоклавированная композитная деталь проходит проверку и неразрушающий контроль. Fine ведет через метрологическую зону к зоне окончательного контроля, где детали проходят ультразвуковой контроль; для неразрушающего контроля (NDT) используются две машины Olympus (Уолтем, Массачусетс, США), вместе с FaroArm от Faro Technologies (Lake Mary, FL, US) и лазерным сканером от Creaform Inc. (Levis, QC, Канада). Файн указывает, что лабораторные возможности Kanfit включают в себя испытания физических свойств (объемная доля волокна, содержание пустот, содержание смолы, плотность), испытание механических свойств (прочность на сдвиг короткой балки, отслаивание барабана, прочность на сжатие, прочность на разрыв) и дополнительные испытания, включая плоскостопие, срезание внахлест и четырехточечный изгиб

Далее следует участок обработки, где установлено несколько обрабатывающих центров Haas (Окснард, Калифорния, США) VF 4SS. Еще один высокоскоростной фрезерный станок с ЧПУ, который режет различные материалы в виде листов, работал, разрезая пену ROHACELL, поставляемую Evonik (Marl, Германия). За один цикл резки можно вложить до 40 номеров деталей, отмечает Fine. Здесь же расположены шлифовальный участок и покрасочная камера, а также участок химической обработки алюминия алодином (ингибитор коррозии). Вся вода, используемая на этапах металлообработки, собирается и перерабатывается.

Затем экскурсия переходит к новому зданию автоклава, пристроенному зданию площадью 850 м2, которое, как отмечает Файн, является полностью «зеленым» зданием. То есть в нем используются пассивные системы как для отопления, так и для охлаждения, без необходимости кондиционирования воздуха. Построенный 3 года назад, он вмещает автоклав ASC Process Systems размером 5,5 на 2,1 м (Валенсия, Калифорния, США), изображенный на стр. 28. Целая стена фотографий в здании документирует запоздалый, затяжной процесс, необходимый для доставки автоклава за границу и установки в здании:«Когда в 2014 году началась забастовка в порту Лос-Анджелеса», - штраф вспоминает, что «автоклав стоял на причале в ожидании погрузки и отправки в Израиль. Мы смогли придумать, как доставить автоклав в порт Хьюстона [Техас, США] и погрузить его на борт второго грузового корабля ». Файн говорит, что компания готова в ближайшее время купить второй автоклав, потому что первый сейчас работает почти на полную мощность.

Здесь, в другом чистом помещении, имеющем класс ISO 7, с положительным давлением, автоматизированный планшетный резак Eastman Machine Co. (Буффало, Нью-Йорк, США) отрезает слои и комплекты из материала, хранящегося в ближайшей морозильной камере. Kanfit использует для раскроя программное обеспечение Plataine (Уолтем, Массачусетс, США и Тель-Авив, Израиль). Установленные на потолке лазерные проекторы Aligned Vision (Челмсфорд, Массачусетс, США) помогают выполнять задачи по комплектации и укладке. Рядом находится новый 5-осевой станок с ЧПУ Belotti SpA (Suiso, Италия), который используется для резки, сверления и обработки как инструментов, так и композитных деталей. Рабочий диапазон x / y / z составляет 5 на 2 на 1,6 м. Зона подготовки инструмента находится рядом с автоклавом ASC.

Продолжение расширения

Экскурсия возвращается в вестибюль здания, где выставлены сотни деталей. «Гибридные конструкции - это будущее композитов», - заявляет Файн, отмечая, что композиты в сочетании с металлами, например, в сложной конструкции кабины пилота бизнес-джета компании, позволяют создавать большие и сложные сборочные конструкции. Он добавляет, что бизнес Kanfit - это 40% композитов и 60% металлов, причем композитные материалы растут быстрее, чем металлы, со скоростью 10% CAGR. Сферы роста Kanfit - аэрокосмическая, оборонная и медицинская, особенно конструкции электромагнитных приложений (обтекатели и медицинские детали).

Среди других представленных деталей следует отметить запатентованную сканирующую трубку из углеродного композита для КТ, которая, по словам Файна, содержит «множество коммерческих секретов». Обтекатель из кварцевого волокна и эпоксидной смолы, сделанный из соты из воловьего сердечника, был разработан для частного военного заказчика. Также представлены:составная антенна VOR (радиосигналы в диапазоне 108–117,95 МГц) для коммерческого заказчика; Файн говорит, что металлические части антенны можно легко встроить в композитный ламинат. «Мы смогли предложить клиенту улучшенные характеристики антенны по цене на 40% ниже, чем у оригинальной металлоцентрической конструкции, при том же весе», - добавляет он. Эта антенна была продемонстрирована на недавней конференции AeroDef Общества инженеров-производителей (SME) в Лонг-Бич, Калифорния, США.

Прекрасно заключает:«Мы растем ... и активно разрабатываем новые технологии. Например, с новым роботом AFP компании Ingersoll мы можем заменить головку и укладывать термопластический материал, а затем вернуться к термореактивному материалу. Мы намерены продолжать расширяться и построим еще одно здание в ближайшие три года ».