Автоспорт, Performance Racing и 3D-печать:интервью с Ревантом Муругесаном из Carbon Performance

Мир спортивных гонок и автоспорта определяется инновациями. Там, где производительность и скорость являются ключевыми критериями, решающее значение имеет поддержание инженерного мастерства. Таким образом, сектор все больше обращает внимание на такие технологии, как аддитивное производство, для стимулирования инноваций.

Одной из компаний, использующих эту разработку, является Carbon Performance, британский стартап, который производит высокопроизводительные компоненты с использованием аддитивного производства. Используя технологии искусственного интеллекта и блокчейн в дополнение к AM, компания стремится поставлять интеллектуальные автомобильные компоненты следующего поколения.

Мы поговорили с управляющим директором Carbon Performance Ревантом Муругесаном, чтобы изучить преимущества аддитивного производства для высокопроизводительных гонок и текущее состояние AM в отрасли.

Не могли бы вы рассказать мне немного о Carbon Performance?

Carbon Performance - первый в мире розничный бренд автомобильной техники, ориентированный исключительно на аддитивное производство. По сути, наша цель - преодолеть разрыв между аддитивными технологиями производства и потребительским рынком.

Используя AM, мы проектируем и производим высокопроизводительные компоненты, такие как стойки подвески и тормозные суппорты, для автомобильной промышленности.

Хотя аддитивное производство позволяет многое, от прототипирования до производства, многие преимущества не достигаются напрямую конечным потребителям. Конечно, попытки восполнить этот пробел сопряжены с трудностями, и именно здесь на помощь приходит Carbon Performance.

Каково видение Carbon Performance?

Работая в автомобильной промышленности довольно долгое время, мы понимаем, что глобальные выбросы углерода находятся на рекордно высоком уровне. Мы пытаемся решить эту экологическую проблему в автомобильной промышленности и устранить неэффективность самих компонентов с помощью искусственного интеллекта и 3D-печати.

Итак, наша конечная цель двоякая:1) уменьшить воздействие производства на окружающую среду и 2) вернуть производство в Великобританию.

Какие преимущества дает аддитивное производство для гонок?

Во-первых, я бы сказал, что аддитивное производство улучшает производительность.

Возьмем для примера компоненты подвески. При традиционном производстве производители брали кусок металла и вырезали материал, чтобы получить окончательную форму.

Напротив, при использовании аддитивного производства компоненты подвески становятся на 25% легче. Это улучшает неподрессоренную массу автомобиля, что буквально означает улучшение характеристик.

На данный момент у нас от восьми до десяти процентов материальных потерь, но мы планируем снизить их до нуля, что является довольно сложной задачей.

Во-вторых, аддитивное производство может повысить топливную экономичность. С нашими высокопроизводительными клиентами мы можем продемонстрировать это в цифрах. Например, мы можем заставить машину ехать на шесть секунд быстрее за 80 кругов. В гонках с высокими характеристиками запас такого типа огромен.

Как вы видите развитие аддитивного производства с учетом вашего обширного опыта в этой отрасли за эти годы?

Мне было 14 или 15 лет, когда я купил свой первый 3D-принтер. Тогда эта отрасль была намного раньше, чем сейчас, с точки зрения 3D-печати. Например, варианты материалов были очень ограничены. В то время ABS был роскошью!

Я видел рост отрасли от настольной 3D-печати до промышленного аддитивного производства с SLA, SLS и, конечно же, 3D-печатью на металле. Это очень обнадеживает.

Отрасль быстро растет:среднегодовой темп роста составляет около 38%. Она прошла путь от горстки производителей 3D-принтеров до тысяч производителей, сервисных бюро, бизнес-консультантов и поставщиков материалов. Экосистема явно развивается.

Что мы пытаемся сделать с Carbon Performance, так это довести отрасль до ее пределов и вывести на рынок потребительские товары, а не ограничиваться технологией только специализированными приложениями. Именно в этом сейчас отрасль.

Не могли бы вы подробнее рассказать, как вы используете инструменты генеративного дизайна и оптимизации и какие преимущества они приносят в производственный процесс?

Генеративный дизайн все еще находится на начальной стадии. На самом деле существует лишь небольшое количество компаний, которые предоставляют это.

При этом мы используем такие технологии, как генеративный дизайн, чтобы выводить на рынок новые продукты. Например, программное обеспечение для генеративного дизайна помогает нам находить радикальные решения. По сути, мы стараемся сделать наши продукты как минимум на 40% легче.

Поэтому мы используем инструменты генеративного проектирования, оптимизации решетки и топологии, чтобы уменьшить вес компонентов и улучшить их производительность.

Вы также используете искусственный интеллект и блокчейн. Не могли бы вы объяснить, как Carbon Performance использует эти технологии в сочетании с 3D-печатью?

Во-первых, важно сказать, что искусственный интеллект часто понимают неправильно:это не отдельная технология, а скорее общий термин для целого ряда технологий. Генеративный дизайн на самом деле является разновидностью искусственного интеллекта, потому что проекты создаются с использованием машинного интеллекта.

В настоящее время мы разрабатываем собственное программное обеспечение для генеративного дизайна, которое планируем завершить в 2020 году. Это будет второе программное обеспечение для генеративного дизайна в Великобритании.

Блокчейн охватывает аспекты безопасности, что, на мой взгляд, чрезвычайно важно. Защита интеллектуальной собственности и авторское право / товарный знак являются ключевыми проблемами, поскольку теоретически любой может получить ваши файлы STL и распечатать их. Вот где сейчас находится рынок 3D-печати. Нам нужно что-то, что добавляет этот дополнительный уровень безопасности.

В настоящее время мы используем блокчейн на стадии бета-тестирования. Так, например, мы можем взять файл STL и распространить его среди доверенных партнеров по всему миру, например, в Азии или Северной Америке. У этих партнеров есть 16-значный ключ, и только они могут получить доступ к файлу. Никто другой не может получить доступ к указанному файлу или загрузить его. Здесь на помощь приходит блокчейн.

Концепция блокчейна для 3D-печати, по общему признанию, еще довольно ранняя, особенно когда речь идет о размерах файлов, с которыми вы можете работать. Я думаю, что через 5-10 лет технология блокчейн превратится в достойную платформу хранения, такую ​​как iCloud.

Вы упомянули важность безопасности. Не могли бы вы подробнее рассказать об этом?

Абсолютно.

Давайте сравним AM с традиционным производством, где есть образцы, охраняемые товарными знаками и авторскими правами. С AM у вас есть программное обеспечение с открытым исходным кодом, где любой может создать дизайн. Вы изменяете дизайн файла несколько раз. Таким образом, потенциально мы могли бы потратить месяцы на разработку компонента, а кто-то другой мог бы завладеть файлом STL и заявить права собственности на него.

Безопасность - самая важная часть процесса 3D-печати. И дело не только в праве собственности. Поддельные товары могут стать реальной проблемой, особенно в автомобильной промышленности.

Когда мы производим тормозные суппорты, например, что, если кто-то другой получит файлы STL и создаст поддельную версию? Здесь речь идет не только о безопасности, но и о производительности. Продукт может выйти из строя, и люди все равно будут его покупать, потому что он похож.

Можете ли вы поделиться какими-либо историями успеха клиентов?

В настоящее время мы работаем с организацией в Манчестере над разработкой первого в мире электрического картинга, напечатанного на 3D-принтере. Мы надеемся раскрыть это примерно через шесть месяцев.

Мы также работаем с гоночной командой из Кента над созданием поворотного рычага Ducati. Мы получили потрясающий отклик на это:на данный момент мы приняли 250 заказов.

Каким, по вашему мнению, изменится ландшафт аддитивного производства в ближайшие 5 лет?

С точки зрения навыков, на мой взгляд, инновации - это люди и технологии. Нет смысла продвигать передовые технологии без людей, которые их принимают. В настоящее время отрасли не хватает навыков аддитивного производства. Особенно это касается Великобритании.

В этой области ведется большая работа. Так, например, в Великобритании у нас есть AMRC Университета Шеффилда и Центр производственных технологий (MTC), которые предлагают навыки обучения. А в Carbon Performance мы лично предлагаем обучение STEM для старшеклассников в рамках нашей корпоративной социальной ответственности. Мы предлагаем им обучение DfAM, генеративному дизайну и оптимизации.

Мы наблюдаем стремительный рост числа людей, желающих овладеть этими навыками, особенно для потребительских приложений.

Есть ли какие-нибудь проблемы, которые вы предвидите?

Если честно, проблем много. Вопрос защиты интеллектуальной собственности, пожалуй, самый сложный.

Второе - это соблюдение строгих производственных правил и стандартизации. Например, вы не можете установить одинаковые параметры процесса на разных машинах на рынке.

В-третьих, наличие подходящих материалов. Несмотря на то, что у нас есть порошки алюминия и титана, все еще существует множество несоответствий в свойствах этих порошков, что является проблемой при разработке точных деталей.

И, наконец, главный вопрос. Производство обычно работает в условиях серийного производства с высокой добавленной стоимостью. Но в автоспорте и AM мы используем модель производства с небольшими объемами и высокой стоимостью.

Я бы дал еще 20 лет, чтобы AM действительно превратилась в производственную модель с большими объемами и низкой стоимостью.

Каким будет 2019 год для Carbon Performance?

В 2019 году наши комплектующие мы увидим фактически в автомобилях на дорогах, которым доверяют потребители.

Когда я разговариваю с потребителями и клиентами, которые проработали в автомобильной промышленности 40-50 лет, они все еще сомневаются, что с помощью 3D-печати можно производить металлические детали, даже когда я показываю им наши компоненты. есть сомнения по поводу 3D-печати, которая печатает металлы.

Вероятно, это связано с тем, что среднее время внедрения новых технологий в отрасли занимает от четырех до шести лет и стоит миллионы фунтов стерлингов.

Итак, мы пытаемся разрушить стереотип о том, что автомобильные компоненты - это жесткие фиксированные компоненты, показывая, что мы можем разрабатывать интеллектуальные компоненты и приложения. Самое главное, что мы создаем экосистему умных, связанных компонентов.

Например, в наши компоненты встроены QR-коды, позволяющие узнать характеристики автомобиля. Мы также работаем над датчиками жизни для автоспорта, чтобы вы могли видеть текущие данные и нагрузки в самом продукте.

Наконец, мы планируем выйти на рынок Северной Америки в марте, и сейчас на рассмотрении находится 50 заявок.

Наконец, вы упомянули, что это займет от четырех до десяти лет. для отрасли, чтобы принять новые технологии. Какова степень распространения AM в гонках на производительность?

Если честно, он все еще развивается. McLaren, конечно, славится тем, что машина AM находится на обочине трассы во время гонок, но это делается только для целей установки, они делают это для тестирования.

Но реальность такова, что, хотя в Формуле 1 было много инноваций, несоответствия в материалах и процессах все еще очень трудно преодолеть. Я бы дал еще 5 лет гонкам, чтобы полностью внедрить AM в качестве производственного метода.

Чтобы узнать больше о Carbon Performance, посетите: www.carbonperformanceltd.com .