真正使研究
罗尔斯-罗伊斯详述了一个成功的公式,将制造创新从大学研究发展到生产。
据飞机引擎制造商罗尔斯•罗伊斯称,照片中的这个部件意义重大,其意义不仅仅在于今天生产它所使用的制造技术。这也标志着劳斯莱斯在实现发展未来制造技术的新途径方面找到了价值。
该部分是来自公司特伦特900喷气发动机的风扇转子。这种发动机包括各种叶片磁盘。刀片具有精确的轮廓,需求复杂的加工。磁盘具有深层和复杂的机加工槽,用于握住刀片。并且特别地,在发动机的涡轮机部分中,高力和极端温度要求叶片和磁盘由一些最难以创建的基于镍基合金制成。由于所有这些因素和许多其他因素,喷气发动机刀片和磁盘都是任何行业中最具挑战性的生产零件之一。
然而,这仅仅是个开始。喷气发动机还包括许多其他具有挑战性的部件——这些部件的要求不仅与机械加工有关,还与成型、锻造、连接、涂层或生产高价值、高性能制造部件所涉及的任何其他过程有关。
劳斯莱斯的Jamie McGourlay博士说,在所有这些领域推进制造技术的主要挑战不是缺乏相关的创新。一点也不——有很多好主意。相反,一个新的“伙伴关系网络”代表了过去缺失的关键因素。McGourlay博士是该公司的合作关系网络协调员。他说,这个缺失的部分是一座有效的桥梁,将制造业研究中最有用的想法与生产中的实际应用联系起来。他说,虽然大学缺乏在生产规模上证明概念的适当设备,但拥有这种设备的生产设施缺乏开放能力,更不用说充分探索新能力所需的时间和精力。因此,无论是学术实验室还是生产车间——或者是这两种环境一起——都不足以发现和实现创新的全部好处。
实际上,通过一个标准,这两个设置之间的间隙是可测量的。这是大约三个层面。Steven Halliday博士是一名Rolls-Royce制造工程师和计划经理。他描述了他和其他研究人员用于表征新兴的制造创新的规模。1级的新过程或方法在餐巾纸上几乎没有。第3级描述了一个在实验室中经过验证的想法,第6级是在生产环境中证明的想法。9级,最高级别,描述了一个如此确定它在世界级性能中以全面的生产运行。
他说,大学实验室通常很难将一项新兴技术提高到4级以上。生产环境不太可能触及任何低于7级的技术。传统上,罗尔斯-罗伊斯和其他高价值制造商几乎没有能力通过这两个层次来开发技术。
现在,情况发生了变化。自2005年以来,公司一直是合作伙伴先进制造研究中心这个项目是由美国研究委员会的研究主任、谢菲尔德大学的基思·里奇韦教授和商业主任阿德里安·艾伦共同构想的。这个新颖的应用研究环境最近已经发展到包括一个新的35000平方英尺的“未来劳斯莱斯工厂”。现在,罗尔斯•罗伊斯正与其他合作伙伴合作,在英国其他地方和世界其他地方建立一个制造研究网络,包括类似的设施。
AMRC是谢菲尔德大学的一个系。支持来自至少60家与制造相关的合作公司,包括制造技术的用户和供应商。这里的大部分研究集中在加工上,机床和刀具公司为AMRC提供了最先进的设备来进行这项工作。Halliday博士只是罗尔斯-罗伊斯在这里从事研究的技术领袖之一,其他OEM合作公司的代表包括波音、BAE系统公司和梅西耶-道蒂公司。
在美国,一个类似的设施将很快被添加到这个网络联邦先进制造中心(CCAM)在彼得堡,弗吉尼亚州。与该设施相关的研究已经在进行中,中心大楼预计于2011年开放。劳斯莱斯CCAM的负责人布莱恩•华纳表示,该设施与AMRC有许多共同之处。一是与相关领域的领先大学合作——在这里是弗吉尼亚大学和弗吉尼亚理工大学。另一个要素(预计很快)是各种合作公司的承诺。在多个组织间共享资源使开发一种承诺和广泛的研究设施成为可能,这是任何一家公司自己都无法证明的。
CCAM的主要特点是它的特色。由于AMRC主要专注于机械加工,CCAM专注于两个领域:(1)涂层和表面工程,(2)制造系统。
这里的所有研究 - 截至美国AMRC,仍然是U.K.和新加坡的其他设施 - 旨在将制造技术提供给生产。对于每个研究项目,“客户”是一个面临制造业挑战的生产部门。AMRC的员工和类似设施直接与OEM生产部门一起工作,以确定在生产潜在成本或能力改善方面提供最新的制造挑战。一个给定的项目的范围可能很小,说,在特定操作中提高刀具寿命 - 或者它可能是广泛的,例如引入新合金并学习如何最好地机器。在任何一种情况下,目标总是涉及真实世界制造业。与此同时,通常也实现了某些额外的益处。
改进的设计是一个。华纳先生指出,更好地了解制造过程几乎总是导致更好地了解设计相关的选择的影响。有时,制造研究中最重要的发现不是在制作部分时使用的机器或过程,而是改变到部分形式或功能,以便更有效地使用现有的生产资源。
另一个额外的好处与另一种类型的制造业发展有关。根据McGourlay博士的说法,由于合作关系网络,这些研究设施现在成为可能,为使用和开发制造人才提供了一种极好的方式。公司能更好的利用经验丰富的人才,为未来更好的培养人才。
他说,对于有经验的工程师来说,网络开发的设施为应用和改进这种经验提供了场所。知识渊博的人可以利用他们的知识去追求更有能力的制造方法。
与此同时,工程研究生与现代和精致的生产设备进行动手经验 - 众多独立于这种伙伴关系的大学将无法提供。事实上,网络最终用于使制造本身更具吸引力。通过这个网络接触到可能的设施的学生可以看到推进制造业的职业有多引人注目和有价值。
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