Robot và laser đưa ngành đóng tàu vào kỷ nguyên số
Khi tàu sân bay USS George Washington được đóng vào cuối những năm 1980, các bản thiết kế giấy vô tận đã hướng dẫn các thợ hàn và thợ đóng tàu của Newport News Shipbuilding. Giờ đây, khi chiếc hàng không mẫu hạm này quay lại trong một ụ tàu để đại tu, các công nhân nhà máy đóng tàu chỉ đơn giản là quét laser.
Họ đã soạn một mô hình kỹ thuật số của tàu sân bay 104.000 tấn, cho phép các dự án tàu sân bay lớp Nimitz tiếp theo được thiết kế và lên kế hoạch trên máy tính. Điều đó sẽ giúp công việc đại tu tàu sân bay phù hợp với quy trình sản xuất và thiết kế kỹ thuật số, tăng tốc độ xây dựng và bảo trì trên các tàu mới hơn.
Giám đốc điều hành Newport News cho biết, những khái niệm đóng tàu kỹ thuật số này đang cách mạng hóa cách thức thiết kế và chế tạo tàu. Xưởng đóng tàu này, hiện là một bộ phận của Huntington Ingalls Industries, đã đóng tàu chiến cho Hải quân Hoa Kỳ trong hơn 120 năm.
Một số tòa nhà của nó rất cũ kỹ và một số nhân viên của nó là những người đóng tàu thế hệ thứ năm. Nhưng công nghệ họ sử dụng để thiết kế, chế tạo và đại tu tàu ngầm và tàu sân bay đang thay đổi nhanh chóng. Sơ đồ giấy đang nhanh chóng trở thành quá khứ, được thay thế bằng bản thiết kế kỹ thuật số dễ dàng truy cập cho nhân viên trên máy tính bảng cầm tay.
Dữ liệu kỹ thuật số này sẽ biến đổi doanh nghiệp. Công nghệ đang lan rộng ra ngoài lĩnh vực đóng tàu. Boeing đã sử dụng các công cụ kỹ thuật số để thiết kế một máy bay huấn luyện phi công mới cho Không quân và một máy bay không người lái tiếp nhiên liệu trên không của Hải quân. Không quân đang có kế hoạch đánh giá động cơ mới cho máy bay ném bom B-52, sử dụng các công cụ kỹ thuật số. Công nghệ này đang cho phép các công ty chế tạo vũ khí nhanh hơn so với các kỹ thuật sản xuất truyền thống.
Các kỹ sư ở Newport News Shipbuilding đã sử dụng các bản thiết kế kỹ thuật số để thiết kế tàu, và họ có kế hoạch mở rộng việc sử dụng công nghệ vào sản xuất trong những năm tới. USS Gerald Ford - tàu sân bay mới nhất của Hải quân Mỹ và là chiếc đầu tiên trong lớp Ford - được thiết kế bằng dữ liệu số. Các tàu ngầm hạt nhân mới thuộc lớp Columbia Navy cũng đang được thiết kế kỹ thuật số.
Các bộ phận cho USS Enterprise tương lai (CVN 80) - tàu sân bay thứ ba của lớp Ford - đang được chế tạo bằng kỹ thuật số. Dữ liệu từ các bản thiết kế máy vi tính đang được đưa vào các máy để chế tạo các bộ phận. "Chúng tôi thấy sự cải thiện hơn 20 % về hiệu suất", Miner nói.
Xưởng đóng tàu của Huntington Ingalls Industries.
Khi Hải quân tuyên bố sẽ mua 2 tàu sân bay cùng một lúc, một việc chưa được thực hiện kể từ những năm 1980, James Geurts, người đứng đầu bộ phận mua lại của Hải quân, cho biết thiết kế kỹ thuật số sẽ đóng góp "khoảng 82% kinh nghiệm học hỏi từ CVN79 cho CVN 81, tàu thứ hai đến thứ tư của lớp Ford". Trong tương lai, thậm chí nhiều dữ liệu đó sẽ được bơm trực tiếp vào các robot sản xuất cắt và hàn ngày càng nhiều các bộ phận thép tàu.
"Khi công nhân đóng tàu ở đây đại tu cho George Washington, họ sử dụng máy quét laser để tạo ra các bản thiết kế kỹ thuật số của con tàu. Những bản thiết kế kỹ thuật số này đang tạo ra một lực lượng lao động hiệu quả hơn và giảm việc đại tu xuống còn 6 tháng thay vì 3 năm", Miner nói. Ngoài robot, các kỹ thuật sản xuất phụ như in 3D, có thể tăng tốc độ đóng tàu hơn nữa và giảm nhu cầu mang phụ tùng thay thế trên tàu. Hải quân đang thử nghiệm một van in 3D tại đây.
Hiện nay, tại thời điểm Hải quân Mỹ đang có kế hoạch mở rộng mạnh mẽ quy mô đội tàu của mình, việc ứng dụng công nghệ số sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các tham vọng đó.chú thích:
