- ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge กำลังส่งเสริมเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงเพื่อแก้ไขปัญหาห่วงโซ่อุปทาน
- อุตสาหกรรมสหรัฐกำลังเผชิญกับอุปสรรคในการดำเนินงาน ห่วงโซ่อุปทานที่ไม่สม่ำเสมอและการขาดแคลนคนงานที่มีความชำนาญกำลังส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐาน
- M2IND มีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดอุปสรรคของเทคโนโลยีขั้นสูง และส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงจากห้องปฏิบัติการสู่การผลิตจริง
- ORNL ร่วมมือกับห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ เพื่อทำให้วิธีการรับรองดิจิทัลมาตรฐานเพื่อเร่งการรับรองชิ้นส่วน
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge (ORNL) และคู่ค้าอุตสาหกรรมของพวกเขากำลังนำเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เช่น 3D พิมพ์ขนาดใหญ่และระบบอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วย AI เข้ามาเพื่อแก้ไขปัญหาห่วงโซ่อุปทานของอุตสาหกรรมสหรัฐ ตัวอย่างเช่น ในหนึ่งในสถานที่ที่ทันสมัยในรัฐเทนเนสซี หุ่นยนต์สามแขนที่ชื่อ MedUSA กำลังทำงานเพื่อสร้างภาชนะความดันนิวเคลียร์ขนาด 3x5 ฟุต โดยการนำเหล็กหลอมเหลวมาประกอบกัน อยู่ใกล้กันคือรูปแบบของตัวจำกัดการกระแทกขนาด 12 ฟุต ที่ทำจากพลาสติกที่แข็งแรงมากกว่าที่จะใช้ไม้แบบดั้งเดิม นี่เป็นการทดสอบจริงในอุตสาหกรรมสหรัฐ
ภาคอุตสาหกรรมของสหรัฐกำลังเผชิญกับอุปสรรคในการดำเนินงานอย่างรุนแรง อุปสรรคเหล่านี้มีที่มาจากห่วงโซ่อุปทานที่ไม่สม่ำเสมอและการขาดแคลนคนงานที่มีความชำนาญ ส่งผลให้เกิดความล่าช้าอย่างมากในด้านโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ไฟฟ้าและน้ำ ซึ่งการรับชิ้นส่วนที่มีการออกแบบพิเศษใช้เวลามากกว่า 10 ปี
วัตถุประสงค์ของการประชุม M2IND
มากกว่า 350 ผู้นำได้มารวมตัวที่ ORNL เพื่อเข้าร่วมงานวันนวัตกรรมวัสดุและการผลิต (M2IND) พวกเขาได้อภิปรายถึงวิธีการเร่งใช้เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง M2IND มีวัตถุประสงค์ที่เรียบง่ายแต่กลับมีความท้าทาย: กำจัดอุปสรรคทางด้านการบริหารและเทคนิคที่ทำให้เทคโนโลยีขั้นสูงล่าช้า และการเปลี่ยนแปลงจากการค้นพบในห้องปฏิบัติการสู่การผลิตจริงก่อนที่เวลาจะหมดไป MDF เจ้าหน้าที่ฝ่ายบริหาร Ryan Dehoff ได้กล่าวว่า: "เราหวังว่าจะได้รับความคิดเห็นจากอุตสาหกรรมเพื่อนำทางการวิจัยของเรา และให้แน่ใจว่างานของ Oak Ridge และ Manufacturing Demonstration Facility (MDF) มีคุณค่าสำหรับผู้ผลิตในสหรัฐ และพิจารณาถึงห่วงโซ่อุปทานที่จำเป็นสำหรับการพาณิชย์สินค้าใหม่"
กิจกรรมนี้ได้แสดงให้เห็นถึงโครงสร้างอาวุธนิวเคลียร์ขนาดใหญ่ที่พิมพ์ 3D สองแบบ วิทยากรได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเมน เพื่อพิมพ์รูปแบบของตัวจำกัดการกระแทกของพอลิเมอร์เฟรตไกลส์ องค์ประกอบขนาดใหญ่นี้ใช้เพื่อป้องกันภาชนะสำหรับการขนส่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ในการขนส่งและได้แทนที่การออกแบบแบบดั้งเดิมที่ใช้ไม้ วิทยากรทางวิทยาศาสตร์ยังได้ใช้ระบบหุ่นยนต์สามแขนเพื่อพิมพ์ภาชนะความดันของเหล็กที่มีเรขาคณิตโค้งที่ซับซ้อน งานโครงการนี้ได้แสดงให้เห็นถึงการผลิตเพิ่มเติมที่สามารถผลิตชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ที่มักเผชิญกับปัญหาการผลิต �ภาชนะตัวปกติของรีแอกเตอร์ใช้การตีและการเชื่อมขนาดใหญ่ แต่กำลังเผชิญกับข้อจำกัดของการผลิตในประเทศ
ภาชนะที่พิมพ์ 3D นี้ทำหน้าที่เป็นตัวอย่างในการประเมินว่าการผลิตเพิ่มเติมเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้หรือไม่
ความต้องการความทนทานของห่วงโซ่อุปทาน
ผู้เข้าร่วมได้เน้นความต้องการที่จำเป็นสำหรับห่วงโซ่อุปทานที่ทนทาน วัสดุทดแทน และการรับรองชิ้นส่วนที่เร็วขึ้น พวกเขายังเรียกร้องให้รวมการผลิตกับ AI ระบบหุ่นยนต์ และวิศวกรรมดิจิทัล คู่ค้าที่ใหม่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อนำการวิจัยในห้องปฏิบัติการไปสู่เครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับผู้ผลิต ผู้แทนจากสี่สำนักงานของกระทรวงพลังงานและข้าราชการด้านการป้องกันกับผู้นำในด้านการผลิตและเทคโนโลยีของกระทรวงพลังงานได้ร่วมงานด้วย ผู้เข้าร่วมได้ร่วมกันระบุหลายอุปสรรคที่สำคัญที่สหรัฐอุตสาหกรรมกำลังเผชิญ เช่น การผลิตในประเทศของชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ที่มีข้อจำกัด และเวลาการส่งมอบชิ้นส่วนที่ยาวนาน
ORNL ได้สร้างความร่วมมือทางอุตสาหกรรมที่สำคัญเพื่อนำการวิจัยไปสู่การใช้งานในโรงงาน
อย่างไรก็ตาม ดังที่ผู้เข้าร่วมในกระทรวงได้เน้นอย่างหนัก การพิมพ์ชิ้นส่วนเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของการต่อสู้ กระบวนการรับรองการใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงของมันมักจะสูญเสียแรงจูงใจ ORNL ได้ประกาศการวิจัยร่วมกับห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ เพื่อทำให้วิธีการรับรองดิจิทัลของสถานที่ต่างๆมาตรฐาน วิทยากรหวังที่จะให้ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับผู้กำกับดูแลเพื่อรับรองชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3D ของนิวเคลียร์และพลังงานในเวลาเป็นเดือน ไม่ใช่เป็นปี พวกเขาวางแผนที่จะใช้เซนเซอร์แบบเรียลไทม์ การเรียนร่วมกันของเครื่องและอัลกอริทึมการติดตามความบกพร่องในการสร้าง
ความร่วมมือใหม่กับ SLB และ Kairos Power และบรรษัทอื่นๆในด้านพลังงานแสดงให้เห็นถึงทิศทางการขับเคลื่อนที่ชัดเจน สหรัฐกำลังรีบที่จะฟื้นฟูฐานการผลิตในประเทศ เริ่มต้นจากงานในห้องปฏิบัติการ
ความท้าทายที่สำคัญในการฟื้นฟูอุตสาหกรรมสหรัฐ
อุตสาหกรรมสหรัฐกำลังเผชิญกับความท้าทายในห่วงโซ่อุปทานอย่างมาก นี่ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการดำเนินงานของการผลิต แต่ยังทำให้เกิดความล่าช้าในการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ได้แสดงศักยภาพของการเปลี่ยนแปลงผ่านเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เช่น 3D พิมพ์ ขณะที่การเน้นความต้องการที่จำเป็นสำหรับวัสดุทดแทนและการรับรองชิ้นส่วนที่เร็วขึ้น เด่นชัดถึงความเปราะบางของระบบนิเวศการผลิตในปัจจุบัน ผ่านการสร้างความร่วมมือทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ ORNL และคู่ค้าของพวกเขาหวังที่จะเร่งการเปลี่ยนแปลงนี้ เพื่อเพิ่มความสามารถและความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมสหรัฐ