内製の高度な製造技術が、ミッションニーズを満たす

August, 7, 2024, Albuquerque--Sandia は、兵器システム用のカスタム電子コネクタの開発方法を変革している。Rapid Development Connectorsプログラムは、NNSA資金提供の5年間のプロジェクトで、機能的なコネクタを4週間未満で製造し提供できるチームとラボスペースを構築する。

このプログラムの全体的な目標は、商用サプライヤと並行して作業しながら、生産を代表する開発ハードウェアを顧客に迅速に提供すること。現在、外部企業からカスタムハードウェアを入手するには、1年以上かかる場合がある。開発ハードウェアをより早く提供することで、プログラムは学習サイクルを加速し、プログラム全体のリスクを軽減する。

2022年10月開始のプログラムは、瞬く間に顧客から関心を集めた
「このプロジェクトがもたらす潜在的な影響に、われわれは本当に張り切っている。われわれは常に能力を拡大し、引き受けることができる仕事の種類を増やしている」と、コネクタと避雷器コネクタを専門とするプログラムの主任機械エンジニア、michael Gallgosはコメントしている。

内部の専門知識を活用
Sandia の高速開発コネクタ チームは、ラボ内の複数のセンタからエンジニア、材料科学者、化学者、製品設計者の多様なグループで構成されており、様々な課題に対応できる。

「このラボにより、様々な顧客のリクエストや電話に対応する能力が拡大している。これは、核抑止設計と材料科学の世界を橋渡しする、センタを超えたコラボレーションである。各プロジェクトにより、われわれは、ツールと材料を新しい方法で革新し、機能的なプロトタイプを作成する機会を得る」(Michael)。

急速な発展に伴い、電気インタコネクト製造に不可欠な材料とプロセスの基礎研究の機会がもたらされる。材料科学のこの理解は、迅速に製造可能でありながら性能要件を満たす代替品を特定するのに役立つ。

スペースを広げる
チームにとっての利点は、カートランド空軍基地(Kirtland Air Force Base)の外にあるニューメキシコ大学キャンパスの先端材料研究所にラボスペースがあり、業界のパートナーや大学とのコラボレーションが容易になることである。この 1 年半で、ラボ スペースは改装され、AMおよびサブトラクティブ製造ツールやその他の機械が装備され、電気インタコネクトが製造された。

速く、早く学ぶ
ラボに様々な製造技術を同じ場所に配置することで、3Dプリンティング技術と射出成形を組み合わせて部品を少量生産するなど、革新的なアイデアが生まれた。射出成形には、従来の機械加工された金型ではなく、積層造形された金型を使用することで、設計の反復回数を増やして、短納期でコネクタを製造できる。

ラボからは他にも、AMガラスで作られた気密シールや、避雷器コネクタに使用される材料のグリーン代替品などのアイデアが生まれている。Michaelは、ラボのスペースがリードタイムを短縮する革新的なアイデアにつながり続けることを期待している。

「われわれは、設計エンジニアがハードウェアを何ヶ月も待たずに、新しいアイデアを試し、創造的に考える機会を提供したいと考えている。目標は、プロダクト・リアライゼーション・チームにできるだけ多くの学習サイクルを提供することである」(Michael)。

顧客からのフィードバック
W93 Electrical Connector Product Realization チームのリーダー、Gabriel Arechederra は、プログラムのスケジュール リスクを軽減するために、カスタム電子コネクタを短期間で製造するという Rapid Development Connectors プログラムの役割を強調した。

「Rapid Development Connectors プログラムと連携することで、学習と開発のサイクルが短縮され、開発スケジュールにプラスの影響を与えている。要件に基づいて、Michaelと同氏のグループにわれわれが望むものを伝えることができる。そうすれば、わずか数日から数週間で開発部品を提供してくれる」(Gabriel)。

ハードウェアをすぐに手元に置いておけば、設計エンジニアは要求したものが機能するかどうかを判断するのに役立つ。

「部品がすぐに入手できるようになれば、機能や寸法をよりよく理解し、設計変更をより迅速に行うことができるため、長期的な設計上の最善の決定を下すことができる。この専門知識と能力を所内に持つことは、われわれの兵器プログラムにとって非常に貴重である」(Gabriel)。

ポジティブな影響
Michaelによると、このプログラムの目標は、サプライヤーが製造するものと同じまたはほぼ同じコネクタを顧客に提供し、意図したとおりに機能することを保証することである。

「われわれは、所内で吟味し、テストした設計をサプライヤに提供することで、最高のエンジニアリング ソリューションを提供したいと考えている。このプロジェクトには多くの可能性があり、われわれは将来を待ち望んでいる」(Michael)。