Om du är involverad i konstruktionen av produkter tillverkade globalt, är chansen stor att du personligen har påverkats av SNAFUs i en episk skala. Trots dina bästa ansträngningar var du förmodligen tvungen att offra några helger, eller sena nätter, eller kvalitetstid med dina barn, eller åtminstone ditt blodtryck.
Hej, det händer de bästa av oss, speciellt om den globala tillverkningen involverar Kina på något sätt. . . men innan du ger upp ditt blodtryck helt, låt mig fråga dig detta: ha dina bästa ansträngningar involverade TELEPORTERING?
Innan vi går igenom den moderna magin med teleportering som är möjlig inom FoU idag, låt oss bli tydliga om processen som är förment att hända i en ideal värld.
För det första drömmer några socialt odugliga nördar nästan hur en fysisk design ska teoretiskt arbeta i deras ingenjörsgrotta. (Det är okej, du kanske inte kan säga det, men jag kan. Jag brukade vara den killen.)
De kanske aldrig rör en fysisk komponent i sitt designarbete! För en lekman kan allt tyckas vara matematik och videospel. Det är mest för att det är det.
Vanligtvis är det flera discipliner involverade i detta teoretiska designstadium. Den disciplin som dikterar de andra kraven för systemet börjar ofta och lämnar sedan ut specifikationer till de andra avdelningarna. I elektrooptiska system är vanligtvis den optiska designen det du gör först. Sedan skulle optikingenjören (det var jag) berätta för mekaniknördarna om storleken och placeringen som behövdes för optiken. Dessutom skulle optikkillarna ofta berätta för elingenjörerna om hur mycket juice de behöver köra till en LED, eller hur mycket ljus som kommer att tända en sensor. Sedan, efter att dessa informationsbatonger hade skickats, skulle ME:s (mekanikingenjörer) och EE:s (elektroingenjörer) arbeta i sina egna tekniska grottor för att designa sina respektive delar av systemet. Dessa grottor kan vara längs korridoren från varandra, eller så kan de vara på olika kontinenter. Jag har levt båda scenarierna.
När dessa kretskonstruktioner, mekaniska konstruktioner och optiska konstruktioner är färdiga, kommer detaljerade utskrifter ("ritningar”, men det är faktiskt ingen som säger det) överlämnas ofta till en fabrik i något land där saker är riktigt billiga att tillverka. Detta kan vara Mexiko, eller Kina, eller Thailand, eller någon annanstans som inte är platsen där delarna konstruerades.
Sedan väntar alla ett tag på att de delarna ska tillverkas fysiskt på en annan del av världen och sedan skickas halvvägs runt världen. Förhoppningsvis är det inte MF kinesiska nyåret vid den tiden. Det brukar is Kinesiskt nyår dock. Det verkar bara gå så. Så din 6-veckors ledtid kan bli 8-10 veckor i så fall.
Efter att delarna kommit tillbaka där antingen monteringen sker eller där en av ingenjörsdisciplinerna bor eller båda, sätts alla bitar ihop fysiskt för första gången! Fingrar korsas. Alla hoppas att när alla delar är anslutna och strömbrytaren vänds, så är grejen en.) tar inte eld, och b.) fungerar som det var tänkt.
Naturligtvis är allt som fungerar sömlöst vid första försöket och i tid en skrattretande saga om en dröm.
Kanske hade komponenterna du använde usel, felaktig information på tillverkarens specifikationer. Kanske gick systemet varmare än dina termiska simuleringar förutspådde (om du ens körde dem) och följaktligen är dina lysdioder inte så ljusa som de behöver vara. Kanske din mekaniska ritare arbetade i fel enheter när han skapade någon komponent och den är helt på fel plats i systemet. Kanske har Kina satt fel färg LED på kretskortet. (Kom igen, blinkers för bilar är inte gröna, Kina. DE ÄR ALDRIG GRÖNA.) Kanske använde Kina fel material. Kanske använde Kina fel motstånd. Kanske har Kina felmärkt en förare. Kanske . . . Kina.
Och kanske . . . kanske på den långsamma båten från vilket land dina komponenter än tillverkades i. . . kanske sakerna bara ramlade av båten. Som, bokstavligen ramlade av båten och sjönk till botten av havet. Det händer också på allvar.
Här är en PowerPoint-bild som jag skapade för att illustrera den verkliga globala FoU-processen för ett gäng mekatronikstudenter på gymnasiet i Silicon Valley som jag nyligen föreläste för. Ganska korrekt, och jag tror att de förstod det:
Vad händer då, efter alla dessa hicka? Förhoppningsvis hade de inblandade projektledarna förutseendet nog att ta hänsyn till både flera designiterationer och slumpmässiga kinesiska skruvar. Men ibland, när allt går fel på en gång, även om ditt Gantt-diagram hade en viss kudde i sig, hamnar ditt projekt månader efter. Sen då?!
Tja, om din produkt är lågteknologisk och inte timingkritisk, kanske du bara skjuter fram det förväntade releasedatumet.
Men om din produkt är, säg, en 2018 Cadillac Escalade, måste den vara klar att rulla till 2018. Annars, om den kommer ut 2019 är det inte en 2018 Cadillac Escalade! Än sen då sedan?
Jo, då kommer skrik, migrän, missade födelsedagsfester för dina barn, högt blodtryck, enstaka hjärtinfarkter (inget skämt) och tårar från fullvuxna män (inte heller ett skämt). Seriöst, jag har sett fler vuxna män gråta än jag skulle vilja minnas. 98 % av dessa fall var i professionella ingenjörsmiljöer.
Eller... eller så kan du rädda en del av den förlorade tiden med teleportering!
Teleportering?!
Ja! Ungefär. Det är mer som det näst bästa.
Med den teknik som finns tillgänglig idag behöver vi inte vänta på tillverkning i en annan del av världen innan vi tar reda på om en design i sig är giltig! Dina ingenjörer i USA och Europa och Timbuktoo kan alla (nästan) Omedelbart har varandras design fysiskt i handen. Ögonblick efter att en designiteration har räknats ut i München, kan delarna i den designen börja skapas fysiskt i verklig verklighet i San Diego. Egentligen kan dessa mönster omedelbart göras till konkreta delar på mer än ett ställe. Idag kan du teleportera OCH KLONA prototypdelar också!
Hur är detta möjligt?! Om du inte har listat ut det än så pratar jag egentligen inte om teleportering (ORLY?) – – jag pratar om snabb prototypframställning av delar med 3D-skrivare och PCB-skrivare.
Om flera FoU-anläggningar utspridda över hela världen har samma snabba prototyputrustning, kan de skjuta elektroniska ritningar av nya delidéer till varandra med ljusets hastighet! Sedan kan ingenjörer skapa och hålla i sina händer nästan identiska kopior av dessa delar och börja montera och testa hela system innan Kina någonsin slår på formsprutnings- eller SMT-maskiner.
3D-utskrift tillsammans med de mer allmänna processerna för additiv tillverkning har funnits ett tag. Det är dock just nu som kvaliteten på de delar som är möjliga och mångfalden av material gör att så många av en designs mekaniska delar kan teleporteras. Du kan skriva ut metalldelar! Du kan skriva ut linser av optisk kvalitet (https://www.luxexcel.com/)! Du kan skriva ut delar med kolfiber eller till och med Kevlar (http://impossible-objects.com)!
Att skriva ut kretskort är en mycket nyare sak för att bli lättillgänglig - speciellt om din design använder flexbrädor. Om du inte är bekant ser flexbrädor ut så här, och de är . . . väl. . . flexibla kretskort:
Andra äldre tekniker finns tillgängliga för att fräsa ut kretskort från styva substrat, men de är röriga och kan inte göra dessa snygga flexkort som för många applikationer inte kan ersättas i prototypstadiet.
BotFactory tar ett unikt tillvägagångssätt för detta genom att deras prototypmaskiner för stationära PCB skriver ut ledande och isolerande bläck för att bygga flera ledande lager (som trådarna på ett kretskort). Alla deras maskiner kommer också som standard med möjlighet att välja och placera, så det betyder att du kan skapa helt färdig kretskort – med alla dina komponenter på – som Frankrike drömde om och förvandlade till en Gerber-fil för några minuter sedan, just nu från ditt skrivbord i USA. . . Eller, Timbuktoo. (Vad du än gör! Jag skriver det här från Bermuda, så hej.)
När jag stötte på BotFactorys teknologi tänkte jag tillbaka på all migrän och mantårar när Kina förstörde ett kretskort totalt. Jag tänkte på alla de helger jag förlorade när jag var tvungen att ta igen bortkastad tid i prototypstadierna för design av elektrooptiska system. Och så tänkte jag,
"Ingenjörer behöver det här! Jag från igår behöver detta!”
Nu, är detta teleporteringsgrejer ett substitut för testning första produktionen delar tillverkade i Asien? Tyvärr inte. Du måste fortfarande se till att Kina inte lurade dig på materialkvalitet och satte rätt delar på alla saker, och etc, i de saker de i slutändan kommer att göra åt dig i massproduktion. Men för de mest tidskrävande systemdesignfaserna, särskilt inom multinationella företag, kan du enkelt spara månader i ett projekt. Bokstavligen månader!
Plus, kanske viktigast av allt, för den optiska ingenjören som ligger mig nära och varmt om hjärtat, så är det mindre tid att bevisa att en kinesisk fabriksförvrängning var skyldig till ett systemfel och inte en optisk design.
Du är välkommen, gråt inte, och jag älskar dig.
