विनिर्माण प्रौद्योगिकी परामर्श कंपनी स्मार्टेक के अनुसार, एयरोस्पेस उद्योग एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) द्वारा सेवा प्रदान किए जाने वाले उद्योगों में चिकित्सा के बाद दूसरे स्थान पर है। हालांकि, एयरोस्पेस घटकों के तीव्र निर्माण, बढ़ी हुई लचीलता और लागत-प्रभावशीलता में सिरेमिक सामग्रियों की एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की क्षमता के बारे में अभी भी जागरूकता की कमी है। एएम मजबूत और हल्के सिरेमिक पुर्जों का तेजी से और अधिक टिकाऊ तरीके से उत्पादन कर सकता है - श्रम लागत को कम करता है, मैनुअल असेंबली को कम करता है, और मॉडलिंग द्वारा विकसित डिजाइन के माध्यम से दक्षता और प्रदर्शन में सुधार करता है, जिससे विमान का वजन कम होता है। इसके अलावा, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग सिरेमिक तकनीक 100 माइक्रोन से छोटे आकार के पुर्जों के लिए आयामी नियंत्रण प्रदान करती है।
हालांकि, सिरेमिक शब्द से भंगुरता की गलत धारणा उत्पन्न हो सकती है। वास्तव में, एडिटिव-मैन्युफैक्चरिंग द्वारा निर्मित सिरेमिक हल्के, महीन पुर्जे बनाते हैं जिनमें उत्कृष्ट संरचनात्मक शक्ति, मजबूती और तापमान की व्यापक रेंज के प्रति प्रतिरोधक क्षमता होती है। दूरदर्शी कंपनियां नोजल और प्रोपेलर, विद्युत इन्सुलेटर और टरबाइन ब्लेड सहित विभिन्न घटकों के निर्माण में सिरेमिक का उपयोग कर रही हैं।
उदाहरण के लिए, उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना में उच्च कठोरता होती है और यह मजबूत संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता और तापमान सीमा प्रदान करता है। एल्यूमिना से बने घटक अंतरिक्ष प्रणालियों में पाए जाने वाले उच्च तापमान पर भी विद्युतरोधी होते हैं।
ज़िरकोनिया आधारित सिरेमिक कई ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनमें अत्यधिक कठिन सामग्री की आवश्यकता होती है और उच्च यांत्रिक तनाव होता है, जैसे कि उच्च स्तरीय धातु मोल्डिंग, वाल्व और बियरिंग। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक में उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और उत्कृष्ट तापीय आघात प्रतिरोध होता है, साथ ही विभिन्न प्रकार के अम्लों, क्षारों और पिघली हुई धातुओं के संक्षारण के प्रति अच्छा रासायनिक प्रतिरोध भी होता है। सिलिकॉन नाइट्राइड का उपयोग इंसुलेटर, इम्पेलर और उच्च तापमान वाले निम्न-परावैद्युत एंटेना के लिए किया जाता है।
मिश्रित सिरेमिक कई वांछनीय गुण प्रदान करते हैं। एल्यूमिना और ज़िरकॉन युक्त सिलिकॉन-आधारित सिरेमिक टरबाइन ब्लेड के लिए एकल क्रिस्टल कास्टिंग के निर्माण में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। इसका कारण यह है कि इस सामग्री से बने सिरेमिक कोर का तापीय विस्तार 1,500°C तक बहुत कम होता है, इसमें उच्च सरंध्रता, उत्कृष्ट सतह गुणवत्ता और अच्छी लीचेबिलिटी होती है। इन कोर की प्रिंटिंग से ऐसे टरबाइन डिज़ाइन तैयार किए जा सकते हैं जो उच्च परिचालन तापमान को सहन कर सकें और इंजन की दक्षता बढ़ा सकें।
यह सर्वविदित है कि सिरेमिक की इंजेक्शन मोल्डिंग या मशीनिंग बहुत कठिन होती है, और मशीनिंग से निर्मित किए जा रहे घटकों तक सीमित पहुंच ही मिलती है। पतली दीवारों जैसी विशेषताओं की मशीनिंग भी मुश्किल होती है।
हालांकि, लिथोज़ सटीक और जटिल आकार के 3डी सिरेमिक घटकों के निर्माण के लिए लिथोग्राफी-आधारित सिरेमिक निर्माण (एलसीएम) का उपयोग करता है।
सीएडी मॉडल से शुरू करके, विस्तृत विशिष्टताओं को डिजिटल रूप से 3डी प्रिंटर में स्थानांतरित किया जाता है। फिर पारदर्शी टैंक के ऊपर सटीक रूप से तैयार किए गए सिरेमिक पाउडर को लगाया जाता है। चल निर्माण प्लेटफॉर्म को मिट्टी में डुबोया जाता है और फिर नीचे से चुनिंदा दृश्य प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है। प्रोजेक्शन सिस्टम से जुड़े डिजिटल माइक्रो-मिरर डिवाइस (डीएमडी) द्वारा परत की छवि उत्पन्न की जाती है। इस प्रक्रिया को दोहराकर, परत दर परत एक त्रि-आयामी ग्रीन पार्ट तैयार किया जा सकता है। थर्मल पोस्ट-ट्रीटमेंट के बाद, बाइंडर को हटा दिया जाता है और ग्रीन पार्ट्स को एक विशेष हीटिंग प्रक्रिया द्वारा सिंटर किया जाता है - संयोजित किया जाता है - जिससे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और सतह गुणवत्ता वाला एक पूर्णतः सघन सिरेमिक पार्ट तैयार होता है।
एलसीएम तकनीक टर्बाइन इंजन के घटकों की इन्वेस्टमेंट कास्टिंग के लिए एक अभिनव, लागत प्रभावी और तेज प्रक्रिया प्रदान करती है - जिससे इंजेक्शन मोल्डिंग और लॉस्ट वैक्स कास्टिंग के लिए आवश्यक महंगे और श्रमसाध्य मोल्ड निर्माण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
एलसीएम उन डिजाइनों को भी प्राप्त कर सकता है जिन्हें अन्य विधियों द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है, जबकि अन्य विधियों की तुलना में इसमें बहुत कम कच्चे माल का उपयोग होता है।
सिरेमिक सामग्रियों और एलसीएम प्रौद्योगिकी की अपार संभावनाओं के बावजूद, एएम मूल उपकरण निर्माताओं (ओईएम) और एयरोस्पेस डिजाइनरों के बीच अभी भी एक अंतर मौजूद है।
इसका एक कारण उन उद्योगों में नई विनिर्माण विधियों का प्रतिरोध हो सकता है जिनमें विशेष रूप से सख्त सुरक्षा और गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएं होती हैं। एयरोस्पेस विनिर्माण में कई सत्यापन और योग्यता प्रक्रियाओं के साथ-साथ गहन और कठोर परीक्षण की आवश्यकता होती है।
एक अन्य बाधा यह धारणा है कि 3डी प्रिंटिंग मुख्य रूप से केवल एक बार के त्वरित प्रोटोटाइपिंग के लिए उपयुक्त है, न कि ऐसी किसी भी चीज़ के लिए जिसे हवा में उपयोग किया जा सके। हालांकि, यह एक गलतफहमी है, और 3डी प्रिंटेड सिरेमिक घटकों का बड़े पैमाने पर उत्पादन में उपयोग सिद्ध हो चुका है।
इसका एक उदाहरण टरबाइन ब्लेड का निर्माण है, जहाँ एएम सिरेमिक प्रक्रिया द्वारा सिंगल क्रिस्टल (एसएक्स) कोर के साथ-साथ डायरेक्शनल सॉलिडिफिकेशन (डीएस) और इक्विअक्स्ड कास्टिंग (ईएक्स) सुपरएलॉय टरबाइन ब्लेड का उत्पादन किया जाता है। जटिल शाखा संरचनाओं, कई दीवारों और 200 μm से कम मोटाई वाले ट्रेलिंग एज वाले कोर का उत्पादन तेजी से और किफायती तरीके से किया जा सकता है, और अंतिम घटकों में आयामी सटीकता एकसमान होती है और सतह की फिनिश उत्कृष्ट होती है।
संचार को बेहतर बनाने से एयरोस्पेस डिज़ाइनर और एएम ओईएम एक साथ आ सकते हैं और एलसीएम तथा अन्य तकनीकों का उपयोग करके निर्मित सिरेमिक घटकों पर पूर्ण विश्वास स्थापित कर सकते हैं। तकनीक और विशेषज्ञता मौजूद है। बस, अनुसंधान एवं विकास तथा प्रोटोटाइपिंग के लिए एएम को ही एकमात्र विकल्प मानने के बजाय, इसे बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए भविष्य का मार्ग मानना ​​होगा।
शिक्षा के अलावा, एयरोस्पेस कंपनियां कर्मियों, इंजीनियरिंग और परीक्षण में भी समय निवेश कर सकती हैं। निर्माताओं को धातुओं के विपरीत, सिरेमिक के मूल्यांकन के लिए विभिन्न मानकों और विधियों से परिचित होना चाहिए। उदाहरण के लिए, लिथोज़ के संरचनात्मक सिरेमिक के लिए दो प्रमुख ASTM मानक हैं: शक्ति परीक्षण के लिए ASTM C1161 और कठोरता परीक्षण के लिए ASTM C1421। ये मानक सभी विधियों द्वारा उत्पादित सिरेमिक पर लागू होते हैं। सिरेमिक एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में, प्रिंटिंग चरण केवल एक निर्माण विधि है, और पुर्जे पारंपरिक सिरेमिक के समान ही सिंटरिंग प्रक्रिया से गुजरते हैं। इसलिए, सिरेमिक पुर्जों की सूक्ष्म संरचना पारंपरिक मशीनिंग के समान ही होगी।
सामग्रियों और प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति के आधार पर, हम विश्वासपूर्वक कह ​​सकते हैं कि डिजाइनरों को अधिक डेटा प्राप्त होगा। नई सिरेमिक सामग्री विकसित की जाएगी और विशिष्ट इंजीनियरिंग आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित की जाएगी। एएम सिरेमिक से बने पुर्जे एयरोस्पेस में उपयोग के लिए प्रमाणन प्रक्रिया पूरी कर लेंगे। और बेहतर मॉडलिंग सॉफ्टवेयर जैसे उन्नत डिजाइन उपकरण उपलब्ध होंगे।
एलसीएम तकनीकी विशेषज्ञों के सहयोग से, एयरोस्पेस कंपनियां एएम सिरेमिक प्रक्रियाओं को आंतरिक रूप से लागू कर सकती हैं, जिससे समय कम होगा, लागत घटेगी और कंपनी की बौद्धिक संपदा के विकास के अवसर पैदा होंगे। दूरदर्शिता और दीर्घकालिक योजना के साथ, सिरेमिक प्रौद्योगिकी में निवेश करने वाली एयरोस्पेस कंपनियां अगले दस वर्षों और उससे आगे अपने संपूर्ण उत्पादन पोर्टफोलियो में महत्वपूर्ण लाभ प्राप्त कर सकती हैं।
एएम सिरेमिक्स के साथ साझेदारी स्थापित करके, एयरोस्पेस मूल उपकरण निर्माता ऐसे घटकों का उत्पादन कर सकेंगे जिनकी पहले कल्पना भी नहीं की जा सकती थी।
About the author: Shawn Allan is the vice president of additive manufacturing expert Lithoz. You can contact him at sallan@lithoz-america.com.
शॉन एलन 1 सितंबर, 2021 को क्लीवलैंड, ओहियो में आयोजित होने वाले सिरेमिक एक्सपो में सिरेमिक एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के फायदों को प्रभावी ढंग से संप्रेषित करने में आने वाली कठिनाइयों पर बोलेंगे।
हालांकि हाइपरसोनिक उड़ान प्रणालियों का विकास दशकों से होता आ रहा है, लेकिन अब यह अमेरिकी राष्ट्रीय रक्षा की सर्वोच्च प्राथमिकता बन गया है, जिससे यह क्षेत्र तीव्र विकास और परिवर्तन की स्थिति में आ गया है। एक अद्वितीय बहुविषयक क्षेत्र होने के नाते, इसकी प्रगति को बढ़ावा देने के लिए आवश्यक कौशल वाले विशेषज्ञों को खोजना एक चुनौती है। हालांकि, जब पर्याप्त विशेषज्ञ नहीं होते हैं, तो इससे नवाचार में कमी आ जाती है, जैसे कि अनुसंधान एवं विकास चरण में विनिर्माण-योग्यता-आधारित डिजाइन (DFM) को प्राथमिकता देना, और फिर लागत-प्रभावी बदलाव करने में बहुत देर हो जाने पर यह विनिर्माण में कमी का कारण बन जाता है।
यूनिवर्सिटी अलायंस फॉर एप्लाइड हाइपरसोनिक्स (यूसीएएच) जैसे नए स्थापित गठबंधन, इस क्षेत्र को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक प्रतिभाओं को विकसित करने हेतु एक महत्वपूर्ण वातावरण प्रदान करते हैं। छात्र विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं और उद्योग जगत के पेशेवरों के साथ सीधे काम करके प्रौद्योगिकी विकसित कर सकते हैं और महत्वपूर्ण हाइपरसोनिक अनुसंधान को आगे बढ़ा सकते हैं।
हालांकि यूसीएएच और अन्य रक्षा संघों ने सदस्यों को विभिन्न प्रकार के इंजीनियरिंग कार्यों में संलग्न होने के लिए अधिकृत किया है, फिर भी डिजाइन से लेकर सामग्री विकास और चयन से लेकर विनिर्माण कार्यशालाओं तक विविध और अनुभवी प्रतिभाओं को विकसित करने के लिए और अधिक काम करने की आवश्यकता है।
इस क्षेत्र में अधिक स्थायी मूल्य प्रदान करने के लिए, विश्वविद्यालय गठबंधन को उद्योग की जरूरतों के साथ तालमेल बिठाकर, सदस्यों को उद्योग-उपयुक्त अनुसंधान में शामिल करके और कार्यक्रम में निवेश करके कार्यबल विकास को प्राथमिकता देनी चाहिए।
हाइपरसोनिक तकनीक को बड़े पैमाने पर निर्माण योग्य परियोजनाओं में परिवर्तित करते समय, मौजूदा इंजीनियरिंग और विनिर्माण श्रम कौशल की कमी सबसे बड़ी चुनौती है। यदि प्रारंभिक अनुसंधान इस खाई को पार नहीं कर पाता है, जिसे उपयुक्त रूप से मृत्यु की घाटी कहा जाता है—अनुसंधान एवं विकास तथा विनिर्माण के बीच का अंतर—और कई महत्वाकांक्षी परियोजनाएं विफल हो चुकी हैं—तो हम एक उपयोगी और व्यवहार्य समाधान खो देंगे।
अमेरिकी विनिर्माण उद्योग अतिसूक्ष्म गति से विकास कर सकता है, लेकिन पिछड़ने का जोखिम श्रम बल के आकार को उसी अनुपात में बढ़ाना है। इसलिए, सरकार और विश्वविद्यालय विकास संघों को इन योजनाओं को व्यवहार में लाने के लिए निर्माताओं के साथ सहयोग करना चाहिए।
उद्योग में विनिर्माण कार्यशालाओं से लेकर इंजीनियरिंग प्रयोगशालाओं तक कौशल की कमी देखी गई है - हाइपरसोनिक बाजार के बढ़ने के साथ यह कमी और भी बढ़ेगी। उभरती प्रौद्योगिकियों के लिए क्षेत्र में ज्ञान का विस्तार करने के लिए एक उभरते श्रम बल की आवश्यकता है।
हाइपरसोनिक कार्य में विभिन्न सामग्रियों और संरचनाओं के कई प्रमुख क्षेत्र शामिल हैं, और प्रत्येक क्षेत्र की अपनी तकनीकी चुनौतियाँ हैं। इसके लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता होती है, और यदि आवश्यक विशेषज्ञता उपलब्ध नहीं है, तो इससे विकास और उत्पादन में बाधाएँ उत्पन्न हो सकती हैं। यदि हमारे पास इस कार्य को जारी रखने के लिए पर्याप्त लोग नहीं होंगे, तो उच्च गति उत्पादन की मांग को पूरा करना असंभव हो जाएगा।
उदाहरण के लिए, हमें ऐसे लोगों की आवश्यकता है जो अंतिम उत्पाद का निर्माण कर सकें। UCAH और अन्य संघ आधुनिक विनिर्माण को बढ़ावा देने और विनिर्माण में रुचि रखने वाले छात्रों को शामिल करने के लिए आवश्यक हैं। विभिन्न विभागों के बीच समर्पित कार्यबल विकास प्रयासों के माध्यम से, उद्योग आने वाले कुछ वर्षों में हाइपरसोनिक उड़ान योजनाओं में प्रतिस्पर्धात्मक बढ़त बनाए रखने में सक्षम होगा।
यूसीएएच की स्थापना करके, रक्षा विभाग इस क्षेत्र में क्षमताओं के निर्माण के लिए अधिक केंद्रित दृष्टिकोण अपनाने का अवसर पैदा कर रहा है। गठबंधन के सभी सदस्यों को छात्रों की विशिष्ट क्षमताओं को प्रशिक्षित करने के लिए मिलकर काम करना चाहिए ताकि हम अनुसंधान की गति को बनाए रख सकें और इसे विस्तारित करके अपने देश की जरूरतों के अनुरूप परिणाम प्राप्त कर सकें।
अब बंद हो चुकी नासा एडवांस्ड कंपोजिट्स एलायंस, कार्यबल विकास के सफल प्रयासों का एक उदाहरण है। इसकी प्रभावशीलता अनुसंधान एवं विकास कार्यों को उद्योग जगत के हितों के साथ जोड़ने का परिणाम है, जिससे नवाचार को विकास तंत्र में व्यापक रूप से फैलने का अवसर मिलता है। उद्योग जगत के अग्रणी नेताओं ने नासा और विश्वविद्यालयों के साथ दो से चार वर्षों तक परियोजनाओं पर सीधे तौर पर काम किया है। सभी सदस्यों ने पेशेवर ज्ञान और अनुभव प्राप्त किया है, गैर-प्रतिस्पर्धी वातावरण में सहयोग करना सीखा है, और कॉलेज के छात्रों को भविष्य में उद्योग जगत के प्रमुख खिलाड़ियों को तैयार करने के लिए प्रशिक्षित किया है।
इस प्रकार का कार्यबल विकास उद्योग में मौजूद कमियों को पूरा करता है और छोटे व्यवसायों को तेजी से नवाचार करने और क्षेत्र में विविधता लाने के अवसर प्रदान करता है ताकि आगे की वृद्धि हासिल की जा सके - जो अमेरिकी राष्ट्रीय सुरक्षा और आर्थिक सुरक्षा पहलों के लिए अनुकूल है।
यूसीएएच सहित विश्वविद्यालय गठबंधन हाइपरसोनिक क्षेत्र और रक्षा उद्योग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि उनके शोध ने उभरते नवाचारों को बढ़ावा दिया है, लेकिन उनका सबसे बड़ा महत्व अगली पीढ़ी के कार्यबल को प्रशिक्षित करने की उनकी क्षमता में निहित है। अब इस संघ को ऐसी योजनाओं में निवेश को प्राथमिकता देनी चाहिए। ऐसा करके वे हाइपरसोनिक नवाचार की दीर्घकालिक सफलता को बढ़ावा देने में योगदान दे सकते हैं।
About the author: Kim Caldwell leads Spirit AeroSystems’ R&D program as a senior manager of portfolio strategy and collaborative R&D. In her role, Caldwell also manages relationships with defense and government organizations, universities, and original equipment manufacturers to further develop strategic initiatives to develop technologies that drive growth. You can contact her at kimberly.a.caldwell@spiritaero.com.
जटिल और उच्च स्तरीय इंजीनियरिंग वाले उत्पादों (जैसे विमान के पुर्जे) के निर्माता हर बार पूर्णता के लिए प्रतिबद्ध होते हैं। इसमें किसी भी प्रकार की ढिलाई की गुंजाइश नहीं होती।
विमान उत्पादन अत्यंत जटिल प्रक्रिया है, इसलिए निर्माताओं को गुणवत्ता प्रक्रिया का सावधानीपूर्वक प्रबंधन करना चाहिए और हर चरण पर विशेष ध्यान देना चाहिए। इसके लिए नियामक आवश्यकताओं को पूरा करते हुए गतिशील उत्पादन, गुणवत्ता, सुरक्षा और आपूर्ति श्रृंखला संबंधी मुद्दों को प्रबंधित करने और उनसे तालमेल बिठाने की गहरी समझ आवश्यक है।
उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों की आपूर्ति को कई कारक प्रभावित करते हैं, इसलिए जटिल और लगातार बदलते उत्पादन आदेशों का प्रबंधन करना कठिन होता है। निरीक्षण और डिज़ाइन, उत्पादन और परीक्षण, हर पहलू में गुणवत्ता प्रक्रिया गतिशील होनी चाहिए। उद्योग 4.0 की रणनीतियों और आधुनिक विनिर्माण समाधानों की बदौलत, इन गुणवत्ता संबंधी चुनौतियों का प्रबंधन और समाधान करना आसान हो गया है।
विमान उत्पादन में परंपरागत रूप से सामग्रियों पर ही ध्यान केंद्रित किया जाता रहा है। गुणवत्ता संबंधी अधिकांश समस्याओं का कारण भंगुरता, जंग लगना, धातु की थकान या अन्य कारक हो सकते हैं। हालांकि, आज के विमान उत्पादन में उन्नत, उच्च स्तरीय इंजीनियरिंग तकनीकें शामिल हैं जिनमें प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। उत्पाद निर्माण में अत्यधिक विशिष्ट और जटिल प्रक्रियाओं और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों का उपयोग होता है। सामान्य परिचालन प्रबंधन सॉफ्टवेयर समाधान अब अत्यंत जटिल समस्याओं को हल करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं।
अधिक जटिल पुर्जे वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला से खरीदे जा सकते हैं, इसलिए उन्हें असेंबली प्रक्रिया में एकीकृत करने पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है। अनिश्चितता आपूर्ति श्रृंखला की पारदर्शिता और गुणवत्ता प्रबंधन के लिए नई चुनौतियाँ खड़ी करती है। इतने सारे पुर्जों और तैयार उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए बेहतर और अधिक एकीकृत गुणवत्ता पद्धतियों की आवश्यकता है।
उद्योग 4.0 विनिर्माण उद्योग के विकास को दर्शाता है, और गुणवत्ता संबंधी कड़े मानकों को पूरा करने के लिए अधिक से अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है। सहायक प्रौद्योगिकियों में औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IIoT), डिजिटल थ्रेड्स, ऑगमेंटेड रियलिटी (AR) और प्रेडिक्टिव एनालिटिक्स शामिल हैं।
क्वालिटी 4.0 एक डेटा-आधारित उत्पादन प्रक्रिया गुणवत्ता पद्धति का वर्णन करती है जिसमें उत्पाद, प्रक्रियाएं, योजना, अनुपालन और मानक शामिल हैं। यह पारंपरिक गुणवत्ता पद्धतियों को प्रतिस्थापित करने के बजाय उन पर आधारित है, और मशीन लर्निंग, कनेक्टेड डिवाइस, क्लाउड कंप्यूटिंग और डिजिटल ट्विन जैसी कई नई तकनीकों का उपयोग करती है, ताकि संगठन के कार्यप्रवाह को रूपांतरित किया जा सके और उत्पादों या प्रक्रियाओं में संभावित दोषों को दूर किया जा सके। क्वालिटी 4.0 के उदय से कार्यस्थल संस्कृति में और अधिक परिवर्तन आने की उम्मीद है, क्योंकि इसमें डेटा पर निर्भरता बढ़ेगी और समग्र उत्पाद निर्माण पद्धति के एक भाग के रूप में गुणवत्ता का गहन उपयोग किया जाएगा।
क्वालिटी 4.0 परिचालन और गुणवत्ता आश्वासन (क्यूए) संबंधी मुद्दों को शुरुआत से लेकर डिजाइन चरण तक एकीकृत करता है। इसमें उत्पादों की अवधारणा और डिजाइन तैयार करने का तरीका भी शामिल है। हाल ही में हुए उद्योग सर्वेक्षण के परिणामों से पता चलता है कि अधिकांश बाजारों में स्वचालित डिजाइन हस्तांतरण प्रक्रिया मौजूद नहीं है। मैन्युअल प्रक्रिया में त्रुटियों की संभावना बनी रहती है, चाहे वह आंतरिक त्रुटि हो या आपूर्ति श्रृंखला को डिजाइन और परिवर्तनों के बारे में सूचित करना हो।
डिजाइन के अलावा, क्वालिटी 4.0 प्रक्रिया-केंद्रित मशीन लर्निंग का उपयोग करके अपव्यय को कम करता है, पुनर्कार्य को घटाता है और उत्पादन मापदंडों को अनुकूलित करता है। इसके अतिरिक्त, यह डिलीवरी के बाद उत्पाद प्रदर्शन संबंधी समस्याओं का समाधान करता है, उत्पाद सॉफ़्टवेयर को दूरस्थ रूप से अपडेट करने के लिए ऑन-साइट फीडबैक का उपयोग करता है, ग्राहक संतुष्टि बनाए रखता है और अंततः पुन: व्यापार सुनिश्चित करता है। यह उद्योग 4.0 का एक अभिन्न अंग बनता जा रहा है।
हालांकि, गुणवत्ता केवल चुनिंदा विनिर्माण इकाइयों तक ही सीमित नहीं है। क्वालिटी 4.0 की व्यापकता विनिर्माण संगठनों में एक समग्र गुणवत्ता दृष्टिकोण को बढ़ावा दे सकती है, जिससे डेटा की परिवर्तनकारी शक्ति कॉर्पोरेट सोच का अभिन्न अंग बन जाती है। संगठन के सभी स्तरों पर अनुपालन एक समग्र गुणवत्ता संस्कृति के निर्माण में योगदान देता है।
कोई भी उत्पादन प्रक्रिया हर समय शत प्रतिशत सुचारू रूप से नहीं चल सकती। बदलती परिस्थितियों के कारण अप्रत्याशित घटनाएँ घटित हो सकती हैं, जिनके निवारण की आवश्यकता होती है। गुणवत्ता के क्षेत्र में अनुभवी लोग समझते हैं कि यह सब पूर्णता की ओर बढ़ने की प्रक्रिया का सार है। आप यह कैसे सुनिश्चित करेंगे कि गुणवत्ता को प्रक्रिया में इस तरह शामिल किया जाए कि समस्याओं का यथाशीघ्र पता लगाया जा सके? दोष मिलने पर आप क्या करेंगे? क्या इस समस्या के पीछे कोई बाहरी कारक हैं? इस समस्या को दोबारा होने से रोकने के लिए आप निरीक्षण योजना या परीक्षण प्रक्रिया में क्या बदलाव कर सकते हैं?
यह सोच विकसित करें कि प्रत्येक उत्पादन प्रक्रिया एक संबंधित और एकीकृत गुणवत्ता प्रक्रिया से जुड़ी होती है। एक ऐसे भविष्य की कल्पना करें जहाँ गुणवत्ता का निरंतर मापन और सटीक मापन हो। चाहे कुछ भी अप्रत्याशित रूप से घटित हो जाए, उत्तम गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है। प्रत्येक कार्य केंद्र समस्याओं के उत्पन्न होने से पहले सुधार के क्षेत्रों की पहचान करने के लिए दैनिक आधार पर संकेतकों और प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों (केपीआई) की समीक्षा करता है।
इस क्लोज्ड-लूप सिस्टम में, प्रत्येक उत्पादन प्रक्रिया में एक गुणवत्ता मापक इकाई होती है, जो प्रक्रिया को रोकने, उसे जारी रखने या वास्तविक समय में समायोजन करने के लिए फीडबैक प्रदान करती है। यह सिस्टम थकान या मानवीय त्रुटि से अप्रभावित रहता है। विमान उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया क्लोज्ड-लूप गुणवत्ता सिस्टम उच्च गुणवत्ता स्तर प्राप्त करने, चक्र समय को कम करने और AS9100 मानकों का अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
दस साल पहले, उत्पाद डिज़ाइन, बाज़ार अनुसंधान, आपूर्तिकर्ताओं, उत्पाद सेवाओं या ग्राहक संतुष्टि को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों पर गुणवत्ता आश्वासन (QA) केंद्रित करने का विचार असंभव था। उत्पाद डिज़ाइन को एक उच्च प्राधिकरण द्वारा निर्धारित माना जाता था; गुणवत्ता का अर्थ इन डिज़ाइनों को उनकी कमियों की परवाह किए बिना असेंबली लाइन पर निष्पादित करना था।
आज कई कंपनियां अपने कारोबार करने के तरीकों पर पुनर्विचार कर रही हैं। 2018 की यथास्थिति अब संभव नहीं रह सकती। अधिक से अधिक निर्माता अधिक से अधिक स्मार्ट होते जा रहे हैं। अधिक ज्ञान उपलब्ध होने का अर्थ है कि पहली बार में ही सही उत्पाद बनाने के लिए बेहतर बुद्धिमत्ता, उच्च दक्षता और प्रदर्शन के साथ।