James Schuler è direttore operativo presso la Paragon Space Development Corporation di Tucson, in Arizona. La Paragon progetta, sviluppa e produce sistemi di supporto vitale e di controllo termico per missioni spaziali con equipaggio umano.

Abbiamo parlato con James delle sfide legate alla produzione aerospaziale, di come Paragon utilizzi CAM nel proprio flusso di lavoro e del motivo per cui ritiene che AI un ruolo fondamentale nel futuro della lavorazione meccanica.

• Chi sei e dove ti trovi?

Mi chiamo James Schuler. Sono il direttore operativo della Paragon Space Development Corporation, con sede a Tucson, in Arizona.

• Chi sono i vostri clienti e cosa fate per loro?

Paragon Space produce, sviluppa e progetta sistemi di supporto vitale e di gestione del controllo termico per missioni spaziali con equipaggio.

Tra i nostri clienti, collaboriamo con la NASA su diversi progetti e facciamo parte del team Northrop per HALO, l’Habitation and Logistics Outpost. Si tratterà della nostra nuova stazione spaziale lunare, che speriamo entri in orbita nel corso del prossimo anno.

Una delle sfide dei voli spaziali con equipaggio consiste non solo nel garantire la sopravvivenza degli astronauti, ma anche nel garantire loro il massimo comfort. Abbiamo realizzato componenti per i nostri sistemi di controllo dell'umidità, che mantengono il giusto livello di umidità all'interno della cabina per garantire il comfort degli astronauti. Inoltre, questi sistemi raccolgono il liquido in modo che possa essere espulso dal veicolo spaziale o riutilizzato per esperimenti, per la depurazione dell'acqua potabile o per qualsiasi altra necessità.

Ho fatto parte del nostro programma sui radiatori per tutto il tempo in cui ho lavorato qui. Mi sono occupato dei radiatori montati sulla struttura per dissipare il calore generato dai componenti elettronici dei veicoli spaziali. Facciamo parte del team Dream Chaser insieme a Sierra Space e , probabilmente il nostro fiore all'occhiello qui a Paragon, una delle cose per cui siamo più conosciuti è la nostra tecnologia di recupero dell'urina. Attualmente sulla Stazione Spaziale Internazionale abbiamo il nostro sistema di trattamento, che recupera il 98% dell'acqua dall'urina sulla stazione per uso potabile in un secondo momento.

• Quali sono le sfide che dovete affrontare oggi nella vostra attività?

Lo sviluppo rapido dei componenti comporta un cambiamento costante in qualsiasi settore, e in particolare nella produzione aerospaziale. Nel nostro caso, si tratta del cambiamento costante dei requisiti, che può verificarsi da un momento all’altro. Quindi la domanda è: come ci si adatta? Come si fa ad adeguarsi a questa situazione?

Abbiamo un team dedicato alla gestione del ciclo di vita dei prodotti che tiene costantemente d’occhio i cambiamenti, le modifiche apportate per soddisfare quei requisiti rigorosi e, infine, il modo in cui comunicare tutto ciò alla linea di produzione. Quando arriva questa comunicazione, è come dire: "Ok, fantastico, ma ora avremo un periodo di inattività e dobbiamo riprogrammare questa parte che è attualmente in lavorazione. È sulla macchina in funzione proprio ora, stanotte faremo il ciclo a macchina spenta, cosa farete voi ragazzi?"

Prima di CAM , portare avanti i progetti rappresentava un enorme collo di bottiglia per noi. Siamo in grado di programmare i pezzi e di realizzarli, ma come facciamo a farli passare attraverso la produzione? Produciamo 500, 600, 700 pezzi ogni trimestre, ma si tratta di piccole quantità di tre pezzi, con un'elevata varietà e parti molto complesse e [precise]. Anche il flusso costante di questi pezzi è soggetto a continue variazioni. Quindi, come si fa a gestire e monitorare tutto questo? In passato, questa è stata una sfida molto grande e un collo di bottiglia per noi.

• Quando hai iniziato a usare CAM ?

Abbiamo iniziato a usare CAM circa un anno fa, quindi ci stiamo avvicinando al nostro primo anniversario con il software.

• Come lo si utilizza? In che modo CAM può essere di aiuto e come si integra nel flusso di lavoro?

Lo usiamo principalmente per il reverse engineering delle ganasce morbide. È la funzione che preferiamo in assoluto di questo software. Oggi stavo parlando con il nostro operatore e ci chiedevamo: «Come facciamo a fissarlo per la fase 3 dell’operazione?». Lui ha risposto: «Tagliamo delle ganasce morbide. Ti preparo un programma in cinque minuti. Puoi iniziare a tagliarle. Entro stasera sarà tutto pronto per il funzionamento automatico».

Questo ha permesso loro di alternare flessibilità e creatività nel modo di affrontare il lavoro. Di solito avremmo una lista di tre, quattro, cinque progetti in attesa. Se dicessimo: «Oh cavolo, per stasera abbiamo finito. Perderemo tempo macchina", la risposta era: "No, non è vero. Cambiamo rotta. Standardizziamo gli utensili. Standardizziamo ciò che stiamo facendo e come sono i nostri sistemi di serraggio". CAM ci ha aiutato in questo e nella sgrossatura.

Anche se non riusciamo a finire un pezzo, se abbiamo la possibilità di eseguire un ciclo di sgrossatura in modalità automatica, CAM ci offre la flessibilità di regolare quella scala mobile [in Cutting Parameters Explorer] per decidere il grado di aggressività del percorso utensile. Quando non c’è nessuno in officina, utilizziamo percorsi utensile molto prudenti. Questo aumenta la durata degli utensili. Quando arriviamo al mattino, il pezzo è già completato al 60, 70, 80%.

Utilizziamo [CAM ] per qualsiasi tipo di lavorazione, dalle estrusioni personalizzate alle billette fino ai lavori su lamiere di grandi dimensioni. Qui abbiamo alcune fresatrici a portale GRT tipo 510 che utilizziamo per i nostri radiatori, grandi fresatrici a portale aperte con estremità piane. Hanno un ingombro davvero notevole. Quindi, poter attendere l'esecuzione di un percorso di sgrossatura veloce, o anche solo praticare una serie di fori, la capacità di farlo rapidamente, impostare i parametri, eseguire l'operazione una volta e poi ripeterla in tutto il software è stato semplicemente fantastico.

Al momento, solo una persona utilizza CAM . Il nostro programmatore principale gestisce tutte le nostre macchine. Abbiamo sei macchine CNC in fabbrica. Siamo una piccola azienda, ma la nostra forza sta proprio nella versatilità. Disponiamo di una vasta gamma di macchine di vario tipo, piuttosto che di un parco macchine orientato alla produttività. Preferiamo avere la capacità di realizzare una più ampia varietà di prodotti piuttosto che la capacità di sfornare 10.000 pezzi al giorno.

• Che differenza ha fatto CAM per la tua attività? Quali sono i vantaggi per te?

Questo ci ha sicuramente permesso di aumentare la produttività. Direi che siamo diventati più efficienti ed efficaci.

Disponiamo di un software di convalida degli utensili integrato con CAM , quindi la possibilità di verificare il suo lavoro tramite una soluzione di terze parti ci ha permesso di riporre maggiore fiducia nel software. Così non ho più operai che stanno lì a guardare il mandrino girare per cicli di lavorazione di due o tre ore. Sono contenti di poter dire: «Ok, ho allineato gli utensili. Non si è bloccato nulla. Posso impostare un timer sapendo che l’operazione durerà 30 o 40 minuti, e poi tornare”, sentendosi sicuri del percorso utensile e di ciò che il software ha generato.

Questa sicurezza è fondamentale. Significa che possiamo mantenere alto il tempo di funzionamento dei mandrini, garantire la continuità del lavoro in modalità automatizzata e ottenere una maggiore produttività da un team ridotto.

Senza dubbio, solo le ganasce morbide si sono già ripagate. Se lo avessimo usato solo per quello, credo che il software Paragon si sarebbe ripagato da solo.

• Qual è l'impatto dell'utilizzo di CAM sui vostri clienti?

A volte i nostri clienti ci dicono: «Ehi, tutti nella nostra catena di approvvigionamento sono a corto di capacità. Voi avete qualche posto libero?». Lo vediamo succedere sia con alcuni dei nostri fornitori, sia con chi ci dice: «Ehi, ora siamo noi a trovarci nei guai. Siamo in ritardo. Potete darci una mano in questo momento di bisogno?».

Se abbiamo del tempo libero sul tornio, sì, siamo lieti di metterlo a disposizione per fare un po' di programmazione offline o persino per lavorare noi stessi i pezzi.

• Come pensi di utilizzare CAM in futuro?

Credo che a questo punto sia una questione di scalabilità. Stiamo perfezionando le nostre librerie di strumenti. Quella era una delle sfide che abbiamo dovuto affrontare quando abbiamo implementato CAM per la prima volta.

La standardizzazione degli strumenti e dei sistemi di serraggio ci ha davvero aiutato a definire il nostro piano di ottimizzazione in fabbrica. Ma com’è un layout standard? Quali tipi di pezzi si adattano meglio a quale macchina? Credo che gli operatori e i programmatori stiano iniziando a comunicare in modo più efficace tra loro, rendendosi conto che: «Ehi, prima lavoravamo questo pezzo sui nostri dispositivi a punto zero. Ora preferiamo lavorarlo sul mandrino a vuoto». Quindi modifichiamo il modo in cui abbiamo programmato questo processo.

Ci permette di essere flessibili e di apportare tali modifiche rapidamente senza dover dire: «Non posso permettermi un ritardo di quattro giorni per riprogrammare il tutto. Devo rimetterlo subito in macchina». Ciò ha sicuramente consentito di approfondire la comunicazione e la pianificazione sia dal punto di vista dell’APQP, sia dal punto di vista operativo: come affronteremo la realizzazione di un pezzo e come lo porteremo a termine?

• Quale pensi che sarà l'impatto di CAM sulla produzione e sulla lavorazione meccanica?

Credo che il principale ostacolo nel settore manifatturiero sia il superamento dei timori [legati all'uso AI]. Durante il nostro primo incontro commerciale e di consulenza, una delle domande che ci è stata posta è stata: «Per cosa la userete?». Per noi si trattava semplicemente del passo logico successivo. Quali fasi operative riteniamo che questa tecnologia possa gestire con sicurezza?

Se aveste utilizzato [CAM ] solo per le ganasce morbide e le operazioni di sgrossatura, direi a occhio e croce che abbiamo recuperato circa il 40-50% di efficienza nelle nostre attività quotidiane. E questo in un contesto caratterizzato da una grande varietà di prodotti e da volumi ridotti. Direi che è un risultato piuttosto notevole, considerando che abbiamo un solo programmatore che gestisce sei macchine.

Se è proprio quello che stai cercando, se sei una small shop vuoi espanderti come programmatore indipendente, o magari utilizzarlo come supporto iniziale per chi non ha necessariamente l'esperienza necessaria ma hai bisogno di dare una sferzata di energia al tuo reparto di programmazione, penso che ci siano opportunità per queste persone. Ma devono essere disposte a provare cose nuove.

Credo che noi che lavoriamo nei settori operativo e produttivo a volte rimaniamo ancorati alle nostre vecchie abitudini. La vera sfida AI manifatturiero, quindi, sarà proprio quella di rompere questo schema, non solo per quanto riguarda CAM , ma in vista di una diffusione su scala globale.

• C'è qualcosa di importante che non è stato trattato sopra?

Uno degli aspetti più importanti per chi intende adottare CAM è: assicurarsi di avere tutto ben organizzato. Valutate cosa dovete fare e svolgete quel lavoro preparatorio in modo che, quando sarete pronti a procedere, possiate partire con il piede giusto.

Se le tue librerie di utensili non sono organizzate in base agli utensili che utilizzi quotidianamente, il tuo lavoro potrebbe rallentare. CAM è ottimo perché ti suggerisce gli utensili più adatti, ma, come tutti sappiamo per esperienza, la libreria può arrivare rapidamente a contenere 10.000 utensili diversi, e non è questo l'obiettivo. L'obiettivo è essere efficienti ed efficaci.

Quindi buttati, assicurati di aver fatto tutte le verifiche del caso, di aver capito bene, di avere un piano su come intendi utilizzarlo e inizia in piccolo. Non cercare di coinvolgere l'intera organizzazione. Sii molto mirato. Scegli uno o due lavori, o anche una macchina o un centro di lavoro, e inizia a lavorare partendo da lì, valutando cosa puoi fare per costruire una base solida. Una volta fatto questo, replica quel centro di lavoro nel resto dello stabilimento e sarai felice di averlo fatto.

[Questa intervista è stata sintetizzata e modificata per maggiore chiarezza.]

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