Processer som ursprungligen syftade till snabb applikationsutveckling ger tillverkarna verktygen för att bygga nästa generation av stads- och rymdfarkoster.
Av
10 januari 2022
I samarbete med Siemens Digital Branschprogramvara
När Zipline, operatören av världens största autonoma drönarleveranssystem, började bygga sin logistiktjänst för att leverera mediciner, vacciner och medicinska förnödenheter till hälsoinrättningar på landsbygden i Afrika, behövde företaget en utvecklings- och tillverkningsprocess som snabbt kunde införliva designförbättringar. Den behövde också förbli flexibel så att den kunde tillgodose olika kunder och geografier.
Först för mjukvara, agile är en välsignelse för tillverkning
-
Ladda ner hela rapporten
Företaget koncentrerade sig på att lösa de mest utmanande problemen i den tidiga designfasen med sprints som ett team och gick sedan in i mindre grupper för detaljerade designinsatser. De använde snabba återkopplingsslingor i simulering och testning för att förbättra designen innan de gick i produktion.
Detta fokus på smidig utveckling och tillverkning hjälpte Zipline att ta sitt obemannade flygfordon (UAV) från design till kommersialiserade och skalade operationer över Ghana och Rwanda på mindre än 18 månader, en tidslinje som inkluderade sex månaders hård utveckling , ytterligare sex månader av prototyptestning och ett sista halvår i designvalidering och ingenjörsverifiering.
“I allmänhet är idén att fokusera resurser på ett specifikt problem i sprints något som vi tar från mjukvaruvärlden tillbaka till hårdvaruvärlden”, säger Devin Williams, ledande maskiningenjör på UAV-produktionsplattformen på Zipline. “En sak vi gör riktigt bra är att hitta den lägsta livskraftiga produkten och sedan gå och bevisa det ute på fältet.”
Genom att använda en agil process kan Zipline fokusera på att släppa ändringar i produkten som tillgodoser kundernas behov snabbt och samtidigt bibehålla hög tillförlitlighet. San Francisco Bay Area-företaget har nu distributionscenter i North Carolina och Arkansas, med ytterligare ett på gång i Salt Lake City, och kommer snart att lanseras i Japan såväl som på nya marknader i Afrika.
Zipline är inte ensam. Från nystartade företag till tillverkare med decennier av historia, företag vänder sig till smidig design, utveckling och tillverkning för att skapa innovativa produkter till lägre kostnader. Flygplanstillverkaren Bye Aerospace sänkte kostnaderna med mer än hälften i sin utveckling av ett elektriskt flygplan och snabbade upp kadensen för sina prototyper. Och Boeing använde smidiga processer för att vinna T-X-tränarjetprojektet med två piloter med det amerikanska flygvapnet.
Sammantaget bör tillämpning av agila metoder vara en prioritet för varje tillverkare. För flyg- och försvarsföretag, vars komplexa projekt vanligtvis har följt vattenfallsutvecklingens långa tidshorisonter, behövs smidig design och utveckling för att driva industrin in i en tidsålder av urban luftrörlighet och framtiden för rymdutforskning.
Utvecklingen av traditionell produktdesign
Medan agil produktion har sitt ursprung i Kanban-metoden för just-in-time biltillverkning som utvecklades på 1940-talet hos Toyota, förfinades det moderna agila ramverket för utveckling i slutet av 1990-talet av programmerare som letade efter bättre sätt att producera mjukvara. Istället för att skapa en “vattenfall”-utvecklingspipeline som inkluderade specifika stadier, såsom design och testning, fokuserade agil utveckling på att skapa en fungerande produkt, minsta möjliga livskraftiga produkt, så tidigt i processen som möjligt och sedan iterera på tekniken. År 2000 utarbetade en grupp av 17 utvecklare Agile Manifesto, fokuserat på fungerande mjukvara, individer och interaktioner och kundsamarbete.
Under det senaste decenniet har agil mjukvaruutveckling fokuserat på DevOps—”utveckling och drift”— som skapar de tvärvetenskapliga teamen och kulturen för applikationsutveckling. Likaså har designföretag och produkttillverkare tagit lärdomarna av agile och återintegrerat dem i tillverkningens livscykel. Som ett resultat består tillverkningen nu av små team som itererar på produkter, matar tillbaka lärdomar från den verkliga världen i leveranskedjan och använder mjukvaruverktyg för att påskynda samarbetet.
Inom flyg- och försvarsindustrin, välkänd för komplexiteten i sina produkter och system, ger agile fördelar. I arbetet med utvecklingen av TX tvåsitsiga jettrainer, åtog sig Boeing att utveckla smidiga design- och tillverkningsprocesser, vilket har resulterat i halva programkostnaden för det amerikanska flygvapnet, en 75% ökning av kvaliteten på den ursprungliga prototypen, halva mjukvaruutvecklingstiden och en 80 % minskning av monteringstiden.
“Vi antog ett agilt tänkesätt och en blockplansstrategi för hårdvaru- och mjukvaruintegrering”, säger Paul Niewald, Boeings TX-programchef. “Det här fick oss att släppa programvara var åttonde vecka och testa den på systemnivå för att validera våra krav. Genom att göra detta, på ett så disciplinerat sätt – med frekvens – tillät det oss att minska vår mjukvaruansträngning med 50 %.”
Till slut gick T-X från design till konstruktion av “produktions-representation jets” på tre år. Detta är en stor avvikelse från den initiala utvecklingen av traditionella flygplansprogram, som använder vattenfallsutveckling i de inledande design- och utvecklingsstadierna och kan kräva ett decennium av utveckling.
Ladda ner hela rapporten.
< p>Det här innehållet har producerats av Insights, den anpassade innehållsdelen av MIT Technology Review. Den skrevs inte av MIT Technology Reviews redaktion.