Vydavatel – Indian Education News, Indian Education, Global Education, College News, Univerzity, Možnosti kariéry, Přijímací řízení, Práce, Zkoušky, Výsledky testů, College News, Education News
Výroba byla na vrcholu léta.Zákon o čipech a vědě, který vstoupil v platnost v srpnu, představuje masivní investici do domácí výroby ve Spojených státech.Cílem návrhu zákona je podstatně rozšířit americký polovodičový průmysl, posílit dodavatelské řetězce a investovat do výzkumu a vývoje s cílem dosáhnout nových technologických průlomů.Podle Johna Harta, profesora strojního inženýrství a ředitele Laboratoře výroby a produktivity na Massachusetts Institute of Technology, je Chip Act jen posledním příkladem výrazného nárůstu zájmu výrobců v posledních letech.Dopad pandemie na dodavatelské řetězce, globální geopolitiku a význam a důležitost udržitelného rozvoje,“ řekl Hart.Inovace v průmyslových technologiích.„S rostoucím zaměřením na výrobu je třeba upřednostňovat udržitelnost.Přibližně čtvrtina všech emisí skleníkových plynů v roce 2020 pochází z průmyslu a výroby.Továrny a továrny mohou také vyčerpat místní zásoby vody a produkovat obrovské množství odpadu, z nichž některé mohou být toxické.K vyřešení těchto problémů a zajištění přechodu na nízkouhlíkové hospodářství je nutné vyvíjet nové produkty a průmyslové procesy spolu s udržitelnými výrobními technologiemi.Hart věří, že strojní inženýři hrají v této přechodné roli klíčovou roli.„Strojní inženýři mají jedinečnou schopnost řešit kritické problémy, které vyžadují hardwarové technologie nové generace, a vědí, jak škálovat jejich řešení,“ řekl Hart, profesor a absolvent katedry strojního inženýrství MIT.Nabízí řešení problémů životního prostředí a dláždí cestu pro udržitelnější budoucnost.Gradun: Cleantech Water Solutions Manufacturing potřebuje vodu a hodně jí.Středně velký závod na výrobu polovodičů spotřebuje přes 10 milionů galonů vody denně.svět stále více trpí suchem. Gradiant nabízí řešení tohoto problému s vodou. V čele společnosti stojí Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 a Prakash Govindan PhD '12 spoluzakladatelé a průkopníci v projektech udržitelné vody nebo „čisté technologie“.Bajpayee a Govindan jako postgraduální studenti v Heat Transfer Laboratory pojmenované po Rosenova Kendall sdílejí pragmatismus a zálibu v akci.Během velkého sucha v Chennai v Indii vyvinul Govindan pro svůj doktorát zvlhčovací a odvlhčovací technologii, která napodobuje přirozený cyklus dešťů.Technologie, kterou nazvali Carrier Gas Extraction (CGE), a v roce 2013 spolu založili Gradient.CGE je proprietární algoritmus, který bere v úvahu proměnlivost kvality a množství přiváděné odpadní vody.Algoritmus je založen na bezrozměrném čísle, které Govindan jednou navrhl nazvat Linhardovo číslo na počest svého nadřízeného.kvalita vody v systému se změní, naše technologie automaticky vyšle signál k úpravě průtoku, aby se bezrozměrné číslo vrátilo na 1. Jakmile se vrátí na hodnotu 1, budete na tom nejlépe,“ vysvětlil Govindan, COO společnosti Gradiant. .Systém zpracovává a čistí odpadní vody z výrobních závodů k opětovnému použití, což v konečném důsledku ušetří miliony dolarů ročně v galonech vody.Jak společnost rostla, tým Gradiant přidal do svého arzenálu nové technologie, včetně selektivní extrakce znečišťujících látek, ekonomické metody odstraňování pouze určitých znečišťujících látek a procesu zvaného protiproudá reverzní osmóza, což je metoda koncentrace solanky.Nyní nabízejí kompletní sadu technologických řešení pro úpravu vody a odpadních vod pro zákazníky v průmyslových odvětvích, jako je farmaceutický průmysl, energetika, těžba, potravinářský a nápojový průmysl a rostoucí polovodičový průmysl.„Jsme poskytovatelem komplexních řešení zásobování vodou.Máme řadu proprietárních technologií a vybereme si z našeho toulce na základě potřeb našich zákazníků,“ řekl Bajpayee, generální ředitel společnosti Gradiant.„Zákazníci nás vnímají jako svého vodního partnera.Dokážeme vyřešit jejich problémy s vodou od začátku do konce, aby se mohli soustředit na svůj hlavní byznys.„Gradun za posledních deset let zaznamenal explozivní růst.Do dnešního dne vybudovali 450 čistíren vody a odpadních vod, které denně ošetří ekvivalent 5 milionů domácností.Díky nedávným akvizicím se celkový počet zaměstnanců rozrostl na více než 500 lidí.Řešení se odrážejí u jejich zákazníků, mezi které patří Pfizer, Anheuser-Busch InBev a Coca-Cola.Mezi jejich klienty patří také polovodičoví giganti jako Micron Technology, GlobalFoundries, Intel a TSMC.“odpadní vody a ultračisté vody pro polovodiče skutečně stouply,“ řekl Bajpayee.Výrobci polovodičů vyžadují k výrobě vody ultračistou vodu.Celkové množství rozpuštěných pevných látek ve srovnání s pitnou vodou je několik ppm.Na rozdíl od prvně jmenovaného se množství vody použité k výrobě mikročipů pohybuje mezi díly na miliardu nebo díly na kvadrilion. V současné době je průměrná míra recyklace v závodě na výrobu polovodičů (nebo továrně) v Singapuru pouze 43 %. Pomocí naší technologie Ge C, tyto továrny mohou recyklovat 98–99 % z „10 milionů galonů vody, které potřebují na jednotku produkce.Tato recyklovaná voda je dostatečně čistá, aby se mohla vrátit zpět do výrobního procesu.“Odstranili jsme toto vypouštění znečištěné vody, čímž jsme prakticky eliminovali závislost polovodičové továrny na veřejné dodávky vody.“Bajpayee In, fabry ci jsou pod rostoucím tlakem, aby zlepšily své využívání vody, a udržitelnost je proto kritická.do více amerických závodů díky separaci: účinná chemická filtrace, jako jsou Bajpayee a Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 se zaměřila na odsolování pro její PhD.Pod vedením svého poradce Jeffreyho Grossmana, profesora materiálové vědy a inženýrství, Dave vyrobil membránu, která by mohla zajistit účinnější a levnější odsolování.Po pečlivé analýze nákladů a trhu Dave dospěl k závěru, že její odsolovací membrány nelze komerčně využít.„Moderní technologie jsou opravdu dobré v tom, co dělají.dělat.Jsou levné, sériově vyráběné a fungují velmi dobře.Pro naši technologii neexistoval žádný trh,“ řekl Dave.Krátce po obhajobě disertační práce si přečetla přehledový článek v časopise Nature, který vše změnil.Článek identifikoval problém.Chemická separace, která je jádrem mnoha průmyslových procesů, vyžaduje hodně energie.Průmysl potřebuje účinnější a levnější membrány.Dave si myslel, že by mohla mít řešení.Poté, co zjistili, že existují ekonomické příležitosti, Dave, Grossman a Brent Keller, PhD '16, v roce 2017 vytvořili Via Separations. Krátce nato si vybrali Engine jako jednu z prvních společností, které získaly financování rizikového kapitálu od Massachusetts Institute of Technology.V současné době se průmyslová filtrace provádí zahříváním chemikálií na velmi vysoké teploty, aby se oddělily sloučeniny.Dave to přirovnává k vaření veškeré vody, dokud se neodpaří, aby vznikly těstoviny a co zbylo, jsou špagety.Při výrobě je tato metoda chemické separace energeticky náročná a neefektivní.Společnost Via Separations vytvořila chemický ekvivalent produktů „filtr na těstoviny“.Místo použití tepla k oddělení jejich membrány „filtrují“ sloučeniny.Tato metoda chemické filtrace spotřebuje o 90 % méně energie než standardní metody.Zatímco většina membrán je vyrobena z polymerů, membrány Via Separations jsou vyrobeny z oxidovaného grafenu, který odolá vysokým teplotám a drsnému prostředí.Membrána je kalibrována podle potřeb zákazníka změnou velikosti pórů a laděním chemického složení povrchu.V současné době se Dave a její tým zaměřují na celulózový a papírenský průmysl.Vyvinuli systém, který energeticky efektivněji recykluje látku známou jako „černý louh“.papír, pouze jedna třetina biomasy se využívá na papír.Právě teď je nejcennějším využitím zbývajících dvou třetin odpadového papíru použití výparníku k vaření vody a její přeměna z velmi zředěného proudu na velmi koncentrovaný,“ řekl Dave.vyrobená energie se používá k pohonu filtračního procesu.“Tento uzavřený systém spotřebovává ve Spojených státech mnoho energie.Můžeme to udělat umístěním „síťky na špagety“ do kotle, dodává Dave.VulcanForms: Aditivní výroba v průmyslovém měřítku Vyučuje kurz 3D tisku, lépe známý jako aditivní výroba (AM).Sice to tehdy nebylo jeho hlavní zaměření, zaměřil se na výzkum, ale téma mu připadalo fascinující.Stejně jako mnoho studentů ve třídě, včetně Martina Feldmanna MEng '14.Feldmann nastoupil do Hartovy výzkumné skupiny na plný úvazek poté, co získal magisterský titul v pokročilé výrobě.Tam se spojili kvůli společnému zájmu o AM.Viděli příležitost inovovat pomocí osvědčené technologie aditivní výroby kovů známé jako laserové svařování v práškovém loži a navrhli přenést koncept aditivní výroby kovů do průmyslového měřítka.V roce 2015 založili VulcanForms.„Vyvinuli jsme architekturu AM Machine Architecture pro výrobu dílů výjimečné kvality a produktivity,“ řekl Hart."A my.Naše stroje byly integrovány do plně digitálního výrobního systému kombinujícího aditivní výrobu, následné zpracování a přesné obrábění.„Na rozdíl od jiných společností, které prodávají 3D tiskárny ostatním za účelem výroby dílů, VulcanForms využívá svůj vozový park k výrobě a prodeji dílů průmyslových strojů zákazníkům.Společnost VulcanForms se rozrostla na téměř 400 zaměstnanců.Tým zahájil svou první výrobu v loňském roce.podnik s názvem „VulcanOne“.Kvalita a přesnost dílů vyráběných VulcanForms je rozhodující pro produkty, jako jsou lékařské implantáty, výměníky tepla a letecké motory.Jejich stroje dokážou tisknout tenké vrstvy kovu.„Vyrábíme díly, které jsou obtížně vyrobitelné nebo v některých případech nemožné,“ dodal Hart, člen představenstva společnosti.Technologie vyvinutá společností VulcanForms může pomoci vyrábět díly a produkty udržitelnějším způsobem, buď přímo prostřednictvím procesu aditiv, nebo nepřímo prostřednictvím efektivnějšího a flexibilnějšího dodavatelského řetězce. Jedním ze způsobů, jak VulcanForms a AM jako celek přispívají k udržitelnosti, je úspora materiálu. Mnoho materiálů používaných ve VulcanForms, jako jsou slitiny titanu, vyžaduje hodně energie.titanový díl, spotřebujete mnohem méně materiálu než tradiční obráběcí procesy.Materiálová efektivita je oblast, kde Hart vidí, že AM dělá obrovský rozdíl, pokud jde o úspory energie.Hart také poukazuje na to, že AM může urychlit inovace v technologiích čisté energie, od účinnějších proudových motorů po budoucí fúzní reaktory. v tomto ohledu transformativní,“ dodává Hart.Produkt: Tření.Profesor strojního inženýrství Kripa Varanasi a tým LiquiGlide se zavázali k vytvoření budoucnosti bez tření a výraznému snížení odpadu v procesu.Společnost LiquiGlide, založená v roce 2012 Varanasi a absolventem Davidem Smithem SM '11, vyvinula speciální povlaky, které umožňují kapalinám „klouzat“ po povrchu.Každá kapka produktu jde k použití, ať už je vymáčknuta z tuby zubní pasty nebo vypuštěna z 500litrové sklenice v továrně.Kontejnery bez tření drasticky snižují plýtvání produktem a není třeba nádoby před recyklací nebo opětovným použitím čistit.společnost udělala velký pokrok v sektoru spotřebního zboží.Klient společnosti Colgate použil technologii LiquiGlide při návrhu lahvičky zubní pasty Colgate Elixir, která získala několik ocenění za design.Společnost LiquiGlide se spojila se světově uznávaným designérem Yvesem Beharem, aby použili jejich technologii na krásu a hygienu balení osobních výrobků.Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv jim zároveň poskytl hlavní zařízení.Biofarmaceutické aplikace vytvářejí příležitosti.V roce 2016 společnost vyvinula systém, který umožňuje výrobu kontejnerů bez tření.povrchová úprava skladovacích nádrží, trychtýřů a násypek, zabraňující ulpívání materiálu na stěnách.Systém dokáže snížit plýtvání materiálem až o 99 %."Tohle by mohlo skutečně změnit hru."Šetří odpad z produktů, omezuje odpadní vodu z čištění nádrží a pomáhá, aby byl výrobní proces bez odpadu,“ řekl Varanasi, předseda představenstva společnosti LiquiGlide.povrch nádoby.Při nanesení do nádobky se lubrikant stále vstřebává do textury.Kapilární síly se stabilizují a umožňují, aby se kapalina rozprostřela po povrchu a vytvořila trvale lubrikovaný povrch, po kterém může klouzat jakýkoli viskózní materiál.Společnost používá termodynamické algoritmy k určení bezpečných kombinací pevných látek a kapalin v závislosti na produktu, ať už jde o zubní pastu nebo barvu.Společnost vybudovala v továrně robotický rozprašovací systém, který dokáže manipulovat s kontejnery a nádržemi.Kromě toho, že společnost LiquiGlide šetří miliony dolarů za odpad z produktů, výrazně snižuje množství vody potřebné k pravidelnému čištění těchto nádob, kde se produkt často lepí na stěny.Vyžaduje čištění velkým množstvím vody.Například v agrochemii platí přísná pravidla pro likvidaci vznikajících toxických odpadních vod.To vše lze odstranit pomocí LiquiGlide,“ řekl Varanasi.Zatímco mnoho výrobních závodů se brzy během pandemie uzavřelo, čímž se zpomalilo zavádění pilotních projektů CleanTanX v továrnách, situace se v posledních měsících zlepšila.Varanasi zaznamenává rostoucí poptávku po technologii LiquiGlide, zejména po kapalinách, jako jsou polovodičové pasty.Společnosti jako Gradant, Via Separations, VulcanForms a LiquiGlide dokazují, že rozšíření výroby nemusí být spojeno s vysokými ekologickými náklady.Výroba má potenciál trvale se rozšiřovat.“strojních inženýrů, výroba byla vždy jádrem naší práce.Zejména na MIT vždy existoval závazek k tomu, aby byla výroba udržitelná,“ řekla Evelyn Wang, profesorka inženýrství Ford a bývalá vedoucí katedry strojního inženýrství.naše planeta je krásná.„S zákony jako CHIPS a Science Act, které stimulují výrobu, bude vzrůstat poptávka po start-upech a společnostech, které vyvíjejí řešení, která zmírňují dopad na životní prostředí a přibližují nás k udržitelnější budoucnosti.
Absolventi MIT vybudovat platformu pro usnadnění vědeckého publikování po celém světě
Odborníci z MIT se spojili, aby se inspirovali pokroky v neurotechnologii