Inteligência artificial na fabricação de peças de foguetes

A Inteligência Artificial, ou IA, promete muitos benefícios em todos os domínios, e com os foguetes não é diferente. O Programa Preparatório de Futuros Lançadores (FLPP) da Agência Espacial Europeia está a investigar a utilização da IA ​​para desenvolver melhores processos e até mesmo formas totalmente novas em materiais que possam ser utilizados em foguetes ou naves espaciais do futuro.

Juntamente com a MT Aerospace na Alemanha, a Agência está a procurar adaptar técnicas de processamento de materiais em toda a indústria.

Formação de shotpeen

Shot Peen Forming é um processo pelo qual o metal é disparado com pequenas bolas para dobrá-lo em forma. Como a formação é feita sem aquecimento, a forma metálica resultante permanece forte e é mais resistente à fadiga do metal. É um processo comumente usado e é como a MT Aerospace molda as cabeças dos tanques de combustível do foguete Ariane 6.

À medida que as bolas atingem o metal em alta velocidade, cada impacto é imprevisível. Pela primeira vez, o aprendizado de máquina está sendo usado para prever como o metal se deformará em seguida, fornecendo um método rápido e preciso para atingir a forma desejada com uma tolerância de apenas dois milímetros.

Soldagem por fricção

Depois que uma peça metálica é fabricada, ela geralmente precisa ser unida a outros componentes. Na indústria espacial, a soldagem por fricção está substituindo a soldagem a arco tradicional feita por humanos ou robôs. A soldagem por fricção aquece os metais simplesmente girando um pino sobre a área de soldagem em altas velocidades, usando assim a fricção para misturar os materiais. Esta técnica precisa de soldagem funde metais permitindo estruturas mais fortes, como as usadas para fazer os tanques do Ariane 6.

Com novas tecnologias de monitoramento digital para força de soldagem, temperaturas e outras telemetrias de máquinas, o aprendizado de máquina agora está ajudando a configurar as máquinas com mais rapidez, apoiando os esforços de documentação e verificando automaticamente o formato da solda final. Esta avaliação automática de cordões de solda reduziu o tempo de análise em 95% em comparação com o processo tradicional.

Colocação automatizada de fibra

Porém, nem tudo é metal – o plástico reforçado com fibra de carbono oferece novos formatos que são mais leves e resistentes. Construído em camadas, o projeto Phoebus, onde a MT Aerospace está trabalhando com o ArianeGroup, está explorando o uso de tanques de fibra de carbono para o Ariane 6.

Aqui a MT Aerospace está integrando uma nova tecnologia de sensor a laser que, alimentada por modelos de aprendizado de máquina, detectará e classificará defeitos em tempo real, o que mantém a produção em andamento e reduz significativamente os tempos de produção.

“A inteligência artificial, como a aprendizagem automática, em combinação com as novas tecnologias digitais está a transformar o fabrico de lançadores”, diz Daniel Chipping, gestor de projetos da ESA para atividades centradas em software e de digitalização no Programa Preparatório de Futuros Lançadores no Transporte Espacial, “desde a automatização de tarefas de análise complexas até à redução das tediosas paragens e arranques de máquinas, estamos a começar a ver os benefícios em todos os materiais e processos de moldagem”.

Estes projectos fazem parte do Programa Preparatório de Futuros Lançadores (FLPP) da ESA, que ajuda a desenvolver a tecnologia para o futuro dos sistemas de transporte espacial. Ao conceber, conceber e investir em tecnologia que ainda não existe, este programa está a reduzir o risco envolvido no desenvolvimento de projetos espaciais não experimentados e não comprovados.