Adaptivt fordonsmärke
Adaptive Vehicle Make var en portfölj av program som övervakades av DARPA , från USA:s försvarsdepartement . AVM försökte ta itu med revolutionerande metoder för design, verifiering och tillverkning av komplexa försvarssystem och fordon. De tre primära programmen var META, Instant Foundry Adaptive through Bits (iFAB) och Fast Adaptable Next-Generation Ground Vehicle (FANG GV) program. Många komponenter i programmet utnyttjade crowdsourcing och var öppen källkod och den ultimata avsikten var att crowdsourca nästa generations stridsfordon . Programmet sköttes av Nathan Wiedenman under DARPAs Tactical Technology Office. En förslagsdag hölls och flera breda byråmeddelanden släpptes den 7 oktober 2010. AVM-programmet avslutades i februari 2014 utan att bygga och testa ett komplett fordon.
Bakgrund
En ofta citerad kritik mot DoD är det dyra och ofta ineffektiva sättet att köpa och bygga nya saker. Omfattningen av denna process kan ses i Integrated Defence Acquisition, Technology, & Logistics Life Cycle Management Framework. En av de stora utmaningarna förknippade med dessa processer är den hantverksliknande karaktären av att bygga dessa komplexa cybermekaniska system. Ett typiskt tillvägagångssätt är att dela upp systemet i delsystem och låta separata team börja bygga de individuella delsystemen och optimera dem för storlek, vikt och effekt. När delsystemen väl når en rimlig utvecklingsnivå sker en integrationssatsning för att binda samman delsystemen. Systemet testas sedan mot krav som nästan aldrig uppfylls vid den första integrationstestcykeln. Stegen upprepas sedan tills systemet uppfyller sina krav.
Detta är ett kostsamt tillvägagångssätt, särskilt jämfört med något som chipproduktion. Intel har till exempel en utmärkt meritlista när det gäller att få system rätt i designfasen så att omfattande testning och integration inte behövs. Denna metod för "korrekt-för-konstruktion" är kraftfull och skulle inte vara möjlig utan designspråk på hög nivå för att stödja validering och verifiering. Målet med AVM-programmet var att gå över till denna modell för att bygga stora, komplexa, heterogena cybermekaniska system för ökad kostnads- och tidseffektivitet.
META
Målet med META var att analysera interaktioner mellan komponenter och tillhandahålla verifiering och validering (V&V) av design utan prototyper för att förkorta utvecklingstiden. META skulle utveckla nya språk eller språktillägg ( Generisk modellmiljö och CyPhyML) som kapslade in tillräcklig komplexitet för att kompilera ett komponentbibliotek, ett sammanhangsbibliotek och ett tillverkningsbibliotek för denna typ av analys och certifiering. META I började i mitten av 2010 och var planerad att pågå i 15 månader. META II skulle börja i slutet av 2010 och pågå i 12 månader. Ett bibliotek för infanteristridsfordon skulle sammanställas i slutet av 2011 och fortsätta i 1,5 år.
Instant Foundry Adaptive through Bits
Instant Foundry Adaptive through Bits (iFAB) försökte designa en tillverkningsanläggning som kunde tillverka fordon och som kunde konfigureras om för att tillverka andra system. Anläggningen skulle kunna tillverka FANG-fordonet. iFAB försökte lägga grunden för utvecklingen av en tillverkningskapacitet i gjuteristil – med som indata en verifierad systemdesign specificerad på ett lämpligt metaspråk – kapabel till snabb omkonfigurering för att tillgodose ett brett spektrum av designvariabilitet och specifikt inriktad på tillverkning av militär mark. fordon.
Snabbt anpassningsbart nästa generations markfordon
Fast Adaptable Next-Generation Ground Vehicle (FANG GCV) var en portfölj med tre löst relaterade projekt. FANG GCV försökte crowdsource designen av ett infanteristridsfordon som kulminerade i prototyper. Deltagarna skulle använda META-metaspråket med möjlighet att använda Vehicleforge. [ jargong ]
Programmet skulle ske i tre faser. Mobility/Drivetrain Challenge varade i tre månader och började 2013. Ett pris på $0,5–1 miljon delades ut för den vinnande designen. Chassis/Integrated Survivability Challenge skulle pågå i tre månader och börja i mitten av 2013 efter Mobility/Drivetrain Challenge. Ett pris på 0,5–1 miljoner USD för den vinnande designen skulle delas ut. Den tredje utmaningen, Total Platform Challenge, skulle pågå i sex månader och börja i början av 2014. En prototyp skulle färdigställas som skulle kunna komma i fråga för programmet för amfibiska stridsfordon .
Fordonet skulle vara kapabelt för amfibietransport och ha krav som liknar US Marine Corps Amphibious Combat Vehicle-programmet. Fordonsdesignen skulle vara öppen källkod.
I april 2013 tilldelade DARPA 1 miljon USD till ett tremannateam av designers för sin drivlina för Marine ACV. Teamet, Team Ground Systems, använde onlinedesignverktygen och öppen källkod från DARPA för att sammanställa ett förslag som vann för systemprestanda och tillverkningsbarhet. 1 000 andra tävlande deltog slutligen i tävlingen. Designen måste sedan valideras för återkoppling av tillverkningsbarhet, gjuterikonfiguration och instruktionsgenereringsverktyg, sedan testas och utvärderas. DARPA skulle dela ut ett pris på 1 miljon dollar för en skrovdesign och 2 miljoner dollar 2014 för hela fordonsdesignen.
DARPA beslutade att inte fortsätta med FANG 2 eller 3 utmaningar som ursprungligen planerat. Utmaningar med öppen källkod hade fått enorm entusiasm från allmänheten, men militära konstruktioner kräver specifika tekniska kvalifikationer och användning av känsliga material som måste hållas utanför det offentliga området. I februari 2014 började DARPA överföra AVM till försvars- och kommersiell industri genom insatsen Digital Manufacturing and Design Innovation Institute (DMDII), som ska vara en nationell resurs för att påskynda innovation inom digital tillverkning. Drivlinan och kraftpaketet som utvecklats under FANG-utmaningen byggdes och testades framgångsrikt, och metadesignverktygen övergick till industri år tidigare än planerat.
Vehicleforge.mil
Programmet vehicleforge.mil försökte tillhandahålla den nödvändiga infrastrukturen för att dela designfiler mellan distribuerade designteam. Liknande tillvägagångssätt inom mjukvara hade visat sig vara mycket framgångsrika för samarbete och innovation, såsom "klona-och-egen"-paradigmet som vanligtvis används på sajter som github.com och sourceforge.net. Vehicleforge.mil skulle byggas på en 12-månaders kontraktscykel med start i mitten av 2011 och ha ytterligare minst tre års support. Alla resulterande infrastrukturkomponenter skulle släppas under en öppen källkodslicens.
Tillverkningsexperiment och uppsökande verksamhet (MENTOR)
Manufacturing Experimentation and Outreach (MENTOR) underlättar samarbete mellan elever i gymnasieåldern. MENTOR skulle tillhandahålla material som elever i gymnasieåldern kunde använda. Upp till 1 000 3D-skrivare skulle distribueras. Skolor skulle tävla i prisutmaningar för design av måttligt komplexa system. Arbetet skulle påbörjas 2011 och försöka nå 10 skolor under det andra året, 100 skolor under det tredje och 1 000 skolor under det fjärde.