همکاری سربازان ارتش آمریکا با مهندسان Vanderbilt برای پر کردن شکاف میان پژوهش و تجربه

سربازان گردان ۱۰۱ و Matthew Yandell مدیر ارشد نوآوری HeroWear و فارغ التحصیل دکترای مهندسی دانشگاه وندربیلت Vanderbilt University، برای شبیه سازی خواسته های فیزیکی مأموریت های میدانی توپخانه، لوله های خمپاره انداز را حمل می کنند.
سربازان گردان ۱۰۱ و Matthew Yandell مدیر ارشد نوآوری HeroWear و فارغ التحصیل دکترای مهندسی دانشگاه Vanderbilt ، برای شبیه سازی تقاضاهای فیزیکی مأموریت های میدانی توپخانه، لوله های خمپاره انداز را حمل می کنند.

GPS،‌ چسب نواری، مایکروویو و رایانه ابزارهای روزمره زندگی هستند که به طور کامل یا جزئی نتیجه‌ی پژوهش‌های نظامی ارتش ایالات متحده بوده‌اند. این روند در آینده نیز ادامه خواهد داشت. با این وجود یک شکاف وجود دارد. مشکلات بیشماری برای جنگاوران وجود دارد که آزمایشگاه‌های ارتش هرگز با آن روبرو نمی‌شوند. سربازان گروه مبارزه‌ی تیپ ۳ (BCT) از بخش ۱۰۱ هوابرد در فورت کمپبل کنتاکی و پژوهشگران دانشکده‌ی فنی دانشگاه وندربیلت (Vanderbilt) با تمرکز بر این مشکل در حال ایجاد همکاری برای شناسایی و حل مشکلات تاکتیکی با راه حل‌های الهام گرفته از نظرات سربازان هستند. با ادامه‌ی این مطلب در مجله‌ی فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

چاپگر سه بعدی، شروع همکاری

رابطه‌ی بین ۳ BCT و Vanderbilt در اوایل سال ۲۰۱۸ با یک سؤال ساده آغاز شد: آیا می‌توانیم از ابزارهای چاپی سه بعدی استفاده کنیم تا کارها ساده‌تر شوند؟ Andrew Shaughnessy، فرمانده‌ی جوخه‌ی خمپاره در ۳ BCT ، می‌دانست که حمل برخی از آچارهای گران استفاده شده توسط جوخه‌ی او روی اسلحه‌ها، مشقت بار است. او می‌دانست که تولید افزایشی یا چاپ سه بعدی می‌تواند آن آچارها را ارزان و سریع – درست در جایی که لازم هست، تهیه کند.

Shaughnessy به یک شریک طراحی نیاز داشت زیرا فاقد دانش فنی لازم برای طراحی و چاپ آچاری بود که در ذهن داشت. او سراغ Kevin Galloway، استاد دانشیار مهندسی مکانیک و مدیر ساخت رفت تا ببیند که آیا وی علاقه‌مند به همکاری است یا نه. آزمایشگاه Galloway ضمن برخورداری از تجهیزات و کارکنان لازم برای کمک در این طرح، در فاصله‌ی کوتاهی از مقر اصلی BCT 3 در کنتاکی(با وسیله‌ی نقلیه) قرار داشت. Galloway نظارت Vanderbilt’s Wond’ry Makerspace را برعهده داشت که آزمایشگاهی مجهز به تجهیزات ساخت و تولید برای نمونه‌سازی سریع است.

Galloway و Shaughnessy چند آچار را طراحی و تولید کردند و مشارکت در نوآوری ادامه یافت. این رابطه اکنون بیشتر هم شده است زیرا سرهنگ John Cogbill، فرمانده‌ی ۳BCT ، در مورد ایجاد فرهنگ نوآوری مشتاق بود. او با نوآوری به عنوان یکی از اولویت‌های فرماندهی خود، تلاش کرده است که سربازان را به حل مسئله وادار کند، به طوریکه سربازان در شناسایی فرصت‌ها آزاد باشند و ایده‌های خود در تنظیمات تاکتیکی به آزمایش بگذارند.

زمینه های همکاری برای ابداع نوآوری ها

حتی پیش از همکاری ۳ BCT با Vanderbilt، این تیپ میزبان تعدادی از انجمن‌های نوآوری، از جمله شب‌های میکروفن باز به سبک Shark Tank ، برای سربازان بود تا آنها ایده‌های خود را از سطح درون سازمانی بیرون کشیده و در سطح رهبری مطرح کنند. اکنون همکاری با Vanderbilt در فرآیند نوآوری، به یک رابطه‌ی مستحکم منجر شده است، که شامل بازدیدهای منظم بین Fort Campbell و دانشگاه Vanderbilt ،و همچنین رشد چشمگیر در تعداد طرحهای مشارکتی است.

اساتید وندربیلت و نمایندگان بخش 101 هوابرد (حمله هوایی) در کارگاه طراحی در آزمایشگاه نوآوری EAGLEWERX  در فورت کمپبل شرکت می کنند. این دو گروه برنامه دارند که رویدادهای مشابهی را در چند دوره مختلف برگزار کنند، از جمله نشست های نوآوری سه ماهه در سطح تقسیم.
اساتید Vanderbilt و نمایندگان بخش ۱۰۱ هوابرد (حمله هوایی) در کارگاه طراحی در آزمایشگاه نوآوری EAGLEWERX در فورت کمپبل شرکت می‌کنند. این دو گروه برنامه دارند که رویدادهای مشابهی را در چند دوره‌ی مختلف برگزار کنند، از جمله نشست‌های نوآوری سه ماهه در سطح تقسیم.

اگرچه دامنه‌ی نخست این همکاری اندک بود، اما سربازان ۳ BCT به سرعت فهمیدند که یک برگ برنده در دستان خود دارند. در تاریخ ۹ آوریل ۲۰۱۹ ، فرماندهی آینده‌ی ارتش و دانشگاه یک توافقنامه همکاری ۵ ساله در زمینه‌ی آموزش را امضا کردند که سربازان خلاق و مبتکر را با متخصصان سطح بالای Vanderbilt پیوند می‌دهد تا ایده‌ها به سرعت تبدیل به محصولات مفید چاپ سه بعدی شوند. توافقنامه‌های مشارکت در آموزش و پرورش در گذشته نیز به امضا رسیده است، اما این نخستین باری است که یک تیپ به طور خاص به عنوان شریک رسمی در چنین پیمان‌نامه‌ای گنجانده شده است.

آنچه که با ساخت آچارهای خمپاره با چاپگر سه بعدی آغاز شد، در حال حاضر شامل ۱۲ پروژه‌ی الهام گرفته شده از سربازان و با حضور خود سربازان است از جمله:

بهبود مواضع جنگی

سربازان در هنگام حفر مواضع جنگی بسیار شتابزده عمل می‌کنند. حفر مواضع جنگی با ابزار کوچک جمع شونده‌ی خندق کن انجام می‌شود، ابزاری که استفاده از آن دشوار و وقت گیر است. یک کلاس طراحی که توسط Galloway تدریس می‌شود با ایده‌هایی مانند موانع پرشدنی قابل استقرار سریع و بیل‌های بازطراحی شده، مسئله را برطرف می‌کند. آنها با گردان سوم از هنگ توپخانه‌ی میدانی ۳۲۰ در BTC 3 همکاری می‌کنند.

لباس های بیرونی کمکی برای بلند کردن اشیا

Karl Zelik، استادیار مهندسی مکانیک، مهندسی زیست پزشکی، پزشکی فیزیکی و توانبخشی در Vanderbilt ، کشف کرد که روزانه بیش از ۱۰۰۰ سرباز دچار صدمات کمر می‌شوند. او و گروهش در حال کار روی پوشش‌های کمکی زیست مکانیکی هستند که می توانند میزان بار بر روی بدن سربازان را کاهش داده و اثربخشی آنها را بهبود بخشند.

Erik Lamers در مرکز مهندسی توانبخشی و فناوری کمکی وندربیلت، استفاده از لباس بیرونی با نیروی فنر را با تجهیزات موجود در ارتش نشان می دهد. پژوهشگران وندربیلت با همکاری اعضای 3 BCT ، این لباس و سایر ابزارهای کمکی زیست مکانیکی را برای کاهش صدمات و سبک شدن بار سربازان تهیه کردند.
Erik Lamers در مرکز مهندسی توانبخشی و فناوری کمکی Vanderbilt ، استفاده از لباس بیرونی با نیروی فنر را با تجهیزات موجود در ارتش نشان می‌دهد. پژوهشگران Vanderbilt با همکاری اعضای ۳ BCT ، این لباس و سایر ابزارهای کمکی زیست مکانیکی را برای کاهش صدمات و سبک شدن بار سربازان تهیه کردند.

کلاه ایمنی ، آسیب دیدگی ضربه ی مغزی و عملکرد سرباز

Doug Adams، استاد و رئیس گروه مهندسی عمران و محیط زیست، و Tonia Rex، استادیار چشم پزشکی و محقق در موسسه چشم وندربیلت، از برنامه‌های آموزشی که توسط گردان سوم هنگ ۱۸۷ پیاده نظام در BCT 3 برگزار می‌شود، بازدید کردند. طرح نخست آنها در ترکیب کردن حسگرها در کلاه ایمنی برای سنجش اثربخشی و محافظت در برابر TBI و پیش بینی TBI در سربازان متمرکز شده است. بحث و گفتگو با واحد، به ایده‌ی جدیدی برای کشف نشانگرهای شناختی برای بهبود عملکرد سربازان در موقعیت‌های استرس‌زا و استفاده از مربی مهارت‌های الکترونیکی در واحد ۱۰۱ منجر شد.

کارگاه های نوآوری

نتایج مادی تنها یکی از مزایای ارائه شده در این همکاری‌ها است.  در ۲۰ ژوئن، اعضای هیئت علمی Vanderbilt و فرماندهان و کارکنان سراسر ۱۰۱ در یک کارگاه نوآوری که در آزمایشگاه نوآوری EAGLEWERX تازه تاسیس در Fort Campbell برگزار شد، شرکت کردند. حدود ۳۰ شرکت کننده در برنامه‌ی فرآیند طراحی نوآورانه، یک دوره‌ی ضربتی را تجربه کردند که یک رویکرد ساختاری برای توسعه‌ی محصول است که شامل شناسایی مسئله، تولید ایده و نمونه سازی نخستین است.

تنها در چهار ساعت، این گروه طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها، فرایندها و تغییرات سازمانی متناسب با پیشرفت عملیات حمل و نقل هوایی را طراحی کرد. پس از موفقیت در این چالش طراحی، واحد ۱۰۱ و Vanderbilt رویدادهای مشابهی را در چندین رده از جمله نشست‌های نوآوری سه ماهه در سطح تقسیم برگزار می‌کنند.

فرصت‌های آینده برای همکاری شامل مجموعه‌ای از کلاس‌های‌ دوره‌ای برای آموزش سربازان جهت استفاده از چاپگرهای سه بعدی، برش لیزری، آسیاکاری و سایر تجهیزات تولیدی است تا ایده‌های خود را از طرح به محصولات قابل استفاده برسانند، یعنی نمونه‌هایی با ویژگی‌های ابتدایی کافی برای رضایت کاربران اولیه و اجازه‌ی ارائه‌ی بازخورد برای تلاش‌های بعدی.

حوادث در میدان‌های جنگ امروزی بسیار سریع رخ می‌دهند و به همین سرعت نیز تغییر می‌کنند. این مشارکت‌ها سربازان را قادر می‌سازد در موقعیت‌‌های سخت، مشکلات را به خوبی شناسیایی و حل نمایند. سربازان باید بتوانند در صورت عدم وجود دستورات لازم، روش‌هایی را که ارتش به طور سنتی از آن استفاده کرده است بهبود بخشیده و وضع کاملاً جدیدی ایجاد کنند.


بیشتر بخوانید:
>> شش لباس هوشمند برتر در سال
>> رونمایی از لباس توانبخشی EksoNR ساخت شرکت Ekso Bionics
>> زانوان آهنین : اسکلت بیرونی ONYX لاکهید مارتین


منبع: vanderbilt
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله‌ی فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *