ماركة المركبات المتكيفة

كان برنامج "التصنيع التكيفي للمركبات" (AVM) عبارة عن مجموعة برامج أشرفت عليها وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA ) التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية . سعى البرنامج إلى تبني مناهج ثورية في تصميم أنظمة ومركبات دفاعية معقدة، والتحقق منها، وتصنيعها. وشملت البرامج الرئيسية الثلاثة: برنامج META، وبرنامج "المسبك الفوري التكيفي عبر البتات" (iFAB)، وبرنامج "المركبات البرية سريعة التكيف من الجيل التالي" (FANG GV). اعتمدت العديد من مكونات البرنامج على التعهيد الجماعي، وكانت مفتوحة المصدر ، وكان الهدف النهائي هو الاستعانة بالجمهور لتطوير مركبة قتالية من الجيل التالي . ^{[ 1 ]} أدار البرنامج ناثان ويدنمان تحت إشراف مكتب التكنولوجيا التكتيكية التابع لوكالة DARPA. ^{[ 1 ]} عُقد يوم لتقديم المقترحات، ونُشرت عدة إعلانات عامة من الوكالة في 7 أكتوبر 2010. ^{[ 1 ] [ 2 ]} انتهى برنامج AVM في فبراير 2014 دون بناء أو اختبار مركبة كاملة. ^{[ 3 ]}

من الانتقادات الشائعة الموجهة لوزارة الدفاع الأمريكية (البنتاغون) ارتفاع تكلفة أساليبها في شراء وتصنيع المعدات الجديدة، وعدم كفاءتها في كثير من الأحيان. ويتضح نطاق هذه العملية في إطار إدارة دورة حياة الاستحواذ والتكنولوجيا واللوجستيات الدفاعية المتكاملة. ومن أبرز التحديات المرتبطة بهذه العمليات، الطبيعة الحرفية لبناء هذه الأنظمة السيبرانية الميكانيكية المعقدة. ويتمثل النهج المعتاد في تقسيم النظام إلى أنظمة فرعية، وتكليف فرق منفصلة ببناء كل نظام فرعي على حدة، مع تحسينه من حيث الحجم والوزن والطاقة. وبمجرد وصول الأنظمة الفرعية إلى مستوى معقول من التطوير، تُبذل جهود تكاملية لربطها ببعضها. ثم يُختبر النظام وفقًا لمتطلبات نادرًا ما تُلبى في دورة الاختبار التكاملي الأولى. وتُكرر هذه الخطوات حتى يُلبي النظام جميع متطلباته.

يُعدّ هذا النهج مكلفًا، لا سيما بالمقارنة مع إنتاج الرقائق الإلكترونية. فشركة إنتل، على سبيل المثال، تتمتع بسجل حافل في ضمان دقة الأنظمة منذ مرحلة التصميم، ما يُغني عن الحاجة إلى اختبارات وتكاملات مكثفة. وتُعتبر منهجية "التصميم الصحيح منذ البداية" هذه فعّالة للغاية، ولن تكون ممكنة لولا وجود لغات تصميم عالية المستوى تدعم التحقق والتدقيق. وكان هدف برنامج AVM هو الانتقال إلى هذا النموذج لبناء أنظمة سيبرانية ميكانيكية كبيرة ومعقدة ومتنوعة، بهدف زيادة الكفاءة في التكلفة والجدول الزمني.

كان هدف مشروع META تحليل التفاعلات بين المكونات وتوفير التحقق والتدقيق (V&V) للتصاميم دون الحاجة إلى نماذج أولية، وذلك لتقصير مدة التطوير. وكان من المقرر أن يطور META لغات جديدة أو امتدادات لغوية ( بيئة النمذجة العامة و CyPhyML ) تتضمن تعقيدًا كافيًا لتجميع مكتبة مكونات، ومكتبة سياق، ومكتبة تصنيع لهذا النوع من التحليل والاعتماد. بدأ مشروع META I في منتصف عام 2010 وكان من المقرر أن يستمر 15 شهرًا. وكان من المقرر أن يبدأ مشروع META II في أواخر عام 2010 ويستمر 12 شهرًا. وكان من المقرر تجميع مكتبة مركبات قتال المشاة في أواخر عام 2011 والاستمرار لمدة عام ونصف. ^{[ 2 ]}

سعت شركة "إنستانت فاوندري أدابتيف ثرو بت" (iFAB) إلى تصميم منشأة تصنيع قادرة على إنتاج المركبات، وقابلة لإعادة التكوين لإنتاج أنظمة أخرى. وكانت هذه المنشأة قادرة على تصنيع مركبة "فانغ". ^{[ 2 ]} وهدفت iFAB إلى وضع الأسس لتطوير قدرة تصنيعية على غرار المسبك، تعتمد على تصميم نظام مُدقَّق ومُحدَّد بلغة وصفية مناسبة، وقادرة على إعادة التكوين السريع لاستيعاب نطاق واسع من تباينات التصميم، ومُوجَّهة تحديدًا لتصنيع المركبات البرية العسكرية.

كان مشروع المركبة البرية السريعة التكيف من الجيل التالي (FANG GCV) عبارة عن مجموعة من ثلاثة مشاريع مترابطة بشكل غير مباشر. ^{[ 1 ]} سعى مشروع FANG GCV إلى الاستعانة بمصادر خارجية لتصميم مركبة قتال مشاة، وصولاً إلى إنتاج نماذج أولية. وكان على المشاركين استخدام لغة META الوصفية مع إمكانية استخدام منصة Vehicleforge. ^{[ 2 ]}

كان من المقرر تنفيذ البرنامج على ثلاث مراحل. استمرت مسابقة الحركة/نظام الدفع ثلاثة أشهر وبدأت في عام 2013، وحصل التصميم الفائز على جائزة تتراوح بين 0.5 و1 مليون دولار. أما مسابقة الهيكل/القدرة على البقاء المتكاملة، فكان من المقرر أن تستمر ثلاثة أشهر وتبدأ في منتصف عام 2013 بعد مسابقة الحركة/نظام الدفع، وحصل التصميم (أو التصاميم) الفائزة على جائزة تتراوح بين 0.5 و1 مليون دولار. وكانت المسابقة الثالثة، وهي مسابقة المنصة الكاملة، من المقرر أن تستمر ستة أشهر وتبدأ في أوائل عام 2014. ^{[ 2 ]} وكان من المقرر إكمال نموذج أولي مؤهل للنظر فيه ضمن برنامج مركبة القتال البرمائية . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

كان من المفترض أن تكون المركبة قادرة على النقل البرمائي وأن تستوفي متطلبات مماثلة لبرنامج مركبة القتال البرمائية التابع لسلاح مشاة البحرية الأمريكية . ^{[ 5 ]} وكان تصميم المركبة سيكون مفتوح المصدر. ^{[ 1 ]}

في أبريل 2013، منحت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) مليون دولار أمريكي لفريق من ثلاثة مصممين لتصميم نظام نقل الحركة لمركبة القتال البحرية (Marine ACV). استخدم الفريق، المسمى "فريق الأنظمة الأرضية"، أدوات التصميم عبر الإنترنت والبرمجيات مفتوحة المصدر التي وفرتها DARPA لتقديم مقترح فاز بجائزة أفضل أداء للنظام وسهولة التصنيع. شارك في المسابقة لاحقًا ألف متنافس آخر. بعد ذلك، كان لا بد من التحقق من صحة التصميم من حيث سهولة التصنيع، وتكوين المسبك، وأدوات توليد التعليمات، ثم اختباره وتقييمه. كان من المقرر أن تمنح DARPA جائزة قدرها مليون دولار لتصميم الهيكل، ومليوني دولار في عام 2014 لتصميم المركبة بالكامل. ^{[ 6 ]}

قررت داربا عدم المضي قدمًا في تحديات FANG 2 أو 3 كما كان مخططًا لها في الأصل. حظيت تحديات المصادر المفتوحة بحماس كبير من الجمهور، لكن التصاميم العسكرية تتطلب مؤهلات هندسية محددة واستخدام مواد حساسة يجب إبقاؤها بعيدة عن متناول العامة. في فبراير 2014، بدأت داربا بنقل AVM إلى قطاعي الدفاع والتجارة من خلال مبادرة معهد الابتكار في التصنيع والتصميم الرقمي (DMDII)، الذي يهدف إلى أن يكون موردًا وطنيًا لتسريع الابتكار في التصنيع الرقمي. ^{[ 7 ]} تم بناء واختبار نظام الدفع ووحدة الطاقة اللذين طُوّرا في إطار تحدي FANG بنجاح، ونُقلت أدوات التصميم الفوقية إلى الصناعة قبل سنوات من الموعد المخطط له. ^{[ 3 ]}

• الصفحة الرئيسية لـ DARPA AVM