Spada وNUM تطوران ماكينة نقل متقدمة لقطاع السيارات بقدرات تشغيلية غير مسبوقة

تويفن، ألمانيا – في ظل تزايد تعقيد عمليات التشغيل في قطاع السيارات، ولا سيما مع تنامي الطلب على مكونات مرتبطة بالتحول إلى السيارات الكهربائية، تتجه شركات التصنيع إلى تطوير حلول إنتاج أكثر تكاملًا ومرونة وقدرة على تنفيذ عمليات متعددة في وقت واحد. وفي هذا السياق، تواصل شركة Spada تعاونها طويل الأمد مع شركة NUM لتطوير حلول متقدمة في مجال ماكينات النقل، كان من أبرزها مؤخرًا تطوير ماكينة مخصصة لعميل ألماني في قطاع السيارات، تتميز بمستوى استثنائي من التكامل وكثافة العمليات التصنيعية.

وتأتي هذه الماكينة في وقت تواجه فيه النماذج التقليدية لماكينات النقل تحديات متزايدة في التعامل مع عمليات التشغيل المعقدة، إذ لا يقتصر التحدي على زيادة عدد العمليات، بل يمتد إلى ضمان تنسيقها وإدارتها بصورة متزامنة وفعالة.

وقال ماركو باتيستوتي، المدير العام لشركة NUM إيطاليا، إن المشروع يمثل تحديًا تقنيًا استثنائيًا، موضحًا أن الماكينة تضم 66 محورًا يتم التحكم فيها، و26 محور دوران، مع إمكانية تنفيذ ما يصل إلى 40 عملية تشغيل في وقت واحد. وأشار إلى أن التحدي الأكبر لا يتمثل في تشغيل هذه العمليات بالتوازي فحسب، وإنما في ضمان التزامن الدقيق بينها، باعتبار أن كفاءة الماكينة الإجمالية تعتمد بصورة أساسية على هذا التنسيق.

حلول متخصصة تتجاوز النماذج التقليدية

تعمل شركةSpada Machines – التي يعود تاريخها إلى ستينيات القرن الماضي – وفق نهج مختلف عن النماذج التقليدية السائدة في صناعة ماكينات النقل. فبدلًا من التركيز على التكوينات القياسية الرأسية أو الأفقية، اختارت الشركة تطوير حلول مملوكة لها يتم تصميمها وفقًا لاحتياجات كل تطبيق ومتطلبات العميل.

4 thumbnail_1619347_746x466 4 وقال ماورو جويرا، الرئيس التنفيذي لشركة Spada Machines، إن الشركة أدركت منذ بداياتها أنها لن تتمكن من منافسة الشركات المهيمنة على القطاعات التقليدية، ولذلك كان عليها تقديم حلول مختلفة.

ومن هذا التوجه، طورت الشركة تقنية Multi-S الحاصلة على براءة اختراع، والتي تعتمد على هيكل متعدد المحطات يتيح دمج عمليات الخراطة والتفريز، بما في ذلك تنفيذها بشكل متزامن، وهو ما يسمح بتركيز عدد كبير من العمليات ضمن إعداد إنتاجي واحد.

وتساعد هذه التقنية على تجاوز القيود التقليدية لماكينات النقل، إذ تتيح التعامل مع مكونات تختلف في المواد والهندسة والأبعاد ضمن النظام نفسه، مع الحفاظ على مستويات مرتفعة من الدقة واستقرار العمليات. وقد لعب التعاون مع NUM دورًا محوريًا منذ المراحل الأولى لتطوير هذه التكنولوجيا، لا سيما في تحديد بنية نظام التحكم وحلول التطبيقات.

66 محورًا و26 محور دوران وتنفيذ 40 عملية متزامنة

2 thumbnail_1619347_746x466 4 تجسد الماكينة المطورة لصالح العميل الألماني هذا المستوى المتقدم من التكامل، حيث تضم 66 محورًا يتم التحكم فيها و26 محور دوران، من بينها 13 محورًا مزودة بنظام تحكم مغلق الحلقة و13 أخرى تعمل بنظام التحكم مفتوح الحلقة، إلى جانب قدرتها على تنفيذ ما يصل إلى 40 عملية تشغيل متزامنة، بما يعادل تشغيل العدد نفسه من برامج الأجزاء بالتوازي.

وتعتمد الماكينة على بنية متعددة المحطات تضم ما يصل إلى 12 محطة تشغيل، مع إمكانية إعادة تهيئة كل وحدة وفقًا لمتطلبات دورة الإنتاج. ويمكن، على سبيل المثال، تحويل محور دوران إلى محور C أو إلى وحدة تفريز، بما يسمح بالانتقال بين عمليات الخراطة والتفريز ضمن العملية الإنتاجية نفسها.

وتوفر هذه المرونة عددًا كبيرًا من التركيبات التشغيلية، كما تتيح دمج مراحل إنتاج متعددة داخل نظام واحد، الأمر الذي يعزز كفاءة الإنتاج ويقلل الحاجة إلى نقل القطع بين أنظمة ومراحل تشغيل منفصلة.

من جانبه، أوضح ماتيا سبادا، مدير المشروعات في Spada Machines، أن هذه المرونة مدعومة بتصميم ميكانيكي يركز بصورة أساسية على الاستقرار. فالماكينة مطالبة بإزالة كميات كبيرة من المواد خلال المراحل الأولى من التشغيل، مع الحفاظ في الوقت نفسه على مستويات عالية من الدقة أثناء عمليات التشطيب.

ولهذا، صُممت القاعدة والهيكل بطريقة تساعد على عزل الاهتزازات ومنع انتقال الإجهادات الناتجة عن عمليات التشغيل الثقيلة إلى المحطات اللاحقة، بما يحافظ على جودة القطع وقابلية تكرار النتائج.

شراكة تقنية تتجاوز نظام التحكم الرقمي

3 thumbnail_1619347_746x466 4 لم يقتصر دور NUMفي المشروع على توريد نظام التحكم الرقمي، بل امتد إلى المشاركة في تحديد البنية الميكاترونية للماكينة. ويعتمد النظام على تكوين يضم 5 وحدات NCK معيارية، تم تصميمها لتنسيق إدارة العدد الكبير من المحاور والعمليات النشطة، إلى جانب وحدة PLC مركزية واحدة.

ويختلف هذا التصميم عن الاتجاه الشائع نحو استخدام أنظمة PLC متعددة، إذ يتيح التحكم الموحد في جميع وظائف الماكينة، ويبسّط عملية الإدارة، كما يلغي الحاجة إلى مزامنة أنظمة منطقية منفصلة.

كما تتضمن البنية وظائف سلامة معتمدة ومتكاملة، موزعة على مختلف المحاور ومحاور الدوران، لكنها تخضع لإدارة نظام مركزي. وتعتمد منظومة التشغيل كذلك على تقنية DSL التي تسهم في تقليل حجم التوصيلات الكهربائية من خلال استخدام كابل واحد للطاقة والتغذية الراجعة.

ويكتسب هذا الحل أهمية خاصة في ماكينة تضم 66 محورًا، إذ يؤدي تقليل الكابلات إلى تبسيط تصميم الماكينة وتصنيعها، فضلًا عن المساهمة في جعلها أكثر إحكامًا وكفاءة.

محاور دوران متزامنة مبردة بالسوائل لتعزيز الدقة

شملت الحلول التقنية المستخدمة أيضًا اعتماد محاور دوران متزامنة ومبردة بالسوائل، وهي تقنية غير شائعة نسبيًا في ماكينات النقل.

وأوضح باتيستوتي أن هذه المحاور تعتمد على محركات دفع مباشر، من دون منظومة حركية وسيطة، وتعمل بالتزامن مع المحرك، بينما يضمن التبريد السائل الحفاظ على درجة حرارة تشغيل ثابتة، بما يسهم في تحقيق استقرار الأبعاد.

وينعكس ذلك على تحسين مستويات الدقة على المدى الطويل، إلى جانب توفير أداء ديناميكي مرتفع، وهو ما يعزز قدرة الماكينة على التعامل مع متطلبات الإنتاج الصناعي المتقدمة.

الكفاءة والاستدامة التشغيلية على المدى الطويل

لا تقتصر مزايا النظام على السرعة النظرية، بل تمتد إلى تحقيق كفاءة تشغيلية مستقرة على مدار الوقت. إذ تتضمن الماكينة وظائف متقدمة للمراقبة تتيح التحكم في العمليات بصورة لحظية، ورصد أي حالات غير طبيعية قبل أن تؤدي إلى إنتاج قطع غير مطابقة أو توقف الماكينة.

وتكتسب هذه الإمكانات أهمية خاصة في أنظمة النقل التي تتم فيها معالجة عدة قطع في الوقت نفسه، حيث يمكن لأي خلل أن يؤثر في العملية الإنتاجية بأكملها.

وأكد جويرا أن زيادة زمن دورة الإنتاج بمقدار ثانية واحدة قد تكون مقبولة إذا كانت ستؤدي إلى تحقيق مستوى أعلى وأكثر استقرارًا من الكفاءة، مشيرًا إلى أن الاستقرار هو العامل الذي يحدد الإنتاجية الإجمالية في نهاية المطاف.

وفي إطار تعزيز كفاءة استهلاك الطاقة، يعتمد النظام كذلك على محركات معيارية مزودة بخاصية إعادة الطاقة إلى الشبكة، بما يسمح بإعادة استخدام الطاقة المتولدة خلال مراحل التباطؤ، وهو ما يحسن الكفاءة الإجمالية لمنظومة تتميز بقدرة كهربائية مركبة مرتفعة.

ويعكس هذا المشروع، الذي تم تطويره خصيصًا لتطبيق في قطاع السيارات الكهربائية، إمكانية توسيع نطاق استخدام هذه المنصة الصناعية وتطبيق مبادئها التقنية في مجالات إنتاجية أخرى، بما يجعلها نموذجًا متقدمًا لتكامل أنظمة التحكم والميكاترونكس والهندسة الميكانيكية في ماكينات النقل الحديثة.