فورد لاعب رئيسي في الثورة الرقمية وفي انتشار الطباعة ثلاثية الأبعاد

في مختبر فورد بسيليكون فالي، يقوم ديف إيفانز بإنشاء نموذج مخصص لسيارة مجسمة ويرسل نسخة ثلاثية الأبعاد عبر البريد الإلكتروني إلى زاك نيلسن في ديربورن. وعند استلامه للرسالة، يستخدم نيلسن برمجيات MakerBot Thing-o-Matic الموجودة على كمبيوتره المكتبي لطباعة نموذج أولي حقيقي ثلاثي الأبعاد للتصميم. هذا هو مستقبل الأبحاث والتطوير الذي يصقله مهندسو فورد بأناملهم وراء شاشات كمبيوتراتهم. 

أصبح استخدام الطابعات الليزرية شائعاً في عصرنا الحالي، ولا يختلف الأمر بالنسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد، فهي، كما الطباعة الليزرية في بداياتها، تقنية مبتكرة لها مكان مميز في عالم الغد، إذ أنها تتيح للمهندسين في مختلف أنحاء العالم إمكانية عرض تصاميمهم على شاشة الكمبيوتر، وعرضها على زملائهم أينما وجدوا. ومع توفر هذه الإمكانيات الرائعة، يمكن للخبراء المتخصصين في شتى المجالات إدخال التعديلات المناسبة للنموذج الفعلي، ومشاركة تصاميمهم الحاسوبية ثلاثية الأبعاد مع التحسينات المدخلة عليها.

وبهذا السياق، قال كيه. فينكاتيش براساد، الرئيس التقني الأول للابتكارات المفتوحة، وعضو المجلس الاستشاري للتقنية التابع لشركة فورد عن شؤون الأبحاث والابتكار: "لقد كنا ننتقل شيئاً فشيئاً من الواقع الملموس إلى العالم الرقمي، وقد تبيّن لنا فعلاً بأن النماذج الهجينة هي الأكثر فاعلية، إذ لم يوجد قبلها ما يعادل النماذج الأولية الفعلية التي كانت صناعتها تتطلب الكثير من الوقت والنفقات". 

وأضاف براساد: "أصبح بإمكاننا الآن وبكبسة زرٍ واحدة الحصول على نموذج المنتج أو القطع المكونة له في متناول أيدينا، الأمر الذي يتيح لنا إدخال التعديلات على النموذج الحاسوبي واتخاذ القرارات المثالية بأسرع وقتٍ ممكن". 

يُنظر إلى برمجيات MakerBot حالياً على أنها أداة للمبتكرين المستقلين والهواة، إلا أنها تمكّن المستخدمين من التصميم والإنتاج بالاستفادة من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد منخفضة التكلفة باستخدام طيف واسع من المواد البلاستيكية. وتستعين فورد هذه التقنية، كغيرها من شركات التقنية، في تنفيذ مشاريع التطوير المصغرة مثل مقابض علبة السرعة والنماذج المصغرة ونماذج العرض. 

واستطرد براساد قائلاً: "نشجع مهندسينا على امتلاك روح الريادة والإبداع التي بدأ بفضلها هذا التوجه. وعندما حصلنا على الجهاز للمرة الأولى، قمنا بصناعة نموذج مصغر مطابق للطراز T، وقام بعض مهندسينا بصناعة لعب تمثل الأبطال الخارقين، وسواء استخدمت للهو أو للتجارب الجدية، فنحن سعداء وراضون عن ذلك، إذ هنا يكمن الإبداع الذي يقود إلى العديد من الاستخدامات والاكتشافات الرائعة". 

ما توصلنا إليه اليوم

تستخدم فورد الطباعة ثلاثية الأبعاد لرأب الفجوة بين النماذج المجردة والنماذج الفعلية في عالم الصناعة، الذي حققت آلات إنتاج النماذج الصناعية السريعة فيه مكاسب كبيرة، ولهذا تحرص فورد على الاستثمار بشكل موسع في أحدث الابتكارات التجارية للطباعة ثلاثية الأبعاد. 

وقد تمّ مؤخراً تطوير معظم مكونات محرك EcoBoost بسعة 3.5 ليتر الخاص بسيارات ترانزيت فان بمساعدة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، بما يتضمن منصات تركيب مصافي الزيت المصنوعة من الألمنيوم، وشعب أنابيب العادم، والتروس التفاضلية، وأقراص المكابح، وعلبة الزيت، وعلبة التروس التفاضلية، والمحاور الخلفية للعجلات، حيث تم وضع النماذج الأولية لها جميعاً باستخدام هذه التقنية، وبالاستفادة من التلبيد الليزري الانتقائي SLS والطباعة الصلبة SLA والطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد. 

ومن ناحية أخرى، تعتبر فورد الرائدة في اشتقاق تطبيقات جديدة لهذه التقنية المبتكرة: فمثلاً، تسمح الطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد بوضع أنماط الصب وبوتقات الصهر باستخدام طابعات متعددة في مختبرات الشركة. 

وتمكن هذه التقنية المهندسين من صناعة سلسلة من القطع القابلة للاختبار مع فروقات بسيطة، وذلك للتوصل إلى أفضل نموذج للتصنيع التجاري، الأمر الذي يؤدي إلى تعزيز الكفاءة في الأداء، وتقليل زمن التطوير والإنتاج وعدد مرات تكرار الاختبارات، والتوفير في النفقات. 

ومن أبرز الأمثلة على الطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد: 

C-Max وفيوجن هايبرد: دعامات أقراص المكابح، وعلب ناقل السرعة، وحوامل المخمدات، والأغطية الخارجية لناقل السرعة الهجين HF35 الذي تمت صناعته في مصنع فان دايك لنواقل السرعة في ضواحي مدينة ديترويت.

اسكيب: محركات EcoBoost رباعية الأسطوانات الخاصة بسيارات فورد اسكيب 2013، والمصنوعة في معمل التجميع في لوسفيل

اكسبلورر: أقراص المكابح لسيارات اكسبلورر 2011 المصنوعة في شيكاجو، وقد تمّ تعديل هذه الأقراص في المراحل الأخيرة من عملية التطوير لمعالجة مشكلة الضجيج عند استخدام المكابح والتي تمّ اكتشافها أثناء اختبارات المتانة.

F-150: شعب أنبوب العادم لمحرك EcoBoost بسعة 3.5 ليتر الذي تمت صناعته في كليفلاند واستخدم في شاحنات F-150.   

مستقبل هذه التقنية

إن تعطل أحد مكونات الثلاجة في المنزل، قد يكون بإمكاننا في المستقبل القريب أن نقوم بمسح لشيفرته العمودية للحصول على رقم الطراز، ومن ثم إدخال بياناته في نظام آلة التصنيع السريع المنزلية لنقوم بصناعة قطعة غيار قابلة للاستخدام، وذلك بفضل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وفي هذا السياق، قال هارولد سيرز، أخصائي تقني مختص في تصنيع المواد المضافة لدى فورد: "يرى الكثيرون في هذه التقنية بداية لثورة صناعية ثالثة. وفي حين ننتظر حسم هذه الآراء في هذا الصدد، يبدو واضحاً بالنسبة لنا توجه الصناعة أكثر فأكثر نحو العالم الرقمي، بالتزامن مع ازدياد سرعة أداء هذه التقنيات وتنوع المواد المستخدمة، الأمر الذي يدفعنا للقول بأن الإمكانيات التي تتمتع بها الصناعات الدقيقة تشكل فرصة استثنائية بالنسبة للقطاع الصناعي ككل".