تجمع وحدة ثني الأنابيب الأوتوماتيكية بالكامل بين العمليات الأولية والنهائية، مما يجمع بين المعالجة السريعة الخالية من الأخطاء والقدرة على التكرار والسلامة. وفي حين أن هذا التكامل قد يفيد أي مصنع، إلا أنه جذاب بشكل خاص لأولئك الذين يعملون في مجال إنتاج المركبات الكهربائية الناشئ ولكن التنافسي.
إن المركبات الكهربائية ليست جديدة. ففي أوائل القرن العشرين، ومع ظهور المركبات الكهربائية والبخارية والبنزين، كانت تكنولوجيا المركبات الكهربائية أكثر من مجرد سوق متخصصة. وفي حين فازت المحركات التي تعمل بالبنزين بهذه الجولة، عادت تكنولوجيا البطاريات وهي هنا لتبقى. ومع إعلان العديد من المدن حول العالم عن حظر مستقبلي على المركبات التي تعمل بالوقود الأحفوري وإعلان العديد من البلدان عن نيتها حظر بيع مثل هذه المركبات، فإن أنظمة الدفع البديلة سوف تهيمن على صناعة السيارات. إنها مجرد مسألة وقت.
تظهر أرقام المبيعات أن المركبات التي تعتمد على الوقود البديل تكتسب أرضية منذ سنوات. ووفقًا لوكالة حماية البيئة، فإن السوق الأمريكية للسيارات الكهربائية والمركبات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEVs) ومركبات خلايا الوقود والمركبات الهجينة بخلاف PHEVs شكلت 7٪ من الإجمالي في عام 2020. بالكاد كان هذا السوق موجودًا منذ 20 عامًا. تتحدث الأرقام الصادرة عن هيئة النقل الفيدرالية الألمانية عن نفسها: إن حصة المركبات ذات المحركات البديلة لجميع المركبات المسجلة حديثًا في ألمانيا بين يناير 2021 ونوفمبر 2021 تقترب من 35٪. خلال هذه الفترة، كانت حصة المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية المسجلة حديثًا حوالي 11٪. من منظور سيارات الركاب، فإن نمو المركبات الكهربائية الجديدة في ألمانيا واضح بشكل خاص. في هذا القطاع، بلغت حصة المركبات الكهربائية لجميع مركبات الركاب المسجلة حديثًا للعام بأكمله 2020 6.7٪. من يناير إلى نوفمبر 2021، ارتفعت هذه الحصة بشكل حاد إلى أكثر من 25٪.
يؤدي هذا التحول إلى تغييرات جذرية في شركات صناعة السيارات وسلسلة التوريد بأكملها. يعد البناء خفيف الوزن موضوعًا رئيسيًا - فكلما كانت السيارة أخف وزنًا، كلما كانت الطاقة المطلوبة أقل. وهذا يزيد أيضًا من المدى، وهو أمر بالغ الأهمية للسيارات الكهربائية. وقد أدى هذا الاتجاه أيضًا إلى تغييرات في متطلبات ثني الأنابيب، مع الطلب المتزايد على المكونات المدمجة وعالية الأداء، وخاصة الأنابيب ذات الجدران الرقيقة المصنوعة من مواد عالية القوة. ومع ذلك، فإن المواد خفيفة الوزن مثل الألومنيوم والبلاستيك المقوى بألياف الكربون غالبًا ما تكون أكثر تكلفة وأكثر صعوبة في المعالجة من الفولاذ التقليدي. ويرتبط بهذا الاتجاه الزيادة الكبيرة في استخدام الأشكال الأخرى غير المستديرة. تتطلب الهياكل خفيفة الوزن بشكل متزايد أشكالًا معقدة وغير متماثلة ذات مقاطع عرضية مختلفة.
ممارسة شائعة في تصنيع السيارات هي ثني الأنابيب المستديرة وتشكيلها هيدروليكيًا إلى شكلها النهائي. يعمل هذا على سبائك الصلب، ولكن يمكن أن يكون مشكلة عند استخدام مواد أخرى. على سبيل المثال، لا يمكن للبلاستيك المقوى بألياف الكربون أن ينحني عندما يكون باردًا. ومما يزيد الأمور تعقيدًا هو ميل الألومنيوم إلى التصلب مع تقدم العمر. وهذا يعني أن أنابيب أو مقاطع الألومنيوم يصعب أو يستحيل ثنيها بعد بضعة أشهر فقط من تصنيعها. أيضًا، إذا لم يكن المقطع العرضي المطلوب دائريًا، فمن الصعب جدًا الالتزام بالتسامحات المحددة مسبقًا، خاصة عند استخدام الألومنيوم. أخيرًا، يعد استبدال كابلات النحاس التقليدية بمقاطع وقضبان من الألومنيوم لحمل التيار اتجاهًا متزايدًا وتحديًا جديدًا للانحناء، حيث تحتوي الأجزاء على عزل لن يتلف أثناء الانحناء.
يؤدي التحول إلى المركبات الكهربائية إلى إحداث تغييرات في تصميم آلة ثني الأنابيب. تفسح آلات ثني الأنابيب القياسية التقليدية ذات معلمات الأداء المحددة مسبقًا المجال لآلات خاصة بالمنتج يمكن تصميمها وفقًا لاحتياجات الشركات المصنعة. يتم تعديل أداء الانحناء والقياسات الهندسية (مثل نصف قطر الانحناء وطول الأنبوب) ومساحة الأدوات والبرمجيات لتتناسب بشكل أفضل مع متطلبات عملية الشركة المصنعة والمنتج المحددة.
هذا التحول جار بالفعل وسيزداد كثافة. ولكي تؤتي هذه المشاريع ثمارها، يحتاج مورد النظام إلى الخبرة اللازمة في تكنولوجيا الانحناء بالإضافة إلى المعرفة والخبرة اللازمتين في تصميم الأدوات والعمليات، والتي يجب دمجها منذ بداية مرحلة تصميم الماكينة. على سبيل المثال، هناك حاجة إلى أشكال أدوات معقدة لإنتاج مقاطع ألومنيوم ذات مقاطع عرضية مختلفة. لذلك، يصبح تطوير وتصميم هذه الأدوات بشكل مثالي أمرًا مهمًا بشكل متزايد. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب ثني CFRP آلية تطبق كمية صغيرة من الحرارة.
إن ضغوط التكلفة المتزايدة التي تجتاح صناعة السيارات تؤثر أيضًا على سلسلة التوريد بأكملها. أصبحت أوقات الدورة القصيرة والدقة الشديدة أكثر أهمية من أي وقت مضى. تحتاج الشركات التي تهدف إلى الحفاظ على القدرة التنافسية إلى استخدام الموارد بكفاءة. وهذا لا يشمل فقط الوقت والموارد المادية، بل يشمل أيضًا الموارد البشرية، وخاصة الموظفين الأساسيين في التصنيع. في هذا المجال، تعد العمليات سهلة الاستخدام والموثوقة عاملاً رئيسيًا في تحسين فعالية التكلفة.
قد يستجيب مصنعو الأنابيب ومصنعو المعدات الأصلية الذين يتعاملون مع تصنيع الأنابيب داخليًا لضغوط التكلفة المستمرة والضغوط الأخرى من خلال البحث عن آلات عالية الأداء تلبي احتياجاتهم بدقة. يجب أن تستخدم مكابس الثني الحديثة استراتيجية تكنولوجية متعددة المراحل تتضمن ميزات مثل أدوات الانحناء متعددة الأقطار القابلة للتخصيص والتي تسهل الانحناءات السهلة والدقيقة مع أنابيب قصيرة جدًا بين الانحناءات. يتألق هذا التطور في تكنولوجيا الانحناء في تصنيع المكونات الأنبوبية ذات الأقطار المتعددة، أو في تصنيع أنظمة الانحناء داخل الانحناء، أو في تصنيع أنظمة الأنابيب المعقدة الأخرى. يمكن للآلات المستخدمة في التعامل مع الانحناءات المعقدة أن تقلل من أوقات الدورة؛ بالنسبة للشركات المصنعة ذات الحجم الكبير، حتى بضع ثوانٍ يتم توفيرها لكل مكون يمكن أن يكون لها تأثير إيجابي كبير على كفاءة الإنتاج.
مكون رئيسي آخر هو التفاعل بين المشغل والآلة. يجب أن تدعم التكنولوجيا المستخدمين قدر الإمكان. على سبيل المثال، يسمح تكامل سحب قالب الانحناء - وهو الموقف الذي يعمل فيه قالب الانحناء وذراع التأرجح بشكل منفصل - للآلة بضبط وتحديد موضع هندسة الأنابيب المختلفة أثناء عملية الانحناء. يبدأ مفهوم برمجة وتحكم آخر في تحضير العمود للانحناء التالي، بينما لا يزال الانحناء الحالي قيد التقدم. في حين أن هذا يتطلب وحدة تحكم لمراقبة تفاعل المحاور بشكل مستمر وتلقائي لتنسيق تحركاتها، فإن جهد البرمجة يعطي فوائد هائلة، مما يقلل من أوقات الدورة بنسبة 20 إلى 40 في المائة اعتمادًا على المكونات وهندسة الأنبوب المطلوبة.
في ظل التحول إلى محركات بديلة، أصبحت الأتمتة أكثر أهمية من أي وقت مضى. ويحتاج مصنعو آلات ثني الأنابيب إلى التركيز على الأتمتة الشاملة والقدرة على دمج سير العمل بما يتجاوز الانحناء. وينطبق هذا ليس فقط على ثني الأنابيب في الإنتاج التسلسلي واسع النطاق، ولكن أيضًا بشكل متزايد على الإنتاج التسلسلي الصغير جدًا.
تعد مكابس الثني الحديثة لمصنعي الكميات الكبيرة، مثل CNC 80 E TB MR من Schwarze-Robitec، مثالية لمتطلبات المصنعين في سلسلة توريد السيارات. تعتبر السمات مثل أوقات الدورة القصيرة وكفاءة الموارد العالية أمرًا بالغ الأهمية، ويعتمد العديد من المصنعين على خيارات مثل فحص اللحام والقطع المدمج والواجهات الروبوتية.
في معالجة الأنابيب الأوتوماتيكية بالكامل، يجب أن تكون المراحل المختلفة للعملية موثوقة وخالية من الأخطاء وقابلة للتكرار وسريعة لضمان جودة ثابتة لنتائج الانحناء. يجب دمج خطوات المعالجة السابقة واللاحقة في وحدة الانحناء هذه، بما في ذلك التنظيف والانحناء والتجميع وتشكيل النهاية والقياس.
يجب أيضًا دمج معدات المناولة مثل الروبوتات والمكونات الإضافية مثل مناولة الأنابيب. المهمة الرئيسية هي تحديد العمليات الأكثر ملاءمة للتطبيق ذي الصلة. على سبيل المثال، اعتمادًا على متطلبات الشركة المصنعة، قد يكون مخزن تحميل الحزام أو مخزن السلسلة أو ناقل الرفع أو ناقل المواد السائبة هو النظام المناسب للمغذي الأنبوبي. تجعل بعض الشركات المصنعة لمكابح الضغط التكامل سهلاً قدر الإمكان من خلال تقديم أنظمة تحكم خاصة تعمل جنبًا إلى جنب مع نظام تخطيط موارد المؤسسة الخاص بالشركة المصنعة للمعدات الأصلية.
على الرغم من أن كل خطوة إضافية تجعل سلسلة العملية أطول، إلا أن المستخدم لا يواجه أي تأخير حيث يظل وقت الدورة كما هو بشكل عام. إن أكبر فرق في تعقيد نظام الأتمتة هذا هو متطلبات التحكم الصارمة المطلوبة لدمج وحدة الانحناء في سلسلة الإنتاج الحالية وشبكة الشركة. لهذا السبب، يجب أن تكون آلات ثني الأنابيب جاهزة للصناعة 4.0.
بشكل عام، يعد التكامل هو الأهم. ومن الأهمية بمكان أن تعمل شركات تصنيع المعدات الأصلية مع شركات تصنيع الآلات التي تتمتع بخبرة واسعة في تطوير الآلات المتوافقة مع الأنظمة الفرعية المختلفة في عملية تصنيع آلية بالكامل.
أصبحت مجلة Tube & Pipe Journal أول مجلة مخصصة لخدمة صناعة الأنابيب المعدنية في عام 1990. واليوم، تظل المجلة الوحيدة في أمريكا الشمالية المخصصة للصناعة وأصبحت المصدر الأكثر ثقة للمعلومات لمحترفي الأنابيب.
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The FABRICATOR، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبحت النسخة الرقمية من مجلة The Tube & Pipe Journal متاحة الآن بشكل كامل، مما يوفر سهولة الوصول إلى الموارد الصناعية القيمة.
استمتع بالوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة STAMPING Journal، التي توفر أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The Fabricator en Español، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.