واحد خمش لوله کاملاً اتوماتیک، فرآیندهای بالادستی و پایین‌دستی را با هم ترکیب می‌کند و پردازش سریع و بدون خطا، تکرارپذیری و ایمنی را با هم ترکیب می‌کند. اگرچه این ادغام می‌تواند برای هر تولیدکننده‌ای مفید باشد، اما به ویژه برای کسانی که در حوزه نوپا اما رقابتی تولید خودروهای الکتریکی فعالیت می‌کنند، جذاب است.
خودروهای برقی (EV) چیز جدیدی نیستند. در اوایل دهه 1900، با ظهور خودروهای برقی، بخار و بنزینی، فناوری خودروهای برقی چیزی بیش از یک بازار خاص بود. در حالی که موتورهای بنزینی در این دور پیروز شده‌اند، فناوری باتری بازگشته و آمده است که بماند. با اعلام ممنوعیت‌های آینده برای خودروهای سوخت فسیلی توسط بسیاری از شهرها در سراسر جهان و اعلام قصد بسیاری از کشورها برای ممنوعیت فروش چنین خودروهایی، پیشرانه‌های جایگزین بر صنعت خودرو تسلط خواهند یافت. فقط مسئله زمان مطرح است.
آمار فروش نشان می‌دهد که خودروهای مبتنی بر سوخت‌های جایگزین سال‌هاست که در حال پیشرفت هستند. طبق گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست، بازار ایالات متحده برای خودروهای الکتریکی، خودروهای الکتریکی هیبریدی پلاگین (PHEV)، خودروهای پیل سوختی و خودروهای هیبریدی غیر از PHEV، 7 درصد از کل بازار را در سال 2020 تشکیل داده است. این بازار 20 سال پیش به سختی وجود داشت. آمار سازمان حمل و نقل موتوری فدرال آلمان گویای همه چیز است: سهم خودروهای دارای پیشرانه‌های جایگزین از کل خودروهای تازه ثبت شده در آلمان بین ژانویه 2021 و نوامبر 2021 نزدیک به 35 درصد است. در این دوره، سهم خودروهای BEV تازه ثبت شده حدود 11 درصد بود. از دیدگاه خودروهای سواری، رشد خودروهای الکتریکی جدید در آلمان به ویژه قابل توجه است. در این بخش، سهم خودروهای برقی از کل خودروهای سواری تازه ثبت شده برای کل سال 2020، 6.7 درصد بود. از ژانویه تا نوامبر 2021، این سهم به شدت افزایش یافته و به بیش از 25 درصد رسیده است.
این تغییر، تغییرات چشمگیری را برای خودروسازان و کل زنجیره تأمین آنها به ارمغان می‌آورد. ساختار سبک وزن یک موضوع است - هرچه وسیله نقلیه سبک‌تر باشد، انرژی کمتری مورد نیاز است. این امر همچنین برد را افزایش می‌دهد که برای وسایل نقلیه الکتریکی بسیار مهم است. این روند همچنین منجر به تغییراتی در الزامات خمش لوله شده است، با افزایش تقاضا برای قطعات جمع و جور و با کارایی بالا، به ویژه لوله‌های جدار نازک ساخته شده از مواد با استحکام بالا. با این حال، مواد سبک وزن مانند آلومینیوم و پلاستیک‌های تقویت شده با فیبر کربن اغلب گران‌تر و پردازش آنها دشوارتر از فولاد سنتی است. افزایش چشمگیر استفاده از اشکالی غیر از گرد، با این روند مرتبط است. سازه‌های سبک وزن به طور فزاینده‌ای به اشکال پیچیده و نامتقارن با مقاطع عرضی مختلف نیاز دارند.
یک روش رایج در تولید خودرو، خم کردن لوله‌های گرد و شکل‌دهی هیدرولیکی آنها به شکل نهایی‌شان است. این روش برای آلیاژهای فولادی جواب می‌دهد، اما هنگام استفاده از مواد دیگر می‌تواند مشکل‌ساز باشد. به عنوان مثال، پلاستیک تقویت‌شده با فیبر کربن نمی‌تواند در حالت سرد خم شود. مسئله پیچیده‌تر، تمایل آلومینیوم به سخت شدن با گذشت زمان است. این بدان معناست که خم کردن لوله‌ها یا پروفیل‌های آلومینیومی تنها چند ماه پس از تولید، دشوار یا غیرممکن است. همچنین، اگر سطح مقطع مورد نظر دایره‌ای نباشد، رعایت تلرانس‌های از پیش تعریف‌شده، به ویژه هنگام استفاده از آلومینیوم، بسیار دشوارتر است. در نهایت، جایگزینی کابل‌های مسی سنتی با پروفیل‌ها و میله‌های آلومینیومی برای حمل جریان، یک روند رو به رشد و یک چالش جدید در خم شدن است، زیرا قطعات دارای عایق‌هایی هستند که در هنگام خم شدن آسیب نمی‌بینند.
تغییر به سمت خودروهای برقی باعث ایجاد تغییراتی در طراحی خم‌کن‌های لوله شده است. خم‌کن‌های لوله استاندارد سنتی با پارامترهای عملکردی از پیش تعریف‌شده، جای خود را به ماشین‌های مخصوص محصول می‌دهند که می‌توانند متناسب با نیازهای تولیدکنندگان تنظیم شوند. عملکرد خم، اندازه‌گیری‌های هندسی (مانند شعاع خم و طول لوله)، فضای ابزار و نرم‌افزار، همگی برای مطابقت بهتر با فرآیند خاص تولیدکننده و الزامات محصول تنظیم می‌شوند.
این تغییر در حال حاضر در حال انجام است و فقط تشدید خواهد شد. برای به ثمر رسیدن این پروژه‌ها، تأمین‌کننده سیستم به تخصص لازم در فناوری خمکاری و همچنین دانش و تجربه لازم در طراحی ابزار و فرآیند نیاز دارد که باید از همان ابتدای مرحله طراحی ماشین ادغام شود. به عنوان مثال، برای تولید پروفیل‌های آلومینیومی با مقاطع مختلف، به شکل‌های پیچیده ابزار نیاز است. بنابراین، توسعه و طراحی بهینه چنین ابزارهایی به طور فزاینده‌ای اهمیت می‌یابد. علاوه بر این، خمکاری CFRP به مکانیزمی نیاز دارد که مقدار کمی گرما اعمال کند.
فشارهای فزاینده هزینه که صنعت خودرو را فرا گرفته است، در سراسر زنجیره تأمین نیز احساس می‌شود. زمان‌های چرخه کوتاه و دقت بسیار بالا اکنون بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارند. شرکت‌هایی که قصد دارند در رقابت باقی بمانند، باید از منابع به طور کارآمد استفاده کنند. این شامل نه تنها زمان و منابع مادی، بلکه منابع انسانی، به ویژه کارکنان اصلی در تولید نیز می‌شود. در این زمینه، فرآیندهای کاربرپسند و قابل اعتماد، عامل کلیدی در بهبود اثربخشی هزینه هستند.
تولیدکنندگان لوله و تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) که ساخت لوله را در داخل شرکت انجام می‌دهند، ممکن است با جستجوی ماشین‌های با کارایی بالا که دقیقاً نیازهای آنها را برآورده می‌کنند، به فشارهای بی‌وقفه هزینه و سایر فشارها پاسخ دهند. دستگاه‌های پرس برک مدرن باید از یک استراتژی فناوری چند مرحله‌ای استفاده کنند که شامل ویژگی‌هایی مانند ابزارهای خمکاری چند شعاعی قابل تنظیم است که خم‌های آسان و دقیق را با لوله‌های بسیار کوتاه بین خم‌ها تسهیل می‌کند. این پیشرفت در فناوری خمکاری در ساخت قطعات لوله‌ای با شعاع‌های متعدد، در ساخت سیستم‌های خم در خم یا در ساخت سایر سیستم‌های پیچیده لوله می‌درخشد. ماشین‌آلات برای مدیریت خم‌های پیچیده می‌توانند زمان چرخه را کاهش دهند. برای تولیدکنندگان با حجم تولید بالا، حتی چند ثانیه صرفه‌جویی در هر قطعه می‌تواند تأثیر مثبت زیادی بر راندمان تولید داشته باشد.
یکی دیگر از اجزای کلیدی، تعامل بین اپراتور و دستگاه است. این فناوری باید تا حد امکان از کاربران پشتیبانی کند. به عنوان مثال، ادغام جمع شدن قالب خم - وضعیتی که قالب خم و بازوی نوسانی به طور جداگانه عمل می‌کنند - به دستگاه اجازه می‌دهد هندسه‌های مختلف لوله را در طول فرآیند خمکاری تنظیم و موقعیت‌یابی کند. مفهوم برنامه‌نویسی و کنترل دیگری، آماده‌سازی شفت برای خم بعدی را آغاز می‌کند، در حالی که خم فعلی هنوز در حال انجام است. اگرچه این امر مستلزم یک کنترل‌کننده است که به طور مداوم و خودکار تعامل محورها را برای هماهنگی حرکات آنها نظارت کند، اما تلاش برای برنامه‌نویسی مزایای زیادی به همراه دارد و زمان چرخه را بسته به اجزا و هندسه لوله مورد نظر، 20 تا 40 درصد کاهش می‌دهد.
با توجه به تغییر به سمت پیشرانه‌های جایگزین، اتوماسیون بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. تولیدکنندگان خم‌کن لوله باید بر اتوماسیون گسترده و توانایی ادغام گردش‌های کاری فراتر از خم‌کاری تمرکز کنند. این امر نه تنها در مورد خم‌های لوله در تولید انبوه، بلکه به طور فزاینده‌ای در تولید انبوه بسیار کوچک نیز صدق می‌کند.
دستگاه‌های پرس برک مدرن برای تولیدکنندگان با حجم تولید بالا، مانند CNC 80 E TB MR از شرکت Schwarze-Robitec، برای نیازهای تولیدکنندگان در زنجیره تأمین خودرو ایده‌آل هستند. ویژگی‌هایی مانند زمان چرخه کوتاه و بهره‌وری بالای منابع بسیار مهم هستند و بسیاری از تولیدکنندگان به گزینه‌هایی مانند بازرسی جوش، برش داخلی و رابط‌های رباتیک متکی هستند.
در فرآیند خمکاری کاملاً اتوماتیک لوله، مراحل مختلف فرآیند باید قابل اعتماد، بدون خطا، تکرارپذیر و سریع باشند تا کیفیت ثابت نتایج خمکاری تضمین شود. مراحل پردازش بالادستی و پایین دستی باید در چنین واحد خمکاری، از جمله تمیز کردن، خمکاری، مونتاژ، شکل‌دهی انتهایی و اندازه‌گیری، ادغام شوند.
تجهیزات جابجایی مانند ربات‌ها و اجزای اضافی مانند لوله‌کش‌ها نیز باید یکپارچه شوند. وظیفه اصلی تعیین مناسب‌ترین فرآیندها برای کاربرد مربوطه است. به عنوان مثال، بسته به نیاز سازنده، یک فروشگاه بارگیری تسمه‌ای، فروشگاه زنجیره‌ای، نوار نقاله بالابر یا نوار نقاله مواد فله‌ای ممکن است سیستم مناسبی برای یک فیدر لوله‌ای باشد. برخی از تولیدکنندگان دستگاه پرس برک با ارائه سیستم‌های کنترل اختصاصی که در ارتباط با سیستم برنامه‌ریزی منابع سازمانی تولیدکننده اصلی (OEM) کار می‌کنند، ادغام را تا حد امکان آسان می‌کنند.
اگرچه هر مرحله اضافی زنجیره فرآیند را طولانی‌تر می‌کند، اما کاربر هیچ تأخیری را تجربه نمی‌کند زیرا زمان چرخه عموماً یکسان باقی می‌ماند. بزرگترین تفاوت در پیچیدگی این سیستم اتوماسیون، الزامات کنترلی سختگیرانه‌ای است که برای ادغام واحد خمش در زنجیره تولید موجود و شبکه شرکت مورد نیاز است. به همین دلیل، خم‌کننده‌های لوله باید برای صنعت ۴.۰ آماده باشند.
در مجموع، ادغام مهم‌ترین مسئله است. بسیار مهم است که تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) با سازندگان ماشینی همکاری کنند که تجربه گسترده‌ای در توسعه ماشین‌هایی دارند که با زیرسیستم‌های مختلف در یک فرآیند تولید کاملاً خودکار سازگار هستند.
مجله لوله و لوله (Tube & Pipe Journal) در سال ۱۹۹۰ اولین مجله‌ای بود که به خدمت‌رسانی به صنعت لوله‌های فلزی اختصاص داده شد. امروزه، این مجله تنها نشریه در آمریکای شمالی است که به این صنعت اختصاص داده شده و به معتبرترین منبع اطلاعات برای متخصصان لوله تبدیل شده است.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The FABRICATOR، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
نسخه دیجیتالی مجله لوله و لوله اکنون به طور کامل در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می‌کند.
از دسترسی کامل به نسخه دیجیتال STAMPING Journal لذت ببرید، که آخرین پیشرفت‌های تکنولوژیکی، بهترین شیوه‌ها و اخبار صنعت را برای بازار مهرزنی فلزات ارائه می‌دهد.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator به زبان اسپانیایی، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.