تقنيات التصنيع المتقدمة تغير تصميم المركبات وتشغيل المصنع
ديترويت - 25 أغسطس 2025 - تشهد صناعة السيارات ثورة هادئة حيث يدمج المصنعون بشكل متزايد تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في عمليات الإنتاج الخاصة بهم.من السيارات الكهربائية الفاخرة إلى السيارات الفائقة الأداء، التصنيع الإضافي يسمح بمستويات غير مسبوقة من التخصيص وتقليل الوزن وكفاءة الإنتاج مع تحويل سلاسل التوريد التقليدية بشكل أساسي.
الشراكات الاستراتيجية تسريع الابتكار
دخلت مجموعة تويوتا للهندسة الإنتاجية مؤخراً شراكة استراتيجية مع عملاق الطباعة ثلاثية الأبعاد ستراتاسيس لدفع الابتكار في عمليات المصنع.وقد مكنت شركة تويوتا من دمج الطابعات ثلاثية الأبعاد الصناعية والمواد المتقدمة المصممة للبيئات الصعبة في المصانع في جميع منشآتها في أمريكا الشمالية.
"في بعض الأحيان قد تبدأ الأفكار على شكل رسم على الورق، أو حتى مجرد فكرة في رأس شخص ما،" قال دالاس مارتن، مهندس التصنيع الإضافي في تويوتا أمريكا الشمالية."الآن يمكننا نموذج رقميا ويكون جزء قابلة للاستخدام في اليوم التاليهذه السرعة تسمح لنا بالتصرف بسرعة، وتنفيذ حلول أكثر أمانا، وتحسين العمليات باستمرار".
قامت الشركة بنشر العديد من أنظمة ستراتاسيس بما في ذلك طابعات F3300، F900، Origin One، و Fortus 450mc في جميع منشآتها.ونماذج أولية وظيفية، مما يقلل بشكل كبير من الاعتماد على الموردين الخارجيين ويقصر دورات التسليم.
من النموذج الأول إلى الإنتاج: التحول الرقمي
أخذت جنرال موتورز الطباعة ثلاثية الأبعاد من النماذج الأولية إلى إنتاج قطع أجزاء وظيفية مع سيارتها الكهربائية الرائدة كاديلاك سيلستيك.السيدان الفاخر المصمم يدوياً يتضمن أكثر من 130 مكون مطبوع ثلاثياً تم تطويره في مركز صناعة إضافية جنرال موتورز في وارن(ميشيغان)
"إن قرار استخدام التصنيع الإضافي ينخفض إلى سؤالين: هل يمكن أن يستوفي المتطلبات الوظيفية؟ وهل من المنطقي اقتصاديا؟" قال برينون وايت،أخصائي تكنولوجيا التطبيقات في التصنيع المتقدم"التصنيع الإضافي يمنحنا بعض الأشياء التي لا تستطيع تقنيات أخرى"
وتشمل التطبيقات الملحوظة مركز عجلة القيادة أكبر جزء لإنتاج المعدن المطبوع ثلاثي الأبعاد من GM وحلقة الدليل القابلة للتعديل لأحزمة الأمان ،أول مكون للسلامة المعدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد من الشركة التي فازت بجائزة صناعية مرموقة.
تحسين أداء السيارات الفائقة من خلال التصنيع الإضافي
في قطاع الأداء العالي، الطباعة ثلاثية الأبعاد تمكن من اختراقات في أداء المركبات وتصميمها.سيارة فائقة هجينة بمساعدة الذكاء الاصطناعي بقوة 110 حصانًا مع هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد ومكونات الجسمالمحدودة إلى 50 وحدة فقط، السيارة تمثل حافة القطع من التصنيع الإضافي المتكامل في تصميم السيارات.
بوغاتي، بورشه، وفيراري جميعهم قاموا بتضمين مكونات مطبوعة ثلاثية الأبعاد في سياراتهم النخبة.أظهرت عدادات الفرامل من التيتانيوم المطبوعة ثلاثياً من بوغاتي قدرة التكنولوجيا على تحمل الضغوط الشديدة مع تقليل الوزنقدمت بورشه مدارات مطبوعة ثلاثي الأبعاد مع قنوات تبريد متكاملة لنموذج 911 GT2 RS ، مما خفض وزن المكبس بنسبة 10٪ وأضاف 30 حصانًا أثناء تحسين الكفاءة.
تحويل اقتصاد التصنيع وسلاسل التوريد
الآثار المترتبة على الطباعة ثلاثية الأبعاد تتجاوز تحسينات الأداء لإعادة تشكيل اقتصاد التصنيع وسلاسل التوريد بشكل أساسي.الطباعة ثلاثية الأبعاد تمكن من توزيع، التصنيع حسب الطلب الذي يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى تخزين مخزون واسع.
"غالبا ما يتوقف الموردون التقليديون عن خطوط الإنتاج عندما يتم إيقاف نماذج المركبات لأنه لم يعد ممكنا اقتصاديا" ، كما أوضح فيليب كامبشوف ، شريك كبير في ماكينزي."بطباعة ثلاثية الأبعاد وملفات التصميم الرقمي، يمكن إنتاج هذه الأجزاء عند الطلب على الفور، وتجنب عقد من التخزين المتأخر".
وقد كانت تقنيات Divergent رائدة في هذا النهج مع نظام الإنتاج التكيفي، والذي يصفه الرئيس التنفيذي لوكاس تشينجر بأنه "تفكيك وإعادة تشكيل سلاسل التوريد التقليدية." تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للشركة يمكن أن تنتج معظم المكونات الأساسية لسيارتهم الزينجر 21C، الذي يصل من 0 إلى 60 ميل في 1.9 ثانية.
التحديات وآفاق المستقبل
على الرغم من التقدم الكبير، لا يزال التصنيع الإضافي يواجه تحديات في تطبيقات السيارات.والقلق من المدى الطويل لبعض التطبيقات لا تزال عقبات على اعتماد أوسع.
ومع ذلك، تستمر التكنولوجيا في التقدم بسرعة.تشير توقعات الصناعة إلى أن سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيارات يمكن أن تصل إلى 9 مليارات دولار بحلول عام 2025 حيث يتبنى المصنعون هذه الحلول بشكل متزايد لتطبيقات النماذج الأولية والإنتاج.
كما تلخص ليزا بدنار، مديرة مجموعة تويوتا الهندسة الإنتاجية في أمريكا الشمالية: "التصنيع الإضافي قد أحدث ثورة في كيفية تعاون فرقنا والابتكار.حيث كنا ننتظر أسابيع من أجل قطع الغيار، يمكننا الآن تصنيعها وتحسينها وتنفيذها في يوم واحد. الأمر لا يتعلق فقط بالسرعة، بل بتمكين موظفينا من عقلية فريدة والقدرة على التصرف بسرعة".
الانتقال إلى التصنيع الإضافي يمثل أكثر من مجرد تحول تكنولوجي، إنه يغير بشكل أساسي كيفية تصميم السيارات وإنتاجها وصيانتها طوال دورة حياتها.
