رابطة جرين تريد للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة تُصدر أولى أوراقها البحثية

 

يوضح تحليل دورة حياة دعامة محرك الطائرات أهمية تخفيف الوزن عبر التصنيع بالإضافة

 

(بزنيس واير): أعلنت اليوم رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة ("إيه إم جي تي إيه")، وهي مجموعة مناصرة عالمية تركز على تطوير وتعزيز ممارسات قطاع الإضافات المعدنية المستدامة، عن نشر أولى أوراقها البحثية المستقلة بعنوان "مقارنة لتقييم لدورة حياة دِعَامَات التوربينات منخفضة الضغط باستخدام منهجيتي تصنيع مختلفتين". ويقوم هذا التقرير، الذي أُعدّ بتكليف من رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة وألّفه معهد "جوليسانو" للاستدامة التابع لمعهد "روتشستر" للتكنولوجيا، بتحليل دِعَامَات التوربينات منخفضة الضغط في المجال الجوّي التجاري من خلال إجراء تقييم لدورة الحياة، وتقييم كلّ من (1) تأثير تصنيع الإضافات المعدنية لعملية صهر طبقة المسحوق بالليزر ("إل بيه بي إف") مقارنةً بمنهجية التصنيع التقليدية للدعامات و(2) وتأثير خفض وزن الدعامة بنسبة تزيد عن 50 في المائة على مدى عمر الطائرة. ومع أنّ النتيجة النهائية للمقارنة لم تكن حاسمة فيما يتعلّق بمنهجية التصنيع التي تستخدم طاقة أكثر، أكدت النتائج التأثير المباشر لمحركات الطائرات التجارية خفيفة الوزن وهياكل الطائرات على مستوى الانبعاثات الكربونية.

 

وتشمل النتائج الرئيسة لتقييم دورة الحياة ما يلي:  

 

نتائج غير حاسمة بشأن منهجية التصنيع. باستخدام ثلاث منهجيات منفصلة، لم يكن تقييم دورة الحياة حاسماً فيما في تحديد منهجية التصنيع (التقليدية أو بالإضافة) التي تستهلك طاقة أكثر. وبشكل عام، أظهرت هذه النتيجة المحايدة تحسناً مقارنة بالدراسات السابقة التي أظهرت ارتفاع مستوى استهلاك الطاقة المستخدمة في عملية صهر طبقة المسحوق بالليزر ("إل بيه بي إف") مقارنة بالطرق التقليدية الأخرى.

أهمية مزيج الطاقة. أظهرت الدراسة أنّ مزيج الطاقة الخاص بمنشأة التصنيع كان العامل الأكبر في تحديد مدى استدامة الإنتاج في موقع توليد الطاقة، وما إذا كانت شبكة الطاقة هذه قد أُنتجت باستخدام وسائل مستدامة.

تأثير مضخّم على الطائرات خفيفة الوزن. أظهرت الدراسة بوضوح شديد أنّ مكونات الطائرات خفيفة الوزن المصممة من الإضافات المعدنية أفضت إلى تسجيل انخفاض كبير في مستوى الانبعاثات الكربونية على مدى عمر الطائرة، قدره 13,376 كيلوجرام لكل 1 كيلوجرام من الوزن المخفّف.

بشكل عام، أنتجت الإضافات المعدنية أجزاءً أكثر استدامةً. شكّل تأثير الوزن الخفيف العامل الأكثر أهمية في تحديد أنّ المكونات المنتجة من الإضافات المعدنية هي أكثر استدامة من الأجزاء المصممة والمصنعة تقليدياً.

 

وقالت شيري مونرو، المدير التنفيذي لرابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة ("إيه إم جي تي إيه")، في هذا السياق: "يمثّل إصدار تقييم دورة الحياة، الأولّ من نوعه، والخاضع لمراجعة الأقران إنجازاً هاماً لرابطة ’إيه إم جي تي إيه‘. ولأول مرة، نحن قادرون على نشر نتائج ملموسة توضح أهمية التصميم باستخدام الإضافات المعدنية مقارنةً بالأساليب التقليدية. وتوضح هذه الدراسة التأثير الحقيقي الذي يمكن أن تحدثه الإضافات المعدنية في تصميم الطائرات والمحركات في المستقبل، وتبشر بالخير لاستخدام استراتيجيات مماثلة في القطاعات والبرامج الأخرى".

 

وحللت الدراسة التي استمرت لمدة عامين الدِعامتين باستخدام ثلاث منهجيات لتقييم دورة الحياة، بما في ذلك منهجية نقطة المنتصف "ريسيبي" 2016 الإصدار 1.1، والطلب التراكمي على الطاقة الإصدار 1.11، ومنهجيتي "آي بي سي سي 2021" و"جي دبليو بيه 100" الصادرتين عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغيّر المناخ. وأشارت منهجيتان من المنهجيات الثلاث إلى أنه، من وجهة نظر التصنيع، فيتطلب إنتاج الدِعامة التقليدية طاقة أقل، بينما أشارت منهجية واحدة إلى أن إصدار الإضافات المعدنية ينتج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، أشارت النتائج في جميع الحالات إلى أن مزيج طاقة الشبكة الكهربائية الأساسية كان له تأثير كبير على استدامة عملية التصنيع. وأُجري تقييم دورة الحياة وفقاً لمعيار "آيزو 14040:2006 (إي)" وخضع التقييم لمراجعة الأقران بواسطة "إيرث شيفت جلوبال".

 

وتؤمّن الدِعامة الأساسية، وهي واحدة من 12 دعامة في كل محرك من محرّكَي التوربينات "جي إي أفييشن سي إف6-80 سي 2 بي 6 إف" المشغّلين لطائرة "بوينغ 767"، مشعب توزيع الوقود إلى الحالة الخارجية لوحدة التوربينات منخفضة الضغط للمحرّك. وقد اختارته رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة باعتباره جزءاً بسيطاً نسبياً يسهل الوصول إليه وتحديد موقعه. وتم تنفيذ التصميم الإضافي وتصنيع الدِعامة بواسطة شركة "سينتافيا" المحدودة في هوليوود، بولاية فلوريدا، وطباعته على طابعة "إي أو إس – جي إم بي إتش- إم 290" باستخدام مسحوق "هوغاناس إيه بي إنكونيل 718". بالإضافة إلى ذلك، تم تصنيع الجزء التقليدي من قبل مشغل صناعي في تينيسي باستخدام عملية التحكم الرقمي الآلي. وبلغ وزن الدِعامة المُحسّنة المُصممة من الإضافات المعدنية 0.063 كيلوجرام، أي أخف بنسبة تفوق الـ50 في المائة من النسخة الأصلية. ووفقاً لـ"سينتافيا"، تفوّقت الدِعامة المُحسّنة على الدِعامة التقليدية من حيث الخصائص الميكانيكية، مع زيادة العمر الافتراضي للإجهاد على الرغم من وزنها المُخفّف.

 

وفي حين أن اختيار دِعَامَات التوربينات منخفضة الضغط قد وفّر مثالاً بسيطاً لكيفية تأثير الوزن الخفيف على محرك الطائرة، تعتقد رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة أنه يُمكن التعلّم من الدروس المستقاة من تقييم دورة الحياة الحالي واعتمادها على نطاق واسع من قبل شركات تصنيع هياكل الطائرات ومحركاتها عبر أنظمة ميكانيكية متعددة. ولا تقتصر سُبل النقل خفيفة الوزن باستخدام تقنية التصميم الإضافي على عملية صهر طبقة المسحوق بالليزر ("إل بيه بي إف") الخاصة بالإضافات المعدنية فحسب، حيث يمكن لتقنيات التصنيع بالإضافة الأخرى (بما في ذلك نفث الرابط السائل وترسب الطاقة الموجهة وطباعة البوليمر) إزالة الوزن الزائد في المركبات والطائرات والسفن على نحو مماثل.

 

من جانبه، قال براين نيف، الرئيس التنفيذي لشركة "سينتافيا" ورئيس مجلس إدارة رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة: "تؤكد هذه الدراسة على أهمية استخدام الإضافات المعدنية لتطوير الأجزاء والمكونات المحسنة التي تم تخفيف وزنها عبر تقنية التصنيع بالإضافة. إذ لا توجد تقنية تجارية أخرى قابلة للتطبيق حالياً توفّر مثل هذا التأثير الفوري على الانبعاثات الكربونية مثل قطع غيار الطائرات خفيفة الوزن كما تفعل الإضافات المعدنية، وتحقّقنا الآن بشكل مستقل من البيانات التي تمت مراجعتها من قبل الأقران والتي تثبت هذه النتائج". وأضاف قائلاً: "نتطلع إلى العمل مع شركتي ’بوينغ‘ و’جي إي‘ وجميع مصنعي المعدات الأصلية في القطاع بينما تتطلّع هذه الشركات إلى إطلاق العنان للإمكانات المستدامة لـلإضافات المعدنية عبر المنصات الحالية والمستقبلية".

 

وتابعت شيري مونرو قائلةً: "تمتاز مرحلتا الإنتاج والاستخدام من هذه الدراسة بآثار تتجاوز هذه الدِعامة المحدّدة أو الطائرة أو قطاع التصنيع. فالاختلاف الضئيل في التأثيرات البيئية أثناء عملية الإنتاج، إلى جانب فوائد الإنتاج عند الطلب، في الوقت والمكان الذين تريدهما وبالطريقة التي تريدها- لتقديم سلاسل توريد أكثر مرونة وكفاءة واستدامة، له آثار كبيرة على منظومة التصنيع لتقديم حلول أكثر استدامة".

 

وأردفت بالقول: "بينما تُظهر هذه الدراسة آثاراً فورية على محرك الطائرة وتصنيع هيكلها، فإن نتائج مرحلة الاستخدام تمتد إلى أي جزء من أجزاء الطائرة يمكن أن يكون خفيف الوزن، كالأنظمة الميكانيكية والمقاعد وعربات الخدمة والمطابخ، ويتخطى الطائرات إلى أي معدات يتم نقلها بواسطة أيّ محرّك- كالمركبات والسفن والقطارات والروبوتات، على الرغم من أن متطلبات الطاقة في المجال الجوّي تجعله المستفيد الفوري الأكبر والأكثر وضوحاً".  

 

وتتوقّع رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة نشر أبحاث إضافية مستقلة طيلة عام 2023. للحصول على معلومات إضافية حول دورة تقييم الحياة، يُرجى زيارة موقع رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة الإلكتروني التالي: www.amgta.org.

 

لمحة عن رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة ("إيه إم جي تي إيه")

أبصرت رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة النور في نوفمبر من العام 2019 بهدف فهم الفوائد البيئية للإضافات المُصنّعة والترويج لها بشكل أفضل عبر الاقتصاد العالمي. يمثل أعضاء رابطة "جرين ترايد" للمصنّعين باستخدام تقنية التصنيع بالإضافة جميع مراحل التصنيع، من التصميم والمواد الخام إلى المنتجات النهائية والمستخدمين، ويركزون على ابتكار منتجات أفضل وأكثر استدامة ومُجدية من الناحية المالية من خلال أفضل الممارسات المضافة. للمزيد من المعلومات، يُرجى التواصل مع شيري مونرو أو زيارة الموقع الإلكتروني التالي: www.amgta.org.

 

يمكنكم الاطلاع على النسخة الأصلية للبيان الصحفي على موقع "بزنيس واير" (businesswire.com) على الرابط الإلكتروني التالي:

https://www.businesswire.com/news/home/20230410005344/en/

 

إن نص اللغة الأصلية لهذا البيان هو النسخة الرسمية المعتمدة. أما الترجمة فقد قدمت للمساعدة فقط، ويجب الرجوع لنص اللغة الأصلية الذي يمثل النسخة الوحيدة ذات التأثير القانوني.

الرابط الثابت

https://aetoswire.com/ar/news/1204202331620

جهات الاتصال

كايتلين بيري

هاتف: +19543080888

البريد الإلكتروني: info@amgta.org