خبراء: الإمارات اتخذت خطوات متقدمة لتبني الصناعة «ثلاثية الأبعاد»

يوسف العربي (نيويورك) تحدث «الصناعة ثلاثية الأبعاد»، تغييرات جذرية بقطاعات الطيران والسيارات والرعاية الصحية، حيث تستطيع هذه التقنية طباعة أي مكون صناعي، كما أنها باتت قادرة على طباعة نماذج لمختلف أعضاء الجسم، بما في ذلك العظام والعضلات، بحسب خبراء صناعة مشاركين في فعاليات قمة «الصناعة ثلاثية الأبعاد».وأكد خبراء أن الإمارات اتخذت خطوات متقدمة نحو تبني تكنولوجيات التصنيع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مشيرين إلى أن أبوظبي مؤهلة لقيادة المنطقة في التصنيع بهذه التقنية المتطورة خاصة مع امتلاكها البنية التصنيعية المتطورة وقدرتها على الاستثمار واستقطاب المواهب. وعقدت شركة جنرال إلكتريك في نيويورك قمة «الصناعة ثلاثية الأبعاد» التي شهدت عدداً من المنتجات المتطورة التي تم تصنيعها بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومنها المحرك التوربيني «جي إي كاتليست»، كما شهدت القمة ظهور دراجة مصنوعة من طبقات بودرة التيتانيوم بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، ما يجعلها أخف وزناً من الدراجة «طوّاف فرنسا». وحضر القمة نخبة من مصممي المحركات ومهندسي صناعة السيارات والأطباء وخبراء صناعة الصواريخ، الذين تعرفوا من خلال الحدث على أحدث تقنيات وقدرات الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة باسم «التصنيع بالإضافة» «Additive Manufacturing»، والتي تتيح صناعة مكونات معدنية معقّدة من خلال استخدام ملفات الكمبيوتر. من جانبه، أكد بدر سليم سلطان العلماء، رئيس وحدة صناعة الطيران في شركة مبادلة للاستثمار، أن أبوظبي مؤهلة لقيادة المنطقة في التصنيع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد خاصة مع امتلاكها بنية تصنيعية فائقة التطور. وأشار إلى أن التصميم والإنتاج بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد يسهم في حل العديد من المعضلات الصناعية حيث تتيح للمصنع مرونة كبيرة في التصميم والتصنيع كما أنها تسهم في الوقت ذاته في زيادة الفاعلية وتخفيض التكلفة وتسريع الإنتاج.وبين أن التصميم والإنتاج بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد يعد الأنسب لتصنيع قطع الغيار عالية القيمة صغيرة الحجم كما في الطائرات والأقمار الصناعية والأعضاء البشرية المصنعة وغيرها من المجال فائقة التطور. وأشار العلماء إلى وجود ثلاثة عوامل رئيسة تؤثر على كفاءة عملية التصنيع بتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد أولها جهاز الطباعة، والمادة المستخدمة في التصنيع، وإعادة التصميم الهندسي للقطعة بما يزيد من كفاءتها وملاءمتها للتقنية في عملية تعرف باسم «Reengineering». وتلغي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الحاجة إلى تصميم وبناء الأدوات المطلوبة لعملية التصنيع، ما يتيح إجراء التحديثات المستقبلية للتصميم بشكل رقمي وطباعتها بسرعة باستخدام المعدات الموجودة نفسها. مكونات الطائرات من جانبها، قالت كيم سميث، المسؤولة عن التصنيع بالإضافة في شركة بوينج، إن الشركة قامت بطباعة وتسليم 60 ألف قطعة تم تصنيعها بوساطة هذه التقنية، بما في ذلك مكوّنات طائرات الركاب والطائرات العسكرية والمحطة الفضائية الدولية. من جانبه، قال دومينيك ريتزل، رئيس وحدة التصنيع بالإضافة للمكونات غير المعدنية في شركة بي ام دبليو، إن الشركة أتاحت لعملائها استخدام تطبيق يتسنى لهم من خلال المشاركة في تصميم السيارات حسب الطلب. وأوضح أن مجموعة بي ام دبليو تقوم بصناعة أكثر من 140 ألف قطعة من مكونات السيارات سنوياً، بما في ذلك المكونات الأصلية للطراز بي ام دبليو 507 الذي يعود تاريخه لعقد الخمسينيات، بالإضافة إلى تصنيع لوحات التحكم للطراز «فانتوم» الجديد كلياً من شركة رولز رويس وأجزاء السيارة «آي8 رودستار» الجديدة من شركة بي ام دبليو. من جهته، قال محمد احتشامي، رئيس وحدة الهندسة السابق في شركة جنرال الكتريك لصناعة الطيران، إن المهندسين المتخصصين بالشركة قاموا بعمل 8 محاولات لتصنيع الفوهة لكن دون جدوى، لذلك حاولوا بطريقة أخرى وهي التواصل مع خبير الصناعة ثلاثية الأبعاد وهو جريج موريس، الذي نجح في هذه المهمة. وقال احتشامي «إن تقنية التصنيع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ألغت ما كنا نقوم به لسنوات وسنوات، وألقت في الوقت نفسه أعباء مادية على نموذج الأعمال، مضيفاً أن جنرال الكتريك تمتلك اليوم مركز تقنيات التصنيع بالإضافة والذي تصل مساحته إلى 3 أضعاف مساحة ملعب كرة القدم، ويضم 90 طابعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد ويعمل به 300 موظف». وأوضح أن جنرال إلكتريك للرعاية الصحية تقوم من جانبها باختبار مكونات تم تصنيعها بهذه التقنية والتي ستستخدم لأغراض التصوير الطبي، وتعمل على تطبيق هذه التقنية في مجال التوربينات والنقل، وبلغ عدد شحنات المكونات من جنرال إلكتريك أكثر من 25 ألف قطعة مصنوعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد، والتي يتم استخدامها في محركات للطراز «ليب»، حيث بلغت قيمة الطلبيات على هذه المحركات أكثر من 200 مليار دولار. شركة كبيرة وقال جون فلانري، الرئيس والرئيس التنفيذي لجنرال إلكتريك: «نحن شركة تصنيع كبيرة، نقوم بإنتاج أجهزة كبيرة الحجم ومعقّدة ويعد التصميم جوهر كل ما نقوم بتصنيعه من مكونات جديدة، ويدعم عملياتنا في سلسلة التوريد ونعتقد أن التقنية الجديدة سوف تحدث تحولاً، ونحن متفائلون بها». وأوضح أن المهندسين الذين صمموا المحرك التوربيني «جي إي كاتليست»، وهو أحدث منتجات جنرال إلكتريك، تمكنوا من ربط 855 قطعة في 12 قطعة بوساطة هذه التقنية، ما يجعل 25% من مكوناته مصنوعة بالطباعة ثلاثية الأبعاد. وساهمت هذه التقنية في خفض وزن المحرك بنسبة 5% ومعدل احتراق الوقود بنسبة 20%، والذي سينعكس بدوره على سلسلة التوريد. وبحسب جيسون أوليفر وفّرت هذه التقنية على الشركة مشقة تكبّد 60 ألف ميل للوصول إلى ورشة التجميع، أما الآن فلم يستغرق الأمر سوى السير عبر ساحة انتظار السيارات. من جانبها، أشارت شركة الأبحاث «ايه تي كيرني» في تقرير حديث لها، إلى أن الطباعة ثلاثية الأبعاد لا يزال استخدامها أقل من الإمكانيات الهائلة التي توفرها، إذ لا تتعدى نسبة المكونات المنتجة بوساطة هذه التقنية نسبة 1% فقط من المكونات على مستوى العالم. وأوضح تقرير الشركة بأنه من المتوقع أن تتضاعف قيمة هذا السوق بمعدل ثلاثة أضعاف القيمة الحالية البالغة 8.8 مليار دولار، لتصل إلى95.4 مليار درهم «26 مليار دولار» بحلول العام 2021. وأشارت «سمارت تيك ماركتس» للأبحاث إلى أن الشركات أنفقت 13.3 مليار دولار على امتلاك الطابعات ثلاثية الأبعاد ومواد الطباعة وبرمجياتها وخدماتها خلال السنوات الأربعة الماضية وجاء في تقرير الشركة «إلا أنه في غضون السنوات العشرة المقبلة، يتوقع أن يتم استثمار ما قيمته 280 مليار دولار على هذه الحلول وحدها». من جانبه، أكد جون فلانري على أهمية الاستثمار في بناء قدرات جيل جديد من الكوادر للتعامل مع هذه التقنية، مشيراً إلى أن جنرال الكتريك تحرص على الاستثمار في تدريب وتعليم موظفيها، والتركيز بشكل مكثف على تبني برامج في هذا الصدد. أعضاء بشرية مطبوعة في مجال الطب، كان مستشفى «ويست كيندال بابتست» في ميامي الأميركية واحداً من أوائل مؤسسات الرعاية الصحية في العالم الذي يستفيد من برمجيات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي ابتكرتها شركة «جنرال إلكتريك للرعاية الصحية» في محاكاة أعضاء الجسم، وتقوم هذه البرمجيات بجمع بيانات بوساطة التصوير الحاسوبي، حيث يتم تحويلها إلى ملفات يتسنى استخدامها لطباعة نسخ بلاستيكية ثلاثية الأبعاد للقلب والكبد والكُلى، وغيرها من الأعضاء. وقال الدكتور ريكاردو كوري، مدير وحدة التصوير للقلب في المستشفى: «يساعد هذا النموذج للقلب على محاكاة الأوعية الدموية بشكل واضح ودقيق. فهو مفيد لاسيما بالنسبة لكافة أجزاء القلب قبل مباشرة العمليات الجراحية، ما يساعد الفريق الطبي على التخطيط الدقيق للوصول إلى الأسلوب الأمثل والمواد المناسبة لإجراء العملية الجراحية». وتعمل منصة الطباعة ثلاثية الأبعاد من «جنرال الكتريك للرعاية الصحية» بكفاءة وسلاسة مع أنظمة «جي إي أدفانتج ورك ستيشن» التي يتم استخدامها فعلياً في عددٍ من المستشفيات حول العالم. وتعتمد فكرة المنصة على إجراء تصوير للعضو المستهدف، ومن ثم تحويل الصور إلى ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج «فوليوم فيوار» من جنرال إلكتريك، وهو عبارة عن منصة للتصوير ثلاثي الأبعاد تقوم بجمع البيانات من مصادر متعددة، مثل الأشعة المقطعية وأشعة الرنين وأشعة اكس. بعد ذلك تقوم المنصة بتحويل ملف الصور الوارد من«فوليوم فيوار»، ثم تحوّلها في غضون ثوانٍ إلى صيغة تفهمها الطابعة ثلاثية الأبعاد. يشار إلى أن هناك أكثر من 100 مستشفى حول العالم تستخدم منصة جنرال إلكتريك لطباعة الأعضاء بالتقنية ثلاثية الأبعاد، والتي تنتج نماذج لكافة أنواع أعضاء الجسم، بما في ذلك العظام والعضلات.