مشروع تشكيل لقطاع الفضاء لصالح مورد من المستوى الأول في الولايات المتحدة

نظرة عامة على المشروع

يبرز هذا المثال تعاونًا استراتيجيًّا في مجال تصنيع قطع الطيران بالطرق الحرارية مع مورد رائد من المستوى الأول في قطاع الطيران ومقرّه الولايات المتحدة، ويختص هذا المورد بأنظمة الدفع للطائرات التجارية والعسكرية. وشمل المشروع تصميم أقراص توربينية مصنوعة من سبائك التيتانيوم عالية المتانة، وهي مكونات دوارة حاسمة تعمل في ظل أحمال حرارية وميكانيكية قصوى. واستغرق هذا المشروع ١٨ شهرًا، وشمل التعاون الهندسي، وتطوير العمليات وفق معايير ASTM/AMS، والإنتاج التصنيعي المعتمد وفق معيار AS9100 عبر ثلاث دفعات إنتاجية بلغ مجموعها ٤٧٢ وحدة مُصنَّعة بدقة باستخدام طرق التصنيع الحراري. وشمل نطاق العمل ضمان إمكانية التتبع الكامل (رقم دفعة الصهر، ورقم القالب، وسجلات الفحوصات غير التدميرية)، والتحقق من الأبعاد وفق معيار NAS970، والتسليم إلى المرافق الخاضعة لأنظمة التحكم في نقل التكنولوجيا العسكرية (ITAR) في ولايتي أوهايو وكاليفورنيا.

تحليل التحدي

واجه العميل ضغوطًا متزايدةً لتوطين القدرات الحرجة في مجال التشكيل بالضغط (Forging) وسط تقلبات سلسلة التوريد والتشديد المستمر في متطلبات وزارة الدفاع الأمريكية المتعلقة بمصادر التوريد. وقد عانى المورد الخارجي القائم من عدم انتظام في تجانس تدفق الحبيبات (Grain Flow Uniformity)، وظهور تشوهات تحت سطحية متقطعة تم اكتشافها أثناء الفحص بالموجات فوق الصوتية (وفقًا للمعيار AMS 2631)، وعدم الامتثال لمواصفات التركيب الكيميائي المطلوبة لسبيكة التيتانيوم Ti-6Al-4V ELI (عالية النقاء مع محتوى منخفض جدًّا من الشوائب)، لا سيما فيما يتعلق بمحتوي الأكسجين والحديد. علاوةً على ذلك، تجاوزت فترات التسليم 24 أسبوعًا، ما عرّض جداول تجميع المحركات لبرنامج توربيني جديد للخطر. وبذلك، احتاج المورد من المستوى الأول شريكًا محليًّا قادرًا بشكل عاجل، يتمتع بخبرة مُثبتة في مجال تشكيل سبائك التيتانيوم المستخدمة في قطع الطيران، وضوابط صارمة للعمليات، وقدرة استجابة سريعة لأوامر التغيير الهندسي دون المساس بسلامة الاعتمادات والتصديقات.

الحل المقدَّم

لقد قمنا بتشغيل خلية تزوير جوية مخصصة مزودة بمكبس هيدروليكي سعة ٥٠٠٠ طن، وأفران تسخين تعمل في بيئة فراغية، وأنظمة رصد حراري فوري مُعايرة بدقة ±١°م. وبالتعاون الوثيق مع الفريق المعدني لدى العميل، قمنا بتحسين تسلسل تزوير القوالب المغلقة متعدد المراحل — بما في ذلك تصميم القالب الأولي، والتشويه الخاضع لمعدل إجهاد مضبوط، وملفات انخفاض درجة الحرارة بالهواء بعد التزوير — لتحقيق بنية دقيقة متجانسة ذات حبيبات كروية (معيار ASTM E112 الدرجة ٥–٦) والقضاء على انقطاعات خطوط التدفق. وقد تم توريد جميع السبائك من مخزون مصاهر أمريكية معتمدة تتوافق مع متطلبات المواصفة AMS 4911، مرفقة بتقارير الاختبار الكاملة الصادرة من المصهر والتحقق من التركيب المعدني بواسطة تقنية التحليل الطيفي بالانبعاث البلازمي المُشعل (PMI). وخضع كل قطعة مزورة لفحص بالموجات فوق الصوتية الآلي بنسبة ١٠٠٪ (وفقًا للمواصفة AMS 2631 الفئة أ)، واختبار بصبغة التوغل (AMS 2644)، والتحقق البُعدي باستخدام جهاز قياس الإحداثيات ثلاثي الأبعاد (CMM) وفق النماذج الرقمية CAD الخاضعة لمواصفات الهندسة الهندسية والتجريبية (GD&T). كما نفذنا نظام رقمي لتسجيل الدفعات متكامل مع منصة إدارة الموارد الإنتاجية (MRP) الخاصة بالعميل، ما يتيح تحديثات فورية للحالة ووصولًا فوريًّا إلى وثائق عملية الموافقة على الجزء الإنتاجي (PPAP)، بما في ذلك تقارير التفتيش الأولي (FAI) ودراسات قدرة العملية (Cpk ≥ ١,٦٧ عبر الأبعاد الحرجة).

نتائج المشروع

logiq al-mashru3 99.4% min mawaqif al-ta7mil al-awwali li-jami3 al-472 qit3an mu7awwala, bi-3adad mu3adil min al-mukhalafat al-khassat bil-nisba ila salamat al-tarkeeb al-filizi wa-al-muwafaqa al-ab3adiya. wa-qad qallat muddat al-ta7mil al-wusita ila 11.2 usbu3 — wa-hadha yu3addu ta7sina bi-nisba 53% 3an al-adaa2 al-sabi2 — ma 3alla bi-ta3jil tashkil nimaadhij al-muwass3at al-awwaliya min qibal al-muwaffir al-awwali daraja (Tier-1), bi-3adad i2thnayn min al-3uqud al-taqwimiya. wa-3alama tatbi2 fahis al-mawjat al-faw2i2iyya 3an ma3dal ta7did a2al min 0.1% faw2a hasas al-ma3yar al-marji3i, wa-hadha adna min 1.5% al-ma3dar al-mut3aqadi. wa-bi-shaklin jauhari, najaha jami3 al-a22i2a al-mu3rada min a22i2at al-turbin fi 3ubur ma3amil al-taskhin al-nihaiyya al-ma3mula min qibal al-3amil, wa-3amaliyat al-tashkil al-3amaliyya, wa-ikhtibar al-dawran al-nihai bidun rafl. wa-3ala akhir al-amr, 3adha ila muwafa2a i2tari7iyya li-mudda thalath sanawat tushammil khamsa mawad ifraziyya akhira mu3adda min al-titanium wa-sabai2 al-nikil, ma 3alla bi-tawsi3 majal 3amalina fi su22 marat al-ta3ayush al-amriki.

آراء العملاء والأثر الاستراتيجي

«إن فهمهم العميق لفيزياء تشكيل التيتانيوم — وليس مجرد تشغيل المعدات — هو ما أحدث الفرق»، وفقًا لما ذكره مدير التصنيع المتقدم لدى المورد. «لقد تعاملوا مع قيودنا الهندسية باعتبارها مدخلات تصميم لا يمكن التنازل عنها، وليس كعقبات إنتاجية. وقد عزَّز هذا الشراكة مرونتنا كمورد من المستوى الأول (Tier-1) وتدعم التزامنا بالحصول على وضع «المورد الموثوق به من قِبل وزارة الدفاع الأمريكية (DoD)». ويُبرز مشروع تشكيل قطع الطيران هذا قدرتنا على خدمة موردي قطع الطيران من المستوى الأول الذين يفرضون متطلباتٍ صارمةً، وذلك عبر توفير مكونات حاسمة للمهمة — جامعين بين الدقة المعدنية الصارمة، والانضباط التنظيمي، والتنفيذ الاستباقي في سوق الطيران الأمريكي الخاضع للتنظيم الدقيق.»