من العالم الافتراضي إلى أرض الواقع: كيف تحول فورد البيانات إلى سيارة حقيقية؟

تواصل فورد تزويد مركباتها المتنوعة مثل رينجر بأحدث التقنيات ومزايا السلامة دون المساس بمعاييرها الفائقة من حيث الجودة والأمان والمتانة، لتواكب بذلك توقعات العملاء التي تشهد تغيرات متواصلة. ويأتي هذا ثمرة لاستثماراتها المتواصلة في عمليات ونماذج المحاكاة حول العالم، والتي أحدثت نقلة نوعية في طريقة تطوير المركبات على مدار الأعوام القليلة الماضية.
تطوير عمليات المحاكاة
تحرص فورد على تسخير قدراتها في جمع البيانات الضخمة لتوفر لعملائها أفضل المزايا، وقد ساهم ذلك بدور رئيسي في الارتقاء بعمليات تطوير المركبات، وخاصة في مجال المحاكاة. فقد ساهمت السنوات التي أمضتها الشركة في جمع البيانات عبر برامج اختبار المركبات المتنوعة في إرساء أساسات متينة لعمليات المحاكاة التي تجريها فورد. وقبل استخدامها في عمليات المحاكاة، تخضع هذه البيانات لعدة اختبارات مهمتها تحليل دقة معلومات المحاكاة مقارنة بالبيانات الواقعية. وبمجرد تحقيق النتائج المنشودة من عمليات التحليل، يمكن البدء بإجراء عمليات المحاكاة وبناء النماذج.
فبدءاً من التصاميم ثلاثية الأبعاد الأولى والنماذج الفعلية وصولاً إلى عمليات الإنتاج، يتعين على جميع مركبات فورد اجتياز اختبارات صارمة يجريها فريق من كبار المهندسين في قسم مخصص يسمى "وحدة الاختبار" قبل الانتقال إلى عملية تطوير المركبة. ومن إحدى هذه البوابات، بوابة تحكيم التصميم النهائي حيث يصادق كبار المهندسين على التحسينات المختلفة التي تم إجراؤها على النماذج الأولية للمركبات. ونتيجة لإضافة نماذج المحاكاة في تطوير المركبات، يتم استخدام بوابة تحكيم التصميم النهائي أيضاً لتطوير النماذج الهندسية بمساعدة الكمبيوتر لضمان رضا فورد عن نتائج اختبارات المحاكاة في مختلف السيناريوهات.
وبقيادة ديفيد بيركس في أستراليا، يستفيد فريق "ديناميكيات المركبات" من عمليات المحاكاة بالكامل عبر استخدام منظومة الهندسة بمساعدة الكمبيوتر كنموذج لمركبة حقيقية لتحقيق فهم أفضل لكيفية استجابتها خلال سيناريوهات محددة. ويثق فريق بيركس بالنتائج التي تقدمها نماذج المحاكاة عقب إثبات كفاءتها في عدة مركبات تم تطويرها في منشأة اختبارات فورد أستراليا Ford Australia Proving Ground.
وفي هذا السياق، قال ديفيد بيركس: "تشكل فورد رينجر نموذجاً لكيفية الانتقال من المحاكاة إلى أرض الواقع، حيث ينبغي لعمليات المحاكاة أن تتيح تحديد المشاكل المحتملة ومنحنا الثقة بقدرة المركبة على العمل بالشكل المطلوب".
القيادة على مختلف الطرقات في كافة أنحاء العالم
تتمتع أجهزة المحاكاة بقدرة فريدة على تميكن المهندسين من الحصول على تجربة قيادة متكاملة دون المخاطرة بسلامتهم أو تعطل أحد النماذج الأولية باهظة الثمن. فجهاز المحاكاة يقوم ببناء بيئة قيادة مخصصة ويوفر لهم ديناميكيات السيارة والصوت وملاحظات حول أنظمة مساعدة السائق المتقدمة فيما يخص أداء السيارة. وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة هي عبارة عن أدوات مساعدة إلكترونية تستخدم الكاميرات ورادار مركبين على السيارة لمساعدة السائق في تشغيل السيارة بأمان. ومن هذه الأنظمة، برنامج Co-Pilot360TM من فورد والذي يوفر أحدث تقنيات مساعدة السائق المتقدمة مثل نظام البقاء في المسار ونظام معلومات النقاط العمياء والمكابح التلقائية في حالات الطوارئ مع خاصية رصد المشاة ومثبت السرعة التفاعلي. ولا تتمتع هذه الأنظمة بالقدرة على العمل بمفردها بالكامل، بل إنها أنظمة مساعدة تتكيف مع نظام القيادة لتعزيز أمان السيارة. فمن شأن القدرة على محاكاة السيناريوهات التي تتيح ضبط أنظمة مساعدة السائق المتقدمة أن توفر بيئة قيادة أكثر أماناً لسائقي سيارات فورد وجميع السائقين من حولهم.
تمتلك فورد أنظمة محاكاة في ثلاث من منشآتها المنتشرة في كافة أنحاء العالم، وقد تم تثبيت أحدثها في منشأة اختبارات فورد أستراليا، وهو أول جهاز من نوعه في منشأة تابعة لفورد ويقوم باستخدام منطقة مقصورة السيارة وتحيط به شاشات كبيرة وأجهزة عرض، ليوفر بذلك تجربة مشابهة لما يراه السائق خلف عجلة القيادة.
ولا تتوفر أجهزة المحاكاة هذه في متاجر الإلكترونيات المحلية ولا يمكن شراؤها لتشغيل ألعاب الفيديو، فهي مصممة خصيصاً لتوفر للمهندسين أدق التفاصيل والمعلومات عبر التحكم بعجلة القيادة والدواسة، كما أن المعلومات التي ينبغي معالجتها عبر منظومة المحاكاة من فورد تتميز بحجمها الهائل مقارنة بألعاب السباق الإلكترونية، حيث تتطلب أجهزة كمبيوتر خاصة لتشغيل وتحليل بيئة المحاكاة. ونظراً لدقة التفاصيل التي توفرها أجهزة المحاكاة من فورد، تستخدمها اليوم فرق سباقات "ناسكار" لتطوير سيارات السباق الخاصة بها.
وبهذا الخصوص، أضاف بيركس: "يساعدنا نظام المحاكاة على تحقيق فهم أفضل لشكل المركبة وأدائها عند إنتاج النموذج الأولي. وبفضل البيانات الدقيقة المتوفرة لدينا في بداية مرحلة تطوير المركبة، يمكننا أن نتوقع توفير منتجي نهائي أفضل لعملائنا".
تحويل بيانات عمليات وأجهزة المحاكاة إلى مركبات حقيقية
يبدأ فريق ديناميكيات المركبات بالعمل على نماذج المحاكاة بمجرد تحديد رغبات واحتياجات العملاء بوضوح. وعوضاً عن البدء بتصميم وإنشاء نموذج أولي، يبدأ الفريق بإدخال البيانات في عمليات محاكاة مختلفة.
وقال بيركس: "يوفر اختبار المركبة قبل تصنيعها العديد من الفوائد على المدى الطويل، ومنها تصنيع عدد أقل من النماذج الأولية، ويعني ذلك تطوير مركبات أكثر جاهزية حتى قبل البدء بتصنيعها".
وتسهم أجهزة المحاكاة في تقليص المدة الزمنية والتكاليف المرتبطة بالتطوير، إضافة إلى زيادة قوة المركبات وتحسين أدائها بشكل عام. ويمكن عبر منظومة المحاكاة تفعيل مزايا السلامة بسرعة لجعل المركبات آمنة قدر الإمكان باستخدام أحدث التقنيات. ففي ظل تسارع وتيرة تطور أنظمة مساعدة السائق المتقدمة، تتيح منظومة المحاكاة التي يطبقها بيركس وفريقه القدرة على ضبط الأنظمة الجديدة بشكل صحيح، بحيث تتفاعل بشكل طبيعي وبما يتناسب مع أنماط القيادة التي يفضلها السائقون. فمن الأهمية بمكان أن تمنح أنظمة مساعدة السائق المتقدمة العملاء الثقة والعمل على الحفاظ على سلامتهم أثناء القيادة.
وفي سبيل الوصول إلى الجودة الشاملة، تمنح عمليات المحاكاة المهندسين القدرة على رؤية تفاعل الأنظمة مع بعضها البعض لتحديد المشكلات المحتملة.
وأوضح بيركس: "يتيح لنا نموذج المحاكاة الحصول على القياسات بسرعة وتحقيق فهم أفضل لكيفية تفاعل المكونات والأنظمة وتحديد مسببات المشكلة. وعبر عمليات المحاكاة التحليلية، قام فريقنا بابتكار قواعد المحرك الهيدروليكية للحد من الاهتزازات القاسية في محركات رينجر وإيفرست في عام 2015 استناداً إلى تحليلات البيانات السابقة التي قمنا به".
التحدي
تمثل القدرة على تحليل المعلومات ميزة فريدة لتشغيل عمليات المحاكاة، فشاحنة رينجر تضم نحو 700 من الإعدادات المختلفة لمجموعة نقل الحركة والقيادة ونمط المقصورة، ويستحيل على فريق المهندسين اختبار كل واحدٍ منها وتجربته. ومن هنا تأتي أهمية المحاكاة لضمان إعداد كل نمط بالشكل الصحيح. وتتيح هذه الأدوات التحليلية لمهندسي فورد مواصلة العمل بأعلى مستويات التنسيق وإنتاج مركبات عالية الجودة من كافة طرازات رينجر.
يمكن لأجهزة المحاكاة أن تشهد مزيداً من التطوير والتحسين، فعمليات محاكاة تجربة التوجيه مثلاً تعتمد بشكل كبير على انطباعات السائق، ويتطلب توفير التجربة الأمثل ضبط الإعدادات بشكل يدوي. كما أن تكوين نماذج طرق معينة بأسطح دائمة التغير مثل الرمال ما زال يمثل تحدياً للمبرمجين، وما زالت النماذج الفعلية مطلوبة لضمان دقة البيانات التي ينتجها جهاز المحاكاة.
وتتجسد الرؤية المثالية لفريق ديناميكيات المركبات في إجراء عمليات المحاكاة لتطوير مركبات تلبي المعايير التي يتطلع إليها العملاء، لكن هذه البيئة تكثر فيها التغييرات، وكذلك الأمر بالنسبة لرغبات العملاء واحتياجاتهم، ولهذا تشهد مركبات فورد في السوق تطوراً متواصلاً.
واختتم بيركس: "تسعى فورد أستراليا باستمرار إلى تعزيز قدراتها التحليلية، وتتصدر مجال ديناميكيات المركبات. ولهذا أواصل تشجيع فريقنا الهندسي على تطوير الأدوات والمنهجيات التي ستتيح لنا يوماً ما تطوير مركبة باستخدام بيانات عالية الدقة لعملائنا حول العالم".