تي آر دبليو تعد بحلولها قريباً

تكامل أنظمة التعليق والتوجيه والكبح الإلكترونية
يدخل المدى التسويقي المنظور بين 3 و8 سنوات

12/10/2001

في الوقت الذي يتوقع إستمرار نمو المضمون الإلكتروني في سيارات العقد الحالي الى أضعاف ما عرفته هذه الصناعة حتى أمس قريب، تلفت المنافسة الدائرة بين موّردي هذه الأنظمة في نمو ثقل العنصر الإبتكاري في حجج إغراء الصانعين والمستهلكين الى مستوى لا يقل أهمية عن الحجج التسعيرية.

وإن لم يعنِ الأمر تخلي الحجة التسعيرية عن صدارة الإعتبارات التي تؤدي الى إختيار كل من صانعي السيارات هذا المورّد أو ذاك (تبعاً لتوجهات الماركة والموديل وبلاد المنشأ أحياناً)، فهو يشير في الوقت ذاته الى تزايد أهمية التقدّم التكنولوجي في خيارات زبائن لم تعد رموز السرعة والعصبية الغرائزية هي التي تحدد أولوياتهم في زمن الرادارات والتقيّد الإلزامي بالسرعات القصوى التي نقلت الصورة الحضارية للسيارة من رموز "قنبلة السرعة" و"الصاروخ" أو "الطائرة"، الى أجواء "صالون" مريح و"غرفة إتصالات" راقية ومتنقلة بأضمن وسائل الحماية الممكن توافرها في جسم متحرك.

ففي حين إرتكز معظم جوانب المنافسة في مجالات القطع البسيطة، تقليدياً، على التسعير أولاً (لا سيما أن جودة تلك القطع أصبحت متقاربة في معظم الحالات)، وسّعت الصناعات الإلكترونية (للحماية والإتصالات والرفاهية) هامش الفوارق الإبتكارية المتاحة أمام كل من اللاعبين الأساسيين من جهة، وأمام زبائنهم المباشرين (صانعو السيارات) وغير المباشرين (الزبون النهائي للسيارة).

فلكل وظيفة إلكترونية أكثر من سيناريو، كشاشة التلفزيون الصغيرة التي أصبحت تستغل لعرض الفيديو أو معايير التكييف أو أرقام الهاتف أو خرائط الملاحة الإلكترونية، لتكاد تنحصر حدود الإبتكارات والقيمة الممكنة إضافتها الى كل جهاز رصد أو تشغيل أو عرض للصور/الصوت، بالمخيّلة وحدها.

وهو السبب الذي يدفع ايضاً، وعلى نحو شبه تناقضي، تشعّب السيناريوهات الممكنة لكل وظيفة، الى دمج أكبر عدد ممكن من الوظائف (بأجهزتها الخاصة للرصد والتدخل) في أقل عدد ممكن من الأنظمة المتكاملة لعرضها و/أو التحكم بها، مثل إستغلال شاشة واحدة للتحكم بالملاحة الإلكترونية والتلفون والمكيّف والنظام السمعي/البصري، أو إستغلال أجهزة رصد سرعة كل من العجلات لأنظمة منع الإنزلاق الدفعي والكبحي والتحكم بالثبات. وما الجيل الجديد من موديل الفئة السابعة لدى بي إم ف BMW 7 series إلا خير مثال على كيفية تكثيف المضمون التقني والتجهيزي، بأقل عدد ممكن من الأزرار والعدادات والساعات.

وفي موازاة التكثيف التكنولوجي الحاصل في وسائل الراحة والرفاهية والإتصالات، تشهد صناعة السيارات تكثيفاً آخرَ موازياً في مجال وسائل الحماية. فبعد نمو إنتاج الأنظمة المختلفة لمنع الإنزلاقات والتحكم بالثبات، الى حد هبوط كلفة إنتاجها وإنتشارها بالتالي في معظم قطاعات السيارات، بما فيها تلك الصغيرة ذات هوامش الربح الضئيلة (قياساً بالكبيرة منها طبعاً)، تقف صناعة إلكترونيات السيارات اليوم على عتبة قفزة نوعية وكمية جديدة عنوانها التحكم الإلكتروني بأنظمة التعليق والتوجيه والكبح معاً، ليصبح التكامل "الشبكي" بينها أكثر تفاعلاً وفاعلية في تحسين عوامل الراحة والرفاهية والحماية معاً. وما إنطلاق وسائل الكبح الإلكترو-هيدروليكي EHB, Electro-Hydraulic Brakes في مرسيدس-بنز إس إل Mercedes-Benz SL الجديدة، إلا أحد الأمثلة على الإتجاهات المقبلة حتى الى قطاعات السيارات الرخيصة قبل نهاية العقد الحالي.

ومع إشتداد المنافسة لتكثيف القيمة الزائدة added value في كل تجهيز جديد (بوظائف وكفاءات جديدة)، يتوقع تزايد إتفاقات التعاون أيضاً في بعض الميادين، مثل تلك الحاصلة في مجال صناعة أنظمة رصد ضغط الهواء والإنذار عند هبوطه في أي الإطارات، على غرار إتفاقات كل من غوديير Goodyear مع سيمنس Siemens، وميشلان Michelin مع بوش Bosch من جهة ومع تي آر دبليو TRW من جهة أخرى (تسمي الأخيرة نظامها إنتاير Entire Solution).

وقد إستغلت تي آر دبليو تحديداً معرض فرانكفورت الأخير في الشهر الماضي، لعرض مجموعة من الأنظمة الإلكترونية المخصصة للتعليق والكبح والتوجيه ووسائل الحماية المختلفة، والتي سيبصر معظمها النور قبل نهاية العقد الحالي. فبعدما كشفت مرسيدس-بنز وسائل حماية جديدة يتم تطويرها لإستباق الحادث Pre-Safe  بعدد من التدابير الوقائية، ردت تي آر دبليو في فرانكفورت بمجموعة أخرى من التجهيزات الخاضعة للإختبار، والتي ستبدأ في الوصول الى الأسواق خلال السنوات القليلة المقبلة.

 من الأنظمة الجديدة التي ستصل الى الأسواق خلال مهلة عامين، يلفت نظام الحد الفاعل للتمايل الجانبي ARC, Active roll control، والذي تعد تي آر دبليو خصوصاً بإتاحته فوائد الحد من التمايل الجانبي عند الإنعطاف، بكلفة تقل بكثير عن الأنظمة الأخرى المشابهة في سيارات نفيسة، مثل تعليق مرسيدس-بنز إس كلاس وسي إل وإس إل.

وحتى الآن، لعبت عارضة الحد من التمايل الجانبي Anti-roll bar, stabilizer دورها الميكانيكي التقليدي في مقاومة مبالغة الهيكل في الميل على أحد جانبيه عند الإنعطاف، برفع الجانب المنحني بعض الشيء، وبخفض الجانب المرتفع في الجهة المقابلة، ليستوي الهيكل قدر الإمكان بطبيعة الحال.

صحيح أن صناعة السيارات عرفت عدداً من الحلول التقنية الأخرى، الهيدروليكية أو الهيدرو-إلكترونية أو الهوائية-الإلكترونية، لدفع التعليق صعوداً في الجانب المعرض للضغط، لكن التقنية التي تقترحها تي آر دبليو تحت تسمية الحد الفاعل للتمايل الجانبي ARC, Active roll control أبسط وأقل تعقيداً وكلفة من الحلول السابقة الذكر. هل تأتي بنتائج مماثلة، أو أفضل منها؟ وحدها التجربة ستجيب، عند إطلاق تلك التقنية، وحسب السيارات التي ستركّب فيها.

تعتمد تقنية تي دبليو آر في كل من جانبَي عارضة التمايل الجانبي، وحدة تشغيل actuator هيدروليكية ومرتبطة بنظام إلكتروني يتبلغ معلوماته باستمرار من أجهزة رصد حركة المقود وسلوك الهيكل. وفور بدء ميل الأخير، يرتفع الضغط في وحدة التشغيل الهيدروليكية لمقاومة الميل والإبقاء على الهيكل في أقرب وضعية ممكنة من الإستواء الطبيعي. ويكفي الضغط الهيدروليكي الذي يستمد زيته في الوقت الحاضر من زيت نظام تعزيز التوجيه، لمقاومة ضغط يصل الى 0.4 ج (أي 40 في المئة من قوة جاذبية الأرض)، وهو ما يوازي الضغط الذي يتعرض له الهيكل في الإنعطاف المعتدل القسوة. وفي ظروف القيادة الأقسى، يترك النظامُ الهيكلَ يميل بنسبة الضغط الإضافية، بما يكفي لإبلاغ السائق بتخطيه معدلات منع التمايل.

بطبيعة الحال، لا ينحصر دور الحد الفاعل للتمايل الجانبي، بسيارات الصالون (سيدان) أو الأخرى الكوبيه والكابريوليه الرياضية، بل هو يفيد أيضاً وخصوصاً في السيارات العالية الهيكل، مثل الشاحنات الخفيفة الخدماتية أو الترفيهية الرياضية أو المينيفانات، فلا تزداد نسبة الراحة وحدها فيها، بل خصوصاً مستويات الحماية بفضل تضاؤل خطر إنقلاب تلك السيارات الأكثر عرضة للظاهرة أساساً، بسبب زيادة إرتفاع مركز ثقلها Gravity centre.

وفي النظر الى إنتاج تي دبليو آر عدد من وسائل منع الإنزلاق الكبحي والدفعي والتحكم بالثبات، يستغل نظام الحد الفاعل للتمايل الجانبي عدداً من مقومات تلك الوسائل، وأهمها أجهزة رصد سرعة كل من العجلات ودرجة لف المقود وتسارع الهيكل، إضافة الى بعض الصمامات والمضخات الهيدروليكية.

وبفضل جهوزية الضغط الهيدروليكي عند الطلب، يمكن أيضاً تخفيف قسوة عارضة منع التمايل التقليدية، لمنح التعليق مستويات راحة عالية (خصوصاً فوق الحدبات من جانب واحد مثلاً، كما في الرسم المقابل)، بإنتفاء دواعي تقسية تلك العارضة لحسن التعامل مع ظروف الإنعطاف القاسي، طالما ستتأمن تلك القسوة فورياً، بواسطة الضغط الهيدروليكي الجاهز للتدخل. وعند إنتفاء الحاجة إليه (في الخطوط المستقيمة مثلاً)، يزول الضغط الهيدروليكي تماماً ليعود نظام التعليق الى طراوته المريحة.

لكن الحد الفاعل للتمايل الجانبي ليس كل ما تعد به الشركة التي تنتج أيضاً أنظمة أخرى كثيرة منها التعزيز الكهربائي لنظام التوجيه EAS, Electric assisted steering (معتمد في موديل فيات ستيلو Fiat Stilo الجديد وسيعتمد في الجيل التالي من رينو ميغان Renault Mégane الذي سيطل في العام المقبل) والكبح اليدوي الكهربائي EPB, Electric park brake الذي يعوّض عن المكبح اليدوي التقليدي وتوصيلاته الميكانيكية، بزر كهربائي يشغل مكبح التوقف التام عند وقف المحرك (نوع جديد من التجهيزات التي ستطلق في عدد من الموديلات الجديدة ومنها لانسيا ثيزيس Lancia Thesis ورينو فِلساتيس Renault Vel Satis في الربيع المقبل)، ونظام التحكم بثبات السيارة VSC, vehicle stability control (مركب مثلاً في كاديلاك إسكالايد Cadillac Escalade وفي لانسيا ثيزيس Lancia Thesis، ويوازي ما تسميه بوش ببرنامج التحكم بالثبات ESP) الذي يدمج وظائف مانعَي الإنزلاقين الكبحي ABS والدفعي traction control لتشغيل العدد الملائم من المكابح، مع تخفيف بخ الوقود وتأخير الإشعال، فور بدء شرود الهيكل، لإعادة السيارة الى خطها المستقيم.

فتلك الأنظمة كلها مرحلية... في إنتظار بلوغ وسائل التحكم الإلكتروني المتكامل بالسيارة IVCS, Integrated vehicle control system، بما فيها التوجيه الإلكتروني Steer-by-wire والكبح الإلكتروني Brake-by-wire.

وتعتبر تي آر دبليو العام 2010 موعداً واقعياً لوصول أنظمة التوجيه الإلكتروني الى الأسواق، بعد سنوات الإختبار اللازمة عليها وعلى بدائل التدخل الإحتياطي في حال إصابة النظام الأولي بأي خلل. وستتميّز أنظمة التوجيه الإلكتروني بفوائد كثيرة ليس أقلها تخفيف عدد العناصر الميكانيكية، مثل إزالة العمود الممتد من المقود الى علبة توجيه العجلتين، مع ما يعنيه ذلك من تخفيف للوزن والضجيج (من إنتقال الإرتجاجات) والكلفة وعناصر الخطر المحتمل في الحوادث، وإستغلال المساحة المخصصة حتى اليوم لعمود التوجيه، لتركيب تجهيزات أخرى مكانه.

فمع التوجيه الإلكتروني يصبح الإتصال إلكترونياً (بسلك كهربائي أولاً ثم ربما بواسطة الأشعة دون الحمراء لاحقاً) بين المقود وبين وحدة أو وحدات تشغيل actuators التوجيه الفعلي للعجلتين الأماميتين أو (حتى العجلات الأربع ربما). لكن بينما يشير بعض الإقتراحات الى إمكان زوال المقود لإبداله بمقبض متحرك في الجهات الأربع (مع الضغط العمودي كبساً أو سحباً الى أعلى) كما في الألعاب الإلكترونية أو الطائرات (يمكن للسائق مثلاً إختيار حدة التوجيه ودرجة اللين من بين خيارات كثيرة جداً، وبكبسة زر)، يشير مهندسون آخرون الى ضرورة المحافظة على المقود الدائري أمام السائق لأنه يشكل أيضاً موقع تمسك وإرتكاز مفيد جداً في المنعطفات، وهو العنصر الذي يحول دون إرتماء جسم السائق جانبياً على النحو الذي يتعرّض له الركاب في المنعطفات القاسية. (هذا لا يعني أن العادات لا تتغيّر مع الوقت).

وفي وسع أنظمة التوجيه الإلكتروني أيضاً تبديل القسوة وحدة التوجيه وسرعة إستجابته لحركة المقود تبعاً لسرعة السيارة، بدقة تفوق أضعاف تلك المتاحة اليوم مع الأنظمة الهيدروليكية أو الهيدروليكية-الكهربائية.

وقبل وصول أنظمة التوجيه الإلكتروني في نهاية العقد الحالي، تعد تي دبليو آر أبحاثها لإيصال الكبح الإلكتروني الجاف (أي من دون سوائل) Brake-by-wire  الى الأسواق في حدود العام 2005، ، بعد مرحلة الكبح الإلكترو-هيدروليكي EHB, Electro-hydraulic brake الذي تطلقه مرسيدس-بنز حالياً في موديل إس إل الجديد Mercedes-Benz SL (تنتجه شركة بوش)، والذي تعد تي دبليو آر أيضاً صيغتها الأخرى منه للإطلاق قبل العام 2003 (لمزيد من المعلومات، تمكن مراجعة موضوع هذه التقنية في قسم التكنولوجيا في موشن ترندز).

وفي خط منافس مباشرة لوسائل الحماية التي كشفتها مرسيدس-بنز حديثاً، والتي ستسبق وقوع الحادث Pre-Safe بعدد من التدابير الوقائية لتحسين وضعية الجسم والمقصورة لتقبل الضغط المقبل، عرضت تي آر دبليو بدورها نظرتها الى وسائل التحضير المسبق للركاب (مثل رفع ظهر مقعد الراكب المستلقي قبل وقوع الحادث بقليل) وللسيارة أو المارة، مثل تعديل وضعية غطاء الصندوق قبيل صدم المترجل (برفع مؤخر الغطاء بضعة سنتمترات خلال 0.06 ثانية، لتخفيف وطأة الصدمة)، ونظام رصد تصويري Vision System  لتحديد وضعيات الركاب بإستمرار (أو للتعرف إلكترونياً أيضاً على صورة مالك السيارة ومنع تشغيل محركها مع صورة مختلفة مثلاَ)، ومنع تشغيل الوسادة الهوائية مثلاً إن كان رأس الراكب قريباً جداً من موقع إنطلاقها، وإطلاق وسادات هوائية شبه مفرغة الوسط لتخفيف وطأة ضغطها عند ملامسة رأس السائق أو الراكب، كما تعد سائر هوائية تحتفظ بضغط هوائها الداخلي لبضع ثوان بعد إنتفاخها لمنع سقوط الركاب من النوافذ مثلاً في حال إنقلاب السيارة (تجهيز ستطلقه فورد قريباً في جيلها الحالي الجديد من موديل إكسبلورر Ford Explorer).

ويذكر أن شركة تي آر دبليو www.trw.com تحتفل هذه السنة بالذكرى المئوية الأولى لتأسيسها، وهي تتخصص في إنتاج الأنظمة والقطع والخدمات لصناعات السيارات (قسم تي آر دبليو أوتوموتيف إلكترونيكس في ولاية ميشيغان الأميركية) والدفاع والجو والمعلوماتية. وفي العام الماضي، بلغت قيمة مبيعات الشركة الواقع مقرها الرئيسي في كليفلاند في ولاية أوهايو الأميركية، 17.2 بليون دولار أميركي، توزعت بين الولايات المتحدة (51 في المئة من مبيعاتها) وأوروبا (41 في المئة) وآسيا (5%) وأميركا اللاتينية (3%).

ويعود معظم دخل المجموعة التي تشغّل سبعين الف شخص في العالم، الى قطاعات صناعة السيارات (11 بليون دولار، منها 6.5 بليون من أنظمة التعليق والكبح والتوجيه وقطع المحركات، و2.8 بليون من صناعة أحزمة الحماية والواسادات الهوائية وملحقاتها، و1.7 بليون من إلكترونيات السيارات وأجهزة الرصد والتحكم وضبط السرعة)، مقارنة بـ3.2 بليون دولار من الأنظمة المعلوماتية والشبكية والدفاعية، و1.9 بليون دولار من الصناعات الفضائية ووسائل الإتصالات المختلفة، و1.1 بليون من مجال الطيران وخدماته. وللمقارنة، بلغت قيمة مبيعات ديلفي أوتوموتيف سيستمز Delphi Automotive Systems (كبرى الشركات العالمية المنتجة لقطع السيارات وأنظمتها) في العام الماضي 29.1 بليون دولار، أمام بوش Bosch 21.1 بليون دولار (قسم السيارات وحده، من أصل 29.7 بليون دولار لمجموعة بوش بكاملها) وفيستيون Visteon 19.46 بليون دولار.