گذار به تولید پیشرفته برای تکمیل زنجیره ارزش مواد

به گزارش پایگاه خبری پاعلم به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، وحید ضرغامی، در جریان بازدید از مجموعه‌های فعال در حوزه ساخت افزایشی، مواد پیشرفته و پلیمرهای پیشرفته در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان، بر ضرورت ایجاد هماهنگی میان طرح‌ها و پروژه‌های در حال برنامه‌ریزی و اجرا در کشور تأکید کرد.

ضرغامی با اشاره به رویکرد ستاد برای شکل‌دهی به یک نظام همگرا در حوزه‌های تخصصی مواد و ساخت پیشرفته، گفت: هدف این است که ظرفیت‌های پراکنده کشور در این حوزه در مسیرهای مشخص و مبتنی بر نیازهای واقعی صنعت قرار گیرند و با توسعه بازار محصولات دانش‌بنیان، زمینه شکل‌گیری فعالیت‌های صنعتی با گردش مالی قابل توجه فراهم شود.

وی تکمیل زنجیره ارزش مواد خام را یکی از محورهای مهم توسعه صنعتی کشور دانست و افزود: بخشی از ظرفیت مواد اولیه و منابع کشور در مراحل پایین زنجیره ارزش متوقف می‌شود، در حالیکه تبدیل این مواد به محصولات و قطعات پیشرفته می‌تواند ارزش اقتصادی بیشتری ایجاد کند. حرکت از تولید ماده خام به سمت محصول نهایی و نیمه‌نهایی با ارزش افزوده بالا، یکی از مسیرهای کاهش وابستگی و توسعه بازار شرکت‌های فناور است.

دبیر ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان مواد و ساخت پیشرفته با تأکید بر ضرورت توجه شرکت‌های فناور به بازارهای هدف، عنوان کرد: شرکت‌ها باید توسعه محصولات خود را بر مبنای نیاز بازار و با نگاه صادرات‌محور دنبال کنند و خطوط تولید خود را به سمت محصولاتی با ارزش افزوده بالاتر هدایت کنند. این رویکرد می‌تواند هم‌زمان به تأمین بخشی از نیاز صنایع داخلی، کاهش ارزبری و توسعه صادرات محصولات فناورانه کمک کند.

«ساخت افزایشی» تغییر در الگوی تولید قطعات پیچیده

به گفته این مقام مسئول، یکی از محورهای مورد تأکید ستاد در این رویکرد، توسعه فناوری‌های ساخت پیشرفته و استفاده از آنها به‌عنوان جایگزینی برای بخشی از فرآیندهای سنتی تولید است. ساخت افزایشی، در این میان، امکان تولید قطعات بر اساس مدل دیجیتال و افزودن ماده به‌صورت لایه‌به‌لایه را فراهم می‌کند و می‌تواند در تولید قطعات دارای هندسه‌های پیچیده، نسبت به برخی روش‌های متداول تولید، نیاز به عملیات و مواد اضافی را کاهش دهد.

ضرغامی، با بیان این که در روش‌های سنتی مانند ریخته‌گری و ماشین‌کاری، تولید برخی قطعات پیچیده ممکن است به قالب‌سازی، تجهیزات متعدد یا مراحل مختلف ماشین‌کاری و پرداخت نیاز داشته باشد، ادامه داد: در مقابل، ساخت افزایشی می‌تواند در برخی کاربردها، مسیر تولید را کوتاه‌تر کرده و امکان ساخت مستقیم‌تر قطعه را فراهم کند. میزان صرفه‌جویی حاصل از این فناوری نیز به نوع قطعه، ماده، تیراژ، فرآیند مورد استفاده و الزامات کیفی محصول وابسته است.

دبیر ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان مواد و ساخت پیشرفته بیان کرد: صنایع راهبردی از جمله خودروسازی و هوافضا از جمله حوزه‌هایی هستند که می‌توانند از ظرفیت ساخت افزایشی برای تولید قطعات پیچیده، نمونه‌سازی و توسعه سریع‌تر محصولات استفاده کنند. کاهش تعداد مراحل تولید، کاهش ضایعات مواد در برخی فرآیندها و امکان اصلاح سریع طراحی از جمله عواملی است که می‌تواند در صورت توجیه فنی و اقتصادی، هزینه و زمان توسعه و تولید قطعات را کاهش دهد.

شبیه‌سازی برای کاهش آزمون و خطا در فرآیندهای صنعتی

ضرغامی در تبیین رویکرد جدید ستاد توضیح داد: بخش دیگری از این رویکرد به استفاده گسترده‌تر از شبیه‌سازی در فرآیندهای شیمیایی، متالورژیکی و استخراجی مربوط می‌شود. در این حوزه، شبیه‌سازی می‌تواند پیش از اجرای کامل فرآیند صنعتی، امکان بررسی اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد فرآیند و ارزیابی سناریوهای مختلف را فراهم کند.

به گفته وی، استفاده از شبیه‌سازی در کنار اجرای پایلوت‌های کوچک‌مقیاس در موضوعاتی مانند استخراج و استحصال عناصر و متالورژی استخراجی، می‌تواند به شناخت بهتر رفتار فرآیند و بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی کمک کند. این رویکرد، امکان شناسایی برخی خطاها و ناکارآمدی‌ها را پیش از ورود به مقیاس صنعتی فراهم می‌کند و در نتیجه می‌تواند از تحمیل هزینه‌های ناشی از آزمون و خطاهای غیرضروری در مراحل بعدی جلوگیری کند. در پروژه‌های صنعتی، اجرای مستقیم فرآیند در مقیاس بزرگ معمولاً نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجه در تجهیزات، زیرساخت و مواد اولیه است. استفاده از مدل‌سازی و شبیه‌سازی پیش از سرمایه‌گذاری کامل و سپس اعتبارسنجی نتایج در پایلوت‌های کوچک‌مقیاس، می‌تواند بخشی از ریسک تصمیم‌گیری فنی و اقتصادی را کاهش دهد. البته نتایج شبیه‌سازی نیازمند اعتبارسنجی تجربی است و نمی‌تواند به‌تنهایی جایگزین آزمایش و پایلوت صنعتی شود.

ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان مواد و ساخت پیشرفته، با اشاره به تمرکز ستاد بر زنجیره ارزش و نیازهای واقعی صنعت عنوان کرد: رویکرد جدید ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان مواد و ساخت پیشرفته، بر پیوند میان توسعه فناوری، نیاز صنعت و بازار متمرکز است. بر این اساس، توسعه فناوری‌های مواد پیشرفته، پلیمرها، فرآیندهای نوین تولید، ساخت افزایشی و شبیه‌سازی باید در چارچوب پروژه‌هایی دنبال شود که به یک نیاز مشخص صنعتی پاسخ می‌دهند و امکان توسعه محصول، تولید صنعتی و ورود به بازار را دارند.

وی با بیان این‌که رویکرد جدید، علاوه بر توسعه فناوری، موضوعاتی همچون کاهش هزینه تولید، کاهش ارزبری، تکمیل زنجیره ارزش مواد، افزایش بهره‌وری فرآیندها و ایجاد ظرفیت صادراتی را نیز دربرمی‌گیرد، افزود: در این مسیر، شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور می‌توانند در بخش‌های مختلف زنجیره از توسعه فناوری و نمونه‌سازی تا تولید محصول و ارائه خدمات تخصصی به صنایع نقش‌آفرینی کنند. ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان مواد و ساخت پیشرفته تلاش دارد با ایجاد هماهنگی میان بازیگران این حوزه، ظرفیت‌های علمی و فناورانه موجود را به سمت پروژه‌های اولویت‌دار و نیازهای واقعی صنایع هدایت کند و استفاده از فناوری‌های پیشرفته تولید و ابزارهای شبیه‌سازی را در بخش‌هایی از زنجیره تولید و فرآوری مواد توسعه دهد.