جنرال الکتریک و ساخت هوشمندترین لوکوموتیو تاریخ

جنرال‌الکتریک یکی از بزرگ‌ترین کمپانی‌های چند ملیتی حال حاضر جهان است که طیف فعالیت گسترده‌ای را شامل تولید موتور هواپیما، نیروگاه‌های هسته‌ای، قطعات کامپیوتری و انواع تجهیزات ارتباطی را دارد. یکی از محصولات مهم این کمپانی، تولید لوکوموتیو‌ها است که این کمپانی ید طولایی در تولید آنها دارد، بطوریکه می‌توان صنعت ریلی ایالات متحده را مرهون محصولات این کمپانی نامید. این کمپانی برای سال‌های طولانی لوکوموتیو‌های خود را در کارخانه‌ی شهر Erie روانه‌ی بازار می‌کرد، اما هم اکنون کارخانه‌ی جدید GE در تگزاس آمریکا مشغول تولید مدرن‌ترین لوکوموتیو‌های این کمپانی است.

این کارخانه در شمال‌شرقی تگزاس واقع شده که محل تولید نسل جدیدی از مدرن‌ترین و هوشمندترین لوکوموتیو‌های جنرال موتورز است که براساس پیش‌بینی‌های انجام شده  ۲۰ سال در خطوط آهن به انجام وظیفه پرداخته و براساس وعده‌های داده شده 70 درصد بهینه‌تر از نسخه‌ی تولید شده در سال پیش انرژی مصرف خواهد کرد.

لوکوموتیو‌های سری Evolution جنرال‌الکتریک از سال 2005 میلادی در اختیار شرکت‌های مسافربری قرار گرفته است و در ده کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد که مجموعاً شامل 5,000 دستگاه می‌شود.

کارخانه‌ی جدید جنرال‌الکتریک با مبلغ 235 میلیون دلار در سال 2013 میلادی شروع به کار کرد. این کارخانه هفده ماه بعد یعنی هم‌اکنون با ظرفیت تولید ۲۰۰ دستگاه لوکوموتیو در سال به‌کار مشغول است. در حال حاضر تمامی لوکوموتیو‌های ساخته شده تحویل کمپانی BNSF می‌شود، که یکی از بزرگ‌ترین کمپانی‌های بزرگ حمل و نقل است. در اواخر سال جاری میلادی نیز لوکوموتیوهای ساخته شده تحویل کمپانی Union pacific، یکی دیگر از کمپانی‌های بزرگ حمل و نقل در ایالات متحده خواهد شد.

در قلب خط تولید و در واقع کل مجموعه‌ی تولید لوکوموتیو‌های جنرال‌موتورز، سیستمی هوشمند با نام Proficy قرار دارد که مسئولیت آن جمع‌آوری، طبقه‌بندی، ذخیره‌سازی و رساندن اطلاعات بخش‌های مختلف خط تولید و در واقع چرخه‌ی تولید به سایر قسمت‌های تولید است. جنرال‌الکتریک استفاده از سیستم Proficy را از سال 2011 میلادی آغاز کرده، اما این سیستم در کارخانه‌ی جدید این کمپانی از سال گذشته به کار گرفته شده است. اما ساز و کار این سیستم چگونه است؟

تمامی افراد مشغول در خط تولید قادرند تا با استفاده از آیپد‌هایی که در اختیار دارند، اطلاعات مربوط به کاری را که در حال انجام آن هستند، وارد سیستم نمایند. اطلاعات وارد شده در سیستم ذخیره شده و در دسترس تمامی افرادی قرار خواهد گرفت که در چرخه‌ی تولید درگیر بوده و این اطلاعات به آن‌ها نیز مربوط می‌شود.با ثبت این اطلاعات به‌راحتی می‌توان پروسه‌ی در حال انجام در چرخه‌ی تولید را تحت نظارت قرار داد که در واقع کنترل هوشمند خط تولید است و کوچکترین تغییرات در خط تولید و تمامی کارهای در حال انجام به اطلاع تمامی افراد مسئول و به‌بیان بهتر دخیل در امر تولید می‌رسد.

مسئولین خط تولید با نگاهی به آیپد‌های خود می‌توانند وضعیت کنونی تولید را بصورت آنی و ایستگاه به ایستگاه مشاهده نمایند که شامل کوچکترین جزئیات در این پروسه می‌شود. در صورت مشاهده‌ی چراغ‌های چشمک زن سبز رنگ، می‌توان به این نتیجه رسید که همه‌چیز در حالت طبیعی و طبق برنامه پیش می‌رود، اما چراغ قرمز رنگ نشان از این دارد که جایی از پروژه مشکل داشته و یکی از ایستگاه‌ها قادر به انجام وظیفه‌ی خود در زمان تعیین شده نبوده است که در این صورت سیستم ایمیل‌ها و انواع سیستم‌های اطلاع‌رسانی پیش‌بینی شده را بصورن اتوماتیک مورد استفاده قرار داده و افراد مسئول را در مورد وضعیت فعلی در جریان می‌گذارد.

در واقع باید سیستم کنونی را جایزیگن سیستم سنتی مورد استفاده در کارخانه‌های جنرال‌الکتریک خواند که از کاغذ به‌منظور طی سیر پیش‌بینی شده‌ی پروژه استفاده می‌کرده است. یکی از اهداف جنرال‌الکتریک برای استفاده از این سیستم جدید، حذف کاغذ از چرخه‌ی اداری است. اما یکی دیگر از اهدفی که در این بین اهمیت فراوانی نیز دارد، بروزرسانی کلی سیستم مورد استفاده در چرخه‌ی تولید است. برای مثال بروزرسانی تمامی کاغذ‌های موجود در خط تولید پس از تکمیل یک پروسه کاری بس دشوار بوده و مدیریت آن نیز بسیار سخت است، در حالی که با استفاده از سیستم جدید، درصورت تکمیل یکی از پروسه‌ها، برنامه‌ی کلی روی آیپد همه‌ی افراد بروز شده و همه از تغییرات روی داده مطلع می‌شوند. این سیستم علاوه بر حذف کاغذ، زمان افراد را در انجام کارهای تکراری را حذف کرده است.

نسل جدید لوکوموتیو‌های سری Evolution با بهره‌گیری از 250 سنسور روانه‌ی خطوط راه‌اهن خواهند شد. این سنسورها قادرند 150,000 نقطه‌داده را در هر ثانیه جمع‌آوری نمایند که شامل سنسورهایی برای سنجش اطلاعات آب‌وهوا، فشار روغن، دما، سرعت و شمار دیگری از اطلاعات است که با استفاده از آن‌ها لوکوموتیو می‌توان در هر ثانیه با استفاده از اطلاعات موجود در مورد نحوه‌ی حرکت خود برنامه‌ریزی نموده و تصمیم بگیرد. همچنین این لوکوموتیو دارای سنسورهایی است که وظیفه‌ی آن‌ها چک کردن سلامت قسمت‌های مختلف موتور در همه‌ی لحظات است تا از نرمال بودن شرایط اطمینان حاصل نمایند.

جنرال‌الکتریک با بکارگیری فناوری‌های روز دنیا، تمامی جوانب را در نظر گرفته و برای مواقعی که لوکوموتیو با مشکل مواجه گردد، سیستم‌هوشمند Predix را در اختیار لوکوموتیوران و مسئولین کنترل قطار قرار داده است. Predix یک سیستم تحلیل صنعتی است که این امکان را در اختیار کابران قرار می‌دهد تا با در نظر گرفتن جوانب کلی سیستم و شرایط آن، در صورت ایجاد مشکل به پیش‌بینی شرایط پیش رو پرداخته و به‌راحتی با آن به مقابله برخیزند. همانطور که گفتیم امکان پیش‌بینی شرایط آتی در صورت بروز مشکل، مقابله و برطرف کردن مشکل را فراهم می‌کند.

این پروژه موجبات صرفه‌جویی عظیمی را برای کمپانی‌های حمل و نقل به ارمغان خواهد آورد. براساس برآوردهای انجام شده، هر ۱ درصد بهینه‌سازی انجام شده در صنعت حمل و نقل ریلی، منجر به صرفه‌جویی 1.8 میلیارد دلاری خواهد شد. هرچند برخی از بهینه‌سازی مربوط به بخش تولید است، اما هنوز درصد مربوط به عدم بهینگی در این بخش 2.5 درصد است. اما باید به این نکته اشاره کرد که کارخانجات جدید جنرال‌الکتریک یکی از بهترین نمونه‌های موجود است که در مقایسه با کارخانجات پیشین بسیار بهینه‌تر عمل می‌کنند.

یک لوکوموتیو Evolution از هزاران قطعه‌ی مختلف تشکیل شده است که وزن کلی آن را به 199,581 کیلوگرم می‌رساند. هر یک از این لوکوموتیو‌ها قادرند تا 170 هواپیمای بوئینگ 747 را بکشند. لوکوموتیو Evolution یک هیولای کم‌مصرف است، بطوریکه برای هر یک تن بار در 800 کیلومتر سوختی برابر 3.8 لیتر یا یک گالن را مورد استفاده قرار می‌دهد.

برای ساخت این لوکوموتیو ابتدا کارگران دو قطعه‌ی فولادی را به‌هم متصل می‌کنند تا ساخت پلتفرم 55,000 کیلوگرمی این لوکوموتیو را آغاز کنند. روند ساخت لوکوموتیو با سر و ته قرار دادن ساختار اولیه ادامه پیدا می‌کند، چراکه سر و ته قرار دادن پلتفرم منجر به سهولت کار شده و اتصال کامپوننت‌ها و بخش‌های مختلف روی پلتفرم اصلی در این حالت بسیار ساده‌تر است. سپس سمت راست لوکوموتیو رو به بالا قرار می‌گیرد تا چرخ‌ها در محل مورد نظر قرار گیرد. چرخ‌ها یا به بیان بهتر تراک‌های مورد استفاده در این لوکوموتیو در کارخانه‌ی دیگری تولید می‌شود. پس از قرار دادن تراک‌ها در محل خود، نوبت به قراردادن قطعات اصلی فرا می‌رسد که ابتدا کابین ابزار‌های الکترونیکی لوکوموتیو قرار دارد. پس از قرار دادن قطعات الکترونیکی مورد نیاز، نوبت به کابینی می‌رسد که لوکوموتیوران در آن قرار خواهد گرفت. سپس کارگران به سمت انتهایی لوکوموتیو رفته و کابین رادیاتور را تجهیز می‌کنند که محل قرارگیری تمامی تجهیزات مربوط به خنک‌کاری سیستم است. اما نهایتاً نوبت به موتور ۱۲ سیلندر قدرتمند این لوکوموتیو می‌رسد که نیرویی برابر 4,400 اسب‌بخار را در اختیار لوکوموتیو قرار می‌دهد. در مرحله‌‌ی آخر تمامی سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی در کنار هم قرار می‌گیرند تا لوکوموتیو آماده کار شود.

پس از پایان یافتن مراحل مونتاژ و آزمایش تجیزات الکترونیک، لوکوموتیو برای رنگ‌آمیزی راهی سالن رنگ‌آمیزی می‌شود. آخرین مرحله از ساخت لوکوموتیو، آزمایش این محصول روی خطوط آهین با طی مسیری 64 کیلومتری است. در صورتی که همه چیز نرمال بوده و هیچیک از سیستم‌ها مشکلی نداشته باشد، لوکوموتیو آماده‌ی تحویل به مشتری است.

شاید خالی از لطف نباشد تا بدانید که لوکوموتیو‌های سری Evolution که توسط جنرال‌الکتریک ساخته می‌شوند، جزو ۱۰ لوکوموتیوی هستند که به‌عنوان تاریخ‌سازان صنعت حمل و نقل ریلی در ثبت شده‌اند. با ایستادن در کارخانه‌ی تولید این محصولات عظیم‌الجثه، می‌توان به بزرگ بودن و در عین حال کاربردی بودن این ماشین‌ها پی‌برد.

در ادامه می‌توانید تصاویر قسمت‌های مختلف این کارخانه را به نظاره بنشینید.

نسل جدید لوکوموتیو Evolution‌در زمره‌ی کم‌مصرف‌ترین نمونه‌های موجود در بازار است. کمپانی جنرال‌الکتریک پس از پایان مراحل ساخت این محصول، آن را در سالن رنگ بنابر سفارش مشتری رنگ‌آمیزی می‌نماید تا این لوکوموتیو یک مرحله‌ی دیگر به تحویل آماده شود.

همانطور که پیش‌تر نیز خواندید، یک لوکوموتیو دارای وزنی 199,581 کیلوگرمی است که برپایه‌ی پلتفرمی 55,000 کیلوگرمی ساخته می‌شود. در تصویری که ملاحظه می‌کنید، کارگران در یکی از اولین مراحل تولید، در حال نصب تجهیزات الکترونیکی این لوکوموتیو هستند.

در تصویر زیر دو دستگاه موتور مورد استفاده در این لوکوموتیو‌ها را مشاهده می‌کنید. این موتورها از نوع دیزلی بوده و وزن هر یک برابر 15,422 کیلوگرم است. هر  یک از این موتورها قدرتی 4,400 اسب‌بخاری را در اختیار لوکوموتیوران قرار می‌دهد.

همانطور که در این تصویر نیز مشاهده می‌کنید، لوکوموتیو مورد نظر با پایان رنگ‌آمیزی و همچنین انجام آزمایش‌های انجام شده، آماده تحویل به مشتری است که با توجه به رنگ‌آمیزی صورت گرفته، مشتری آن BNSF است که هر هفته دو لوکوموتیو را از جنرال‌الکتریک تحویل می‌گیرد.

در ساخت لوکوموتیو ابتدا پلتفرم آن با استفاده از فریم‌های فولادی به هم متصل شده و سپس تراک‌ها یا چرخ‌ها در روی آن سوار می‌شوند.

همانطور که در تصور می‌بینید، تراک‌های آماده در حال سوار شدن روی پلتفرم‌ها هستند. برخی از نمونه‌ها دارای سنسورهای و سیستم‌هایی هستند در حالی که نمونه‌های معمولی به سادگی روی پلتفرم نصب می‌شوند.

همانطور که در تصویر میز می‌بینید، این تراک همراه با سنسور سرعت روی لوکوموتیو نصب خواهد شد.

لوکوموتیو در اولین مراحل نصب قرار دارد که کارگران در حال نصب تراک‌ها روی آن هستند.

دو تراک رنگ‌آمیزی شده در انتظار الصاق به پلتفرم مربوطه هستند