Francesco Gambelli

بدأت إحدى المهام من ورقة بيضاء: محرك يحقق الأداء المطلوب ويبقى متوافقاً مع مواد وأشكال هندسية متوفرة أصلاً في السوق، دون تضخيم المكوّن ودفع ثمن ذلك في التكلفة والكتلة.

وجاءت مهمة أخرى بالقيد المعاكس: الحيّز والشكل الهندسي ثابتان. فأصبح التحدي خفض الفقد ورفع الأداء النوعي بالعمل فقط على درجات الحرية التي بقيت حرّة في التصميم.

في تصميم محوّل من تيار مستمر إلى متناوب، كانت المعركة الأولى اختيار المكوّنات والعناصر الفعّالة وعناصرها الطفيلية، ثم موازنة كل أثر غير مرغوب وكل تشويش مع الميزانية الإجمالية للمحوّل عند نقطة تشغيله، مع الالتزام بالقيود القانونية وقيود الاعتماد، وبقاء الكفاءة العالية هي البوصلة.

جمع مجموعة من مكوّنات منظومة دفع كهربائية تطلّب مراعاة الانبعاثات الموصَّلة والمشعّة في البيئة المعنية: تغيير الأشكال الهندسية والمواد، وإنشاء مسارات ذات معاوقة مضبوطة، وبلوغ الأداء المطلوب من المنظومة مع البقاء ضمن الحدود التي تفرضها المعايير.

في مناسبات عدة كان لا بد من محاكاة منظومة الدفع الكاملة لمركبة كهربائية. التحدي الأول كان التمثيل الرياضي لكل مكوّن: يجب أن يكون النموذج سريعاً ودقيقاً. وأضاف إدخال السلوك غير المثالي مستوى آخر من التفصيل فبدأت المحاكاة تقترب من الواقع؛ ومن أبرز ذلك نموذج بطارية يعيد إنتاج دورات الشحن والتفريغ لحزمة حقيقية.

ثم أكملت إضافة الديناميكا (مقاومة الهواء، واستجابة التعليق والإطارات، واحتكاك التدحرج، وعدم انتظام سطح الطريق) الصورة حول المحرك والعاكس والبطارية، ما أتاح إعادة تشغيل دورات قيادة واقعية جداً وتقييم استجابة النظام في ظروف موثوقة.

كانت محاكاة المجالات الكهرومغناطيسية والكهروستاتيكية بطريقة العناصر المحدودة صعبة لسبب محدد: إيجاد أفضل توازن بين زمن الحساب وجودة الشبكة مع الحفاظ على صحة النتائج. كانت رحلة تعلّم ذاتي، بمحاولات كثيرة جرى التحقق منها عبر المراجع العلمية وتجارب منجزة وزملاء متخصصين.

على منصة الاختبار، الأجهزة قيد الاختبار ليست سوى نصف القصة؛ والنصف الآخر هو الظروف المحيطة ببيئة العمل. المنصة هي الدليل على أنه لا يمكن إهمال أي شيء: من الكابلات إلى الاقترانات المباشرة والطفيلية بين المكوّنات، وصولاً إلى كتابة شيفرة التحكم أو استخراج أفضل ما في المعدّات المركّبة أصلاً. إنها تتطلب فهماً عميقاً للسلوك الكهربائي والميكانيكي معاً. مدرسة ممتازة للعقل.

مواكبة الاتجاهات الجديدة تعني اختيار ما يمكن أن يحسّن العمل الهندسي اليومي. أستكشف الأتمتة والبرامج النصية والذكاء الاصطناعي لجعل المهام المتكررة أكثر كفاءة وترك وقت أكبر للتصميم والتحليل.

وقادني ذلك إلى دراسة هذه الأدوات بعمق أكبر، مع التركيز على مسارات محاكاة قابلة للتكرار، وقواعد بيانات منظمة للنتائج، ودمج مستقبلي للذكاء الاصطناعي.