Bilindustrin antar utmaningen att designa och tillverka nästa generation av elfordon, med hjälp av framväxande teknologier för att revolutionera sina tillverkningsprocesser.
För några år sedan började biltillverkare återuppfinna sig själva som digitala företag, men nu när de kommer ur pandemins affärstrauma är behovet av att slutföra sin digitala resa mer akut än någonsin. Allt eftersom fler teknikcentrerade konkurrenter tar till sig och implementerar digitala dubbelaktiverade produktionssystem och gör framsteg inom elfordon (EV), uppkopplade biltjänster och i slutändan autonoma fordon, de kommer inte att ha något val. Biltillverkare kommer att fatta svåra beslut om att göra intern mjukvaruutveckling, och vissa kommer till och med att börja bygga sina egna fordonsspecifika operativsystem och datorprocessorer, eller samarbeta med några chiptillverkare för att utveckla nästa generations operativsystem och chip att köra – framtidens styrelsesystem för självkörande bilar.
Hur artificiell intelligens förändrar produktionsverksamheten Bilmonteringsområden och produktionslinjer använder applikationer för artificiell intelligens (AI) på en mängd olika sätt. Dessa inkluderar en ny generation av intelligenta robotar, interaktion mellan människa och robot och avancerade metoder för kvalitetssäkring.
Även om AI används i stor utsträckning inom bildesign, använder biltillverkare för närvarande AI och maskininlärning (ML) i sina tillverkningsprocesser. Robotik på löpande band är inget nytt och har använts i decennier. Dessa är dock inkapslade robotar som arbetar i tätt definierade utrymmen där ingen får göra intrång av säkerhetsskäl. Med artificiell intelligens kan intelligenta cobots arbeta tillsammans med sina mänskliga motsvarigheter i en delad monteringsmiljö. Cobots använder artificiell intelligens för att upptäcka och känna av vad mänskliga arbetare gör och anpassa sina rörelser för att undvika skada sina mänskliga kollegor.Målnings- och svetsrobotar, som drivs av artificiell intelligensalgoritmer, kan göra mer än att följa förprogrammerade program.AI gör det möjligt för dem att identifiera defekter eller anomalier i material och komponenter och justera processer därefter, eller utfärda kvalitetssäkringsvarningar.
AI används också för att modellera och simulera produktionslinjer, maskiner och utrustning, och för att förbättra den totala genomströmningen av produktionsprocessen. Artificiell intelligens gör det möjligt för produktionssimuleringar att gå längre än engångssimuleringar av förutbestämda processscenarier till dynamiska simuleringar som kan anpassa och ändra simuleringar till förändrade förhållanden, material och maskintillstånd. Dessa simuleringar kan sedan justera produktionsprocessen i realtid.
Ökningen av additiv tillverkning för produktionsdelar Användningen av 3D-utskrift för att tillverka produktionsdelar är nu en etablerad del av bilproduktionen, och industrin är näst efter flyg- och försvarsindustrin i produktion med additiv tillverkning (AM). De flesta fordon som tillverkas idag har en mängd olika AM-tillverkade delar som ingår i den övergripande monteringen. Detta inkluderar en rad fordonskomponenter, från motorkomponenter, växlar, transmissioner, bromskomponenter, strålkastare, karosssatser, stötfångare, bränsletankar, galler och fendrar, till ramkonstruktioner. Vissa biltillverkare trycker till och med kompletta karosser för små elbilar.
Additiv tillverkning kommer att vara särskilt viktig för att minska vikten för den blomstrande elfordonsmarknaden. Även om detta alltid har varit idealiskt för att förbättra bränsleeffektiviteten i konventionella förbränningsmotorfordon (ICE), är denna oro viktigare än någonsin, eftersom lägre vikt innebär längre batteritid livslängd mellan laddningarna. Batterivikten i sig är också en nackdel med elbilar, och batterier kan lägga till över tusen pund extra vikt till en medelstor elbil. Bilkomponenter kan designas specifikt för additiv tillverkning, vilket resulterar i en lägre vikt och en avsevärt förbättrad vikt-till-hållfasthet-förhållande. Nu kan nästan varje del av varje typ av fordon göras lättare genom additiv tillverkning istället för att använda metall.
Digitala tvillingar optimerar produktionssystem Genom att använda digitala tvillingar i bilproduktion är det möjligt att planera hela tillverkningsprocessen i en helt virtuell miljö innan man fysiskt bygger produktionslinjer, transportörsystem och robotarbetsceller eller installerar automation och kontroller. tidsnatur kan den digitala tvillingen simulera systemet medan det körs. Detta gör att tillverkare kan övervaka systemet, skapa modeller för att göra justeringar och göra ändringar i systemet.
Implementeringen av digitala tvillingar kan optimera varje steg i produktionsprocessen. Att fånga sensordata över funktionella komponenter i systemet ger nödvändig feedback, möjliggör prediktiv och föreskrivande analys och minimerar oplanerade stillestånd. Dessutom fungerar virtuell driftsättning av en bilproduktionslinje med den digitala tvillingprocessen genom att validera driften av kontroll- och automationsfunktioner och tillhandahålla en baslinjedrift av systemet.
Det antyds att fordonsindustrin går in i en ny era, inför utmaningen att behöva gå över till helt nya produkter baserade på helt föränderlig framdrivning för mobilitet. Bytet från förbränningsmotorfordon till elfordon är obligatoriskt på grund av det tydliga behovet av att minska koldioxidutsläppen och mildra problemet med planetens ökande uppvärmning.Fordonsindustrin tar upp utmaningarna med att designa och tillverka nästa generation av elfordon, ta itu med dessa utmaningar genom att anta framväxande artificiell intelligens och additiv tillverkningsteknik och implementera digitala tvillingar. industrier kan följa bilindustrin och använda teknik och vetenskap för att driva sin industri in i 2000-talet.
Posttid: 18 maj 2022
