Автомобилната индустрия поема предизвикателството да проектира и произвежда следващото поколение електрически превозни средства, използвайки нововъзникващи технологии, за да революционизира своите производствени процеси.
Преди няколко години автомобилните производители започнаха да се преоткриват като дигитални компании, но сега, когато излизат от бизнес травмата на пандемията, необходимостта да завършат своето дигитално пътуване е по-неотложна от всякога. Тъй като конкурентите, ориентирани към технологиите, приемат и прилагат цифрови двойни производствени системи и да постигнат напредък в електрическите превозни средства (EVs), свързаните автомобилни услуги и в крайна сметка автономните превозни средства, те няма да имат избор. Автомобилните производители ще вземат някои трудни решения относно разработването на собствен софтуер, а някои дори ще започнат изграждане на свои собствени специфични за превозните средства операционни системи и компютърни процесори или партньорство с някои производители на чипове за разработване на следващо поколение операционни системи и чипове за работа – бъдещите бордови системи за самоуправляващи се автомобили.
Как изкуственият интелект променя производствените операции Автомобилните монтажни зони и производствени линии използват приложения за изкуствен интелект (AI) по различни начини. Те включват ново поколение интелигентни роботи, взаимодействие човек-робот и усъвършенствани методи за осигуряване на качеството.
Докато AI се използва широко в дизайна на автомобили, производителите на автомобили също използват AI и машинно обучение (ML) в своите производствени процеси. Роботиката на поточните линии не е нищо ново и се използва от десетилетия. Това обаче са роботи в клетки, които работят в тясно определени пространства, където никой не е позволено да се нахлува от съображения за безопасност. С изкуствен интелект интелигентните коботи могат да работят заедно с човешките си колеги в споделена сглобена среда. Коботите използват изкуствен интелект, за да открият и усетят какво правят човешките работници и да коригират движенията си, за да избегнат вредят на своите човешки колеги. Роботите за боядисване и заваряване, задвижвани от алгоритми за изкуствен интелект, могат да направят повече от това да следват предварително програмирани програми. AI им позволява да идентифицират дефекти или аномалии в материалите и компонентите и да коригират съответно процесите или да издават сигнали за осигуряване на качеството.
AI също се използва за моделиране и симулиране на производствени линии, машини и оборудване и за подобряване на общата производителност на производствения процес. Изкуственият интелект позволява на производствените симулации да надхвърлят еднократните симулации на предварително определени сценарии на процеса до динамични симулации, които могат да се адаптират и промяна на симулациите към променящи се условия, материали и състояния на машината. След това тези симулации могат да коригират производствения процес в реално време.
Възходът на адитивното производство на производствени части Използването на 3D печат за производство на части вече е утвърдена част от автомобилното производство и индустрията е на второ място след аерокосмическата и отбраната в производството с помощта на адитивно производство (AM). Повечето превозни средства, произвеждани днес, имат разнообразие от произведени от AM части, включени в цялостната сглобка. Това включва набор от автомобилни компоненти, от компоненти на двигателя, зъбни колела, трансмисии, спирачни компоненти, фарове, каросерии, брони, резервоари за гориво, решетки и калници, до рамкови конструкции. Някои автомобилни производители дори отпечатват цели тела за малки електрически автомобили.
Адитивното производство ще бъде особено важно за намаляване на теглото за процъфтяващия пазар на електрически превозни средства. Въпреки че това винаги е било идеално за подобряване на горивната ефективност при превозните средства с конвенционални двигатели с вътрешно горене (ICE), тази грижа е по-важна от всякога, тъй като по-ниското тегло означава по-дълга батерия живот между зарежданията. Освен това самото тегло на батерията е недостатък на електромобилите, а батериите могат да добавят над хиляда паунда допълнително тегло към средноразмерен електромобил. Автомобилните компоненти могат да бъдат проектирани специално за адитивно производство, което води до по-малко тегло и значително подобрение съотношението тегло към здравина. Сега почти всяка част от всеки тип превозно средство може да бъде по-лека чрез адитивно производство, вместо да се използва метал.
Цифровите близнаци оптимизират производствените системи Чрез използването на дигитални близнаци в автомобилното производство е възможно да се планира целият производствен процес в напълно виртуална среда, преди физически да се изградят производствени линии, конвейерни системи и роботизирани работни клетки или да се инсталира автоматизация и контроли. Поради неговата реална- времеви характер, цифровият близнак може да симулира системата, докато тя работи. Това позволява на производителите да наблюдават системата, да създават модели, за да правят корекции и да правят промени в системата.
Внедряването на дигитални близнаци може да оптимизира всеки етап от производствения процес. Улавянето на сензорни данни във функционалните компоненти на системата осигурява необходимата обратна връзка, дава възможност за предсказуем и предписващ анализ и свежда до минимум непланираните прекъсвания. Освен това, виртуалното пускане в експлоатация на автомобилна производствена линия работи с процеса на цифров близнак чрез валидиране на работата на функциите за управление и автоматизация и осигуряване на базова работа на системата.
Предполага се, че автомобилната индустрия навлиза в нова ера, изправена пред предизвикателството да се наложи да премине към изцяло нови продукти, базирани на напълно променящо се задвижване за мобилност. Преминаването от превозни средства с двигател с вътрешно горене към електрически превозни средства е задължително поради ясната необходимост от намаляване на въглеродните емисии и смекчаване на проблема с нарастващото затопляне на планетата. Автомобилната индустрия поема предизвикателствата на проектирането и производството на следващото поколение електрически превозни средства, като се справя с тези предизвикателства чрез приемане на нововъзникващи технологии за изкуствен интелект и адитивно производство и внедряване на цифрови близнаци. индустриите могат да следват автомобилната индустрия и да използват технологиите и науката, за да задвижат своята индустрия в 21-ви век.
Време за публикуване: 18 май 2022 г
