Автомобільна промисловість береться за розробку та виробництво електромобілів наступного покоління, використовуючи новітні технології для революціонізування своїх виробничих процесів.
Кілька років тому автовиробники почали переосмислювати себе як цифрові компанії, але тепер, коли вони оговтуються від бізнес-травми пандемії, необхідність завершити свій цифровий шлях є більш нагальною, ніж будь-коли. Оскільки все більше технологічно орієнтованих конкурентів впроваджують виробничі системи на основі цифрових двійників і досягають прогресу в електромобілях (EV), послугах підключених автомобілів і, зрештою, автономних транспортних засобах, у них не буде вибору. Автовиробники приймуть деякі складні рішення щодо власної розробки програмного забезпечення, а деякі навіть почнуть створювати власні операційні системи та комп'ютерні процесори для спеціалізованих транспортних засобів або співпрацювати з деякими виробниками мікросхем для розробки операційних систем та мікросхем наступного покоління для їхньої роботи – майбутніх бортових систем для автомобілів з автономним керуванням.
Як штучний інтелект змінює виробничі операції. Автомобільні складальні дільниці та виробничі лінії використовують застосування штучного інтелекту (ШІ) різними способами. До них належать нове покоління інтелектуальних роботів, взаємодія людини з роботом та передові методи забезпечення якості.
Хоча штучний інтелект широко використовується в дизайні автомобілів, автовиробники також зараз використовують штучний інтелект та машинне навчання (ML) у своїх виробничих процесах. Робототехніка на складальних лініях не є чимось новим і використовується вже десятиліттями. Однак це роботи в клітках, які працюють у чітко визначених просторах, куди нікому не дозволено втручатися з міркувань безпеки. Завдяки штучному інтелекту, інтелектуальні коботи можуть працювати разом зі своїми людськими колегами в спільному складальному середовищі. Коботи використовують штучний інтелект, щоб виявляти та відчувати, що роблять люди, і коригувати свої рухи, щоб не завдати шкоди своїм колегам. Роботи для фарбування та зварювання, що працюють на алгоритмах штучного інтелекту, можуть робити більше, ніж просто слідувати заздалегідь запрограмованим програмам. Штучний інтелект дозволяє їм виявляти дефекти або аномалії в матеріалах і компонентах і відповідно коригувати процеси або видавати сповіщення про контроль якості.
Штучний інтелект також використовується для моделювання та симуляції виробничих ліній, машин та обладнання, а також для покращення загальної пропускної здатності виробничого процесу. Штучний інтелект дозволяє виробничим симуляціям вийти за рамки одноразових симуляцій заздалегідь визначених сценаріїв процесу та перейти до динамічних симуляцій, які можуть адаптуватися та змінювати симуляції до змінних умов, матеріалів та станів машин. Ці симуляції потім можуть коригувати виробничий процес у режимі реального часу.
Зростання адитивного виробництва для виробничих деталей Використання 3D-друку для виготовлення виробничих деталей зараз є невід'ємною частиною автомобільного виробництва, і ця галузь поступається лише аерокосмічній та оборонній промисловості за кількістю виробництва з використанням адитивного виробництва (АД). Більшість автомобілів, що виробляються сьогодні, мають різноманітні деталі, виготовлені АД, вбудовані в загальну конструкцію. Це включає низку автомобільних компонентів, від компонентів двигуна, шестерень, трансмісій, компонентів гальм, фар, обвісів, бамперів, паливних баків, решіток радіатора та крил до рамних конструкцій. Деякі автовиробники навіть друкують цілі кузови для невеликих електромобілів.
Адитивне виробництво буде особливо важливим для зменшення ваги на стрімко зростаючому ринку електромобілів. Хоча це завжди було ідеальним способом покращити паливну ефективність у звичайних автомобілях із двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ), ця проблема є важливішою, ніж будь-коли, оскільки менша вага означає довший термін служби акумулятора між зарядами. Крім того, сама вага акумулятора є недоліком електромобілів, і акумулятори можуть додати понад тисячу фунтів додаткової ваги до середньорозмірного електромобіля. Автомобільні компоненти можуть бути розроблені спеціально для адитивного виробництва, що призводить до меншої ваги та значного покращення співвідношення ваги до міцності. Тепер майже кожну деталь будь-якого типу транспортного засобу можна зробити легшою за допомогою адитивного виробництва замість використання металу.
Цифрові двійники оптимізують виробничі системи. Використовуючи цифрових двійників в автомобільному виробництві, можна планувати весь виробничий процес у повністю віртуальному середовищі, перш ніж фізично будувати виробничі лінії, конвеєрні системи та роботизовані робочі камери або встановлювати автоматизацію та засоби керування. Завдяки своїй природі роботи в режимі реального часу, цифровий двійник може симулювати систему під час її роботи. Це дозволяє виробникам контролювати систему, створювати моделі для внесення корективів та вносити зміни до системи.
Впровадження цифрових двійників може оптимізувати кожен етап виробничого процесу. Збір даних датчиків у всіх функціональних компонентах системи забезпечує необхідний зворотний зв'язок, дозволяє проводити прогнозну та прескриптивну аналітику, а також мінімізує незапланований час простою. Крім того, віртуальне введення в експлуатацію автомобільної виробничої лінії працює з процесом цифрового двійника, перевіряючи роботу функцій керування та автоматизації та забезпечуючи базову роботу системи.
Вважається, що автомобільна промисловість вступає в нову еру, стикаючись із викликом переходу на абсолютно нові продукти, засновані на повністю зміненому двигуні для забезпечення мобільності. Перехід від автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння до електромобілів є обов'язковим через очевидну потребу скоротити викиди вуглецю та пом'якшити проблему зростаючого потепління планети. Автомобільна промисловість береться за вирішення завдань проектування та виробництва електромобілів наступного покоління, вирішуючи ці проблеми шляхом впровадження нових технологій штучного інтелекту та адитивного виробництва, а також впровадження цифрових двійників. Інші галузі промисловості можуть наслідувати приклад автомобільної промисловості та використовувати технології та науку, щоб просунути свою галузь у 21 століття.
Час публікації: 18 травня 2022 р.
