De auto-industrie gaat de uitdaging aan om de volgende generatie elektrische voertuigen te ontwerpen en te produceren, en maakt daarbij gebruik van opkomende technologieën om de productieprocessen te revolutioneren.
Een paar jaar geleden begonnen autofabrikanten zichzelf opnieuw uit te vinden als digitale bedrijven, maar nu ze uit het zakelijke trauma van de pandemie komen, is de noodzaak om hun digitale reis te voltooien urgenter dan ooit. Naarmate meer op technologie gerichte concurrenten adopteren en implementeren digitale twin-enabled productiesystemen en vooruitgang boeken op het gebied van elektrische voertuigen (EV's), geconnecteerde autodiensten en uiteindelijk autonome voertuigen, zullen ze geen keus hebben. het bouwen van hun eigen voertuigspecifieke besturingssystemen en computerprocessors, of het samenwerken met een aantal chipmakers om de volgende generatie besturingssystemen en chips te ontwikkelen - de toekomstige Board-systemen voor zelfrijdende auto's.
Hoe kunstmatige intelligentie de productieprocessen verandert Assemblagegebieden en productielijnen in auto's maken op verschillende manieren gebruik van toepassingen van kunstmatige intelligentie (AI). Deze omvatten een nieuwe generatie intelligente robots, mens-robot-interactie en geavanceerde methoden voor kwaliteitsborging.
Hoewel AI veel wordt gebruikt bij het ontwerpen van auto's, gebruiken autofabrikanten momenteel ook AI en machine learning (ML) in hun productieprocessen. Robotica op assemblagelijnen is niets nieuws en wordt al tientallen jaren gebruikt. Dit zijn gekooide robots die in nauw afgebakende ruimtes waar niemand mag binnendringen om veiligheidsredenen. Met kunstmatige intelligentie kunnen intelligente cobots samenwerken met hun menselijke tegenhangers in een gedeelde assemblageomgeving. Cobots gebruiken kunstmatige intelligentie om te detecteren en te voelen wat menselijke werknemers doen en passen hun bewegingen aan om te voorkomen dat hun menselijke collega's schade toebrengen. Schilder- en lasrobots, aangedreven door kunstmatige intelligentie-algoritmen, kunnen meer dan voorgeprogrammeerde programma's volgen. AI stelt hen in staat defecten of anomalieën in materialen en componenten te identificeren en processen dienovereenkomstig aan te passen, of waarschuwingen voor kwaliteitsborging te geven.
AI wordt ook gebruikt om productielijnen, machines en apparatuur te modelleren en te simuleren, en om de algehele doorvoer van het productieproces te verbeteren. Kunstmatige intelligentie stelt productiesimulaties in staat om verder te gaan dan eenmalige simulaties van vooraf bepaalde processcenario's naar dynamische simulaties die zich kunnen aanpassen en verander simulaties naar veranderende omstandigheden, materialen en machinetoestanden. Met deze simulaties kan het productieproces vervolgens realtime worden bijgestuurd.
De opkomst van additieve fabricage voor productieonderdelen Het gebruik van 3D-printen om productieonderdelen te maken is nu een ingeburgerd onderdeel van de autoproductie, en de industrie staat op de tweede plaats na de lucht- en ruimtevaart en defensie bij de productie met behulp van additieve fabricage (AM). De meeste voertuigen die tegenwoordig worden geproduceerd, hebben een verscheidenheid aan AM-gefabriceerde onderdelen die in de totale montage zijn verwerkt. Dit omvat een reeks auto-componenten, van motorcomponenten, tandwielen, transmissies, remcomponenten, koplampen, carrosseriekits, bumpers, brandstoftanks, roosters en spatborden, tot framestructuren. Sommige autofabrikanten printen zelfs complete carrosserieën voor kleine elektrische auto's.
Additieve productie zal vooral belangrijk zijn bij het verminderen van het gewicht voor de snelgroeiende markt voor elektrische voertuigen. Hoewel dit altijd ideaal is geweest voor het verbeteren van het brandstofverbruik in voertuigen met een conventionele verbrandingsmotor (ICE), is deze zorg belangrijker dan ooit, aangezien een lager gewicht een langere batterij betekent. levensduur tussen oplaadbeurten. Ook het gewicht van de batterij zelf is een nadeel van EV's, en batterijen kunnen meer dan duizend pond extra gewicht toevoegen aan een middelgrote EV. Automobielcomponenten kunnen specifiek worden ontworpen voor additieve fabricage, wat resulteert in een lager gewicht en een sterk verbeterde verhouding tussen gewicht en sterkte. Nu kan bijna elk onderdeel van elk type voertuig lichter worden gemaakt door middel van additieve fabricage in plaats van metaal te gebruiken.
Digital twins optimaliseren productiesystemen Door digital twins in de automobielproductie te gebruiken, is het mogelijk om het gehele productieproces in een volledig virtuele omgeving te plannen voordat fysiek productielijnen, transportsystemen en robotwerkcellen worden gebouwd of automatisering en besturing worden geïnstalleerd. Door de aard van de tijd kan de digitale tweeling het systeem simuleren terwijl het in bedrijf is. Hierdoor kunnen fabrikanten het systeem bewaken, modellen maken om aanpassingen aan te brengen en wijzigingen aan het systeem aan te brengen.
De implementatie van digitale tweelingen kan elke fase van het productieproces optimaliseren. Het vastleggen van sensorgegevens over functionele componenten van het systeem zorgt voor de nodige feedback, maakt voorspellende en prescriptieve analyses mogelijk en minimaliseert ongeplande uitvaltijd. Bovendien werkt de virtuele inbedrijfstelling van een autoproductielijn met het digital twin-proces door de werking van controle- en automatiseringsfuncties te valideren en een basislijnwerking van het systeem te bieden.
Er wordt gesuggereerd dat de auto-industrie een nieuw tijdperk ingaat en voor de uitdaging staat om over te stappen op geheel nieuwe producten op basis van een volledig veranderende aandrijving voor mobiliteit. De overstap van voertuigen met verbrandingsmotor naar elektrische voertuigen is verplicht vanwege de duidelijke noodzaak om koolstofemissies te verminderen en het probleem van de toenemende opwarming van de planeet te verminderen. De auto-industrie gaat de uitdagingen aan van het ontwerpen en produceren van de volgende generatie elektrische voertuigen, en pakt deze uitdagingen aan door opkomende kunstmatige intelligentie en additieve productietechnologieën toe te passen en digitale tweelingen te implementeren.Overig industrieën kunnen de auto-industrie volgen en technologie en wetenschap gebruiken om hun industrie de 21e eeuw in te stuwen.
Posttijd: 18 mei-2022
