Die Automobilindustrie stellt sich der Herausforderung, die nächste Generation von Elektrofahrzeugen zu entwerfen und herzustellen, und nutzt neue Technologien, um ihre Herstellungsprozesse zu revolutionieren.
Vor einigen Jahren begannen Autohersteller, sich als digitale Unternehmen neu zu erfinden, aber jetzt, da sie aus dem Geschäftstrauma der Pandemie herauskommen, ist es dringender denn je erforderlich, ihre digitale Reise abzuschließen Produktionssysteme, die digitale Zwillinge ermöglichen, und Fortschritte bei Elektrofahrzeugen (EVs), vernetzten Fahrzeugdiensten und letztendlich autonomen Fahrzeugen machen, haben sie keine andere Wahl. Die Automobilhersteller werden einige schwierige Entscheidungen über die interne Softwareentwicklung treffen, und einige werden sogar damit beginnen eigene fahrzeugspezifische Betriebssysteme und Computerprozessoren zu bauen oder mit einigen Chipherstellern zusammenzuarbeiten, um Betriebssysteme und Chips der nächsten Generation zu entwickeln – die zukünftigen Board-Systeme für selbstfahrende Autos.
Wie künstliche Intelligenz den Produktionsbetrieb verändert Automobilmontagebereiche und Produktionslinien nutzen Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) auf vielfältige Weise. Dazu gehören eine neue Generation intelligenter Roboter, Mensch-Roboter-Interaktion und fortschrittliche Qualitätssicherungsmethoden.
Während KI im Autodesign weit verbreitet ist, verwenden Autohersteller derzeit auch KI und maschinelles Lernen (ML) in ihren Fertigungsprozessen. Robotik an Fließbändern ist nichts Neues und wird seit Jahrzehnten eingesetzt. Dies sind jedoch Käfigroboter, die eng operieren definierte Bereiche, in die aus Sicherheitsgründen niemand eindringen darf. Mit künstlicher Intelligenz können intelligente Cobots mit ihren menschlichen Kollegen in einer gemeinsamen Montageumgebung zusammenarbeiten. Cobots verwenden künstliche Intelligenz, um zu erkennen und zu erfassen, was menschliche Arbeiter tun, und ihre Bewegungen anzupassen, um sie zu vermeiden ihre menschlichen Kollegen zu verletzen. Lackier- und Schweißroboter, die von Algorithmen der künstlichen Intelligenz angetrieben werden, können mehr als nur vorprogrammierten Programmen folgen. KI ermöglicht es ihnen, Fehler oder Anomalien in Materialien und Komponenten zu erkennen und Prozesse entsprechend anzupassen oder Qualitätssicherungswarnungen auszugeben.
KI wird auch verwendet, um Produktionslinien, Maschinen und Anlagen zu modellieren und zu simulieren und den Gesamtdurchsatz des Produktionsprozesses zu verbessern. Künstliche Intelligenz ermöglicht Produktionssimulationen, die über einmalige Simulationen vorgegebener Prozessszenarien hinausgehen und zu dynamischen Simulationen führen, die sich anpassen und anpassen können Simulationen an veränderte Bedingungen, Materialien und Maschinenzustände anpassen. Diese Simulationen können dann den Produktionsprozess in Echtzeit anpassen.
Der Aufstieg der additiven Fertigung für Produktionsteile Der Einsatz des 3D-Drucks zur Herstellung von Produktionsteilen ist heute ein etablierter Bestandteil der Automobilproduktion, und die Industrie ist nach der Luft- und Raumfahrt und der Verteidigung die zweitgrößte Produktion mit additiver Fertigung (AM). Die meisten heute produzierten Fahrzeuge haben dies getan eine Vielzahl von AM-gefertigten Teilen, die in die Gesamtbaugruppe integriert werden. Dazu gehört eine Reihe von Automobilkomponenten, von Motorkomponenten, Zahnrädern, Getrieben, Bremskomponenten, Scheinwerfern, Bodykits, Stoßfängern, Kraftstofftanks, Kühlergrills und Kotflügeln bis hin zu Rahmenstrukturen. Einige Autohersteller drucken sogar komplette Karosserien für kleine Elektroautos.
Die additive Fertigung wird besonders wichtig sein, um das Gewicht für den boomenden Markt für Elektrofahrzeuge zu reduzieren. Während dies schon immer ideal war, um die Kraftstoffeffizienz in Fahrzeugen mit herkömmlichem Verbrennungsmotor (ICE) zu verbessern, ist dieses Anliegen wichtiger denn je, da geringeres Gewicht eine längere Batterie bedeutet Auch das Batteriegewicht selbst ist ein Nachteil von Elektrofahrzeugen, und Batterien können einem mittelgroßen Elektrofahrzeug über tausend Pfund zusätzliches Gewicht hinzufügen. Automobilkomponenten können speziell für die additive Fertigung entwickelt werden, was zu einem geringeren Gewicht und einer erheblich verbesserten Leistung führt Gewichts-Festigkeits-Verhältnis. Nahezu jedes Teil jedes Fahrzeugtyps kann jetzt durch additive Fertigung leichter gemacht werden, anstatt Metall zu verwenden.
Digitale Zwillinge optimieren Produktionssysteme Durch den Einsatz digitaler Zwillinge in der Automobilproduktion ist es möglich, den gesamten Fertigungsprozess in einer vollständig virtuellen Umgebung zu planen, bevor Produktionslinien, Fördersysteme und Roboterarbeitszellen physisch gebaut oder Automatisierung und Steuerung installiert werden. Natürlich kann der digitale Zwilling das System simulieren, während es läuft. Dies ermöglicht Herstellern, das System zu überwachen, Modelle zu erstellen, um Anpassungen vorzunehmen, und Änderungen am System vorzunehmen.
Die Implementierung digitaler Zwillinge kann jede Phase des Produktionsprozesses optimieren. Die Erfassung von Sensordaten über funktionale Komponenten des Systems hinweg liefert das notwendige Feedback, ermöglicht prädiktive und präskriptive Analysen und minimiert ungeplante Ausfallzeiten. Darüber hinaus funktioniert die virtuelle Inbetriebnahme einer Automobilproduktionslinie mit dem digitalen Zwillingsprozess, indem der Betrieb von Steuerungs- und Automatisierungsfunktionen validiert und ein Basisbetrieb des Systems bereitgestellt wird.
Es wird vermutet, dass die Automobilindustrie in eine neue Ära eintritt und vor der Herausforderung steht, auf völlig neue Produkte umzustellen, die auf einem völlig veränderten Antrieb für die Mobilität basieren. Der Wechsel von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor zu Elektrofahrzeugen ist aufgrund der eindeutigen Notwendigkeit zwingend erforderlich Reduzierung der CO2-Emissionen und Minderung des Problems der zunehmenden Erwärmung des Planeten. Die Automobilindustrie stellt sich den Herausforderungen der Entwicklung und Herstellung der nächsten Generation von Elektrofahrzeugen und geht diese Herausforderungen an, indem sie neue Technologien für künstliche Intelligenz und additive Fertigung einsetzt und digitale Zwillinge implementiert. Sonstiges Industrien können der Autoindustrie folgen und Technologie und Wissenschaft nutzen, um ihre Industrie ins 21. Jahrhundert zu führen.
Postzeit: 18. Mai 2022
