L'industria automobilistica sta raccogliendo la sfida di progettare e produrre la prossima generazione di veicoli elettrici, impiegando tecnologie emergenti per rivoluzionare i suoi processi di produzione.
Alcuni anni fa, le case automobilistiche hanno iniziato a reinventarsi come aziende digitali, ma ora che stanno emergendo dal trauma aziendale della pandemia, la necessità di completare il loro viaggio digitale è più urgente che mai. Man mano che i concorrenti sempre più incentrati sulla tecnologia adottano e implementano sistemi di produzione abilitati al digital twin e fare progressi nei veicoli elettrici (EV), nei servizi di auto connesse e, in definitiva, nei veicoli autonomi, non avranno scelta. Le case automobilistiche prenderanno alcune decisioni difficili sullo sviluppo del software interno e alcune inizieranno persino costruendo i propri sistemi operativi e processori per computer specifici per il veicolo, o collaborando con alcuni produttori di chip per sviluppare sistemi operativi di prossima generazione e chip da far funzionare: i futuri sistemi Board per auto a guida autonoma.
In che modo l'intelligenza artificiale sta cambiando le operazioni di produzione Le aree di assemblaggio automobilistico e le linee di produzione utilizzano applicazioni di intelligenza artificiale (AI) in vari modi, tra cui una nuova generazione di robot intelligenti, interazione uomo-robot e metodi avanzati di garanzia della qualità.
Sebbene l'intelligenza artificiale sia ampiamente utilizzata nella progettazione di automobili, le case automobilistiche stanno attualmente utilizzando anche l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico (ML) nei loro processi di produzione. La robotica sulle catene di montaggio non è una novità ed è stata utilizzata per decenni. Tuttavia, si tratta di robot in gabbia che operano in modo serrato spazi definiti in cui nessuno può intromettersi per motivi di sicurezza. Con l'intelligenza artificiale, i cobot intelligenti possono lavorare insieme alle loro controparti umane in un ambiente di assemblaggio condiviso. I cobot utilizzano l'intelligenza artificiale per rilevare e percepire ciò che i lavoratori umani stanno facendo e regolare i loro movimenti per evitare danneggiando i loro colleghi umani.I robot di verniciatura e saldatura, alimentati da algoritmi di intelligenza artificiale, possono fare molto di più che seguire programmi preprogrammati. L'IA consente loro di identificare difetti o anomalie nei materiali e componenti e regolare i processi di conseguenza, o emettere avvisi di garanzia della qualità.
L'intelligenza artificiale viene utilizzata anche per modellare e simulare linee di produzione, macchine e attrezzature e per migliorare la produttività complessiva del processo di produzione. L'intelligenza artificiale consente alle simulazioni di produzione di andare oltre le simulazioni una tantum di scenari di processo predeterminati alle simulazioni dinamiche che possono adattarsi e le simulazioni di cambiamento al variare delle condizioni, dei materiali e degli stati della macchina. Queste simulazioni possono quindi adattare il processo di produzione in tempo reale.
L'ascesa della produzione additiva per le parti di produzione L'uso della stampa 3D per realizzare parti di produzione è ormai una parte consolidata della produzione automobilistica e l'industria è seconda solo all'industria aerospaziale e della difesa nella produzione che utilizza la produzione additiva (AM). La maggior parte dei veicoli prodotti oggi ha una varietà di parti fabbricate da AM incorporate nell'assieme complessivo. Ciò include una gamma di componenti automobilistici, da componenti del motore, ingranaggi, trasmissioni, componenti dei freni, fari, kit carrozzeria, paraurti, serbatoi di carburante, griglie e parafanghi, alle strutture del telaio. Alcune case automobilistiche stanno persino stampando carrozzerie complete per piccole auto elettriche.
La produzione additiva sarà particolarmente importante per ridurre il peso per il mercato in forte espansione dei veicoli elettrici. Anche se questo è sempre stato l'ideale per migliorare l'efficienza del carburante nei veicoli convenzionali con motore a combustione interna (ICE), questa preoccupazione è più importante che mai, poiché un peso inferiore significa una batteria più lunga durata tra una ricarica e l'altra. Inoltre, il peso della batteria stesso è uno svantaggio dei veicoli elettrici e le batterie possono aggiungere oltre mille libbre di peso in più a un veicolo elettrico di medie dimensioni. I componenti automobilistici possono essere progettati specificamente per la produzione additiva, risultando in un peso più leggero e notevolmente migliorato rapporto peso/resistenza.Ora, quasi ogni parte di ogni tipo di veicolo può essere alleggerita attraverso la produzione additiva invece del metallo.
I gemelli digitali ottimizzano i sistemi di produzione Utilizzando i gemelli digitali nella produzione automobilistica, è possibile pianificare l'intero processo di produzione in un ambiente completamente virtuale prima di costruire fisicamente linee di produzione, sistemi di trasporto e celle di lavoro robotizzate o installare automazione e controlli. natura temporale, il gemello digitale può simulare il sistema mentre è in esecuzione. Ciò consente ai produttori di monitorare il sistema, creare modelli per apportare modifiche e apportare modifiche al sistema.
L'implementazione dei digital twin può ottimizzare ogni fase del processo di produzione. L'acquisizione dei dati dei sensori attraverso i componenti funzionali del sistema fornisce il feedback necessario, consente l'analisi predittiva e prescrittiva e riduce al minimo i tempi di fermo non pianificati. Inoltre, la messa in servizio virtuale di una linea di produzione automobilistica funziona con il processo del gemello digitale convalidando il funzionamento delle funzioni di controllo e automazione e fornendo un funzionamento di base del sistema.
Si suggerisce che l'industria automobilistica stia entrando in una nuova era, di fronte alla sfida di dover passare a prodotti completamente nuovi basati su una propulsione completamente mutevole per la mobilità. Il passaggio dai veicoli a motore a combustione ai veicoli elettrici è obbligatorio a causa della chiara necessità di ridurre le emissioni di carbonio e mitigare il problema del crescente riscaldamento del pianeta. L'industria automobilistica sta raccogliendo le sfide della progettazione e produzione della prossima generazione di veicoli elettrici, affrontando queste sfide adottando l'intelligenza artificiale emergente e le tecnologie di produzione additiva e implementando i gemelli digitali. Altro le industrie possono seguire l'industria automobilistica e utilizzare la tecnologia e la scienza per spingere la loro industria nel 21° secolo.
Tempo di pubblicazione: 18-maggio-2022
