Automobilový priemysel prijíma výzvu navrhovania a výroby elektrických vozidiel novej generácie a využíva nové technológie na revolúciu vo svojich výrobných procesoch.
Pred niekoľkými rokmi sa automobilky začali pretvárať na digitálne spoločnosti, ale teraz, keď sa spamätávajú z obchodnej traumy pandémie, je potreba dokončiť svoju digitálnu cestu naliehavejšia ako kedykoľvek predtým. Keďže stále viac technologicky orientovaných konkurentov prijíma a implementuje výrobné systémy s podporou digitálnych dvojčiat a dosahuje pokrok v oblasti elektrických vozidiel (EV), služieb prepojených automobilov a v konečnom dôsledku aj autonómnych vozidiel, nebudú mať na výber. Automobilky budú musieť urobiť ťažké rozhodnutia o vývoji softvéru pre vlastnú potrebu a niektoré dokonca začnú vytvárať vlastné operačné systémy a počítačové procesory špecifické pre vozidlá alebo sa spoja s niektorými výrobcami čipov na vývoji operačných systémov a čipov novej generácie, ktoré ich budú prevádzkovať – budúce palubné systémy pre autonómne autá.
Ako umelá inteligencia mení výrobné operácie Montážne priestory a výrobné linky automobilového priemyslu využívajú aplikácie umelej inteligencie (AI) rôznymi spôsobmi. Patria sem nová generácia inteligentných robotov, interakcia človek-robot a pokročilé metódy zabezpečenia kvality.
Zatiaľ čo sa umelá inteligencia široko používa v dizajne automobilov, automobilky v súčasnosti využívajú umelú inteligenciu a strojové učenie (ML) aj vo svojich výrobných procesoch. Robotika na montážnych linkách nie je ničím novým a používa sa už desaťročia. Ide však o roboty v klietkach, ktoré pracujú v prísne vymedzených priestoroch, kam nikto nesmie z bezpečnostných dôvodov vniknúť. Vďaka umelej inteligencii môžu inteligentné kolaboratívne roboty pracovať po boku svojich ľudských náprotivkov v zdieľanom montážnom prostredí. Koboti používajú umelú inteligenciu na detekciu a snímanie toho, čo robia ľudskí pracovníci, a na prispôsobenie svojich pohybov tak, aby neublížili svojim ľudským kolegom. Lakovacie a zváracie roboty, poháňané algoritmami umelej inteligencie, dokážu viac než len dodržiavať vopred naprogramované programy. Umelá inteligencia im umožňuje identifikovať chyby alebo anomálie v materiáloch a komponentoch a podľa toho upravovať procesy alebo vydávať upozornenia na zabezpečenie kvality.
Umelá inteligencia sa tiež používa na modelovanie a simuláciu výrobných liniek, strojov a zariadení a na zlepšenie celkovej priepustnosti výrobného procesu. Umelá inteligencia umožňuje, aby výrobné simulácie prekročili rámec jednorazových simulácií vopred určených procesných scenárov a prešli dynamickými simuláciami, ktoré sa dokážu prispôsobiť a zmeniť simulácie meniacim sa podmienkam, materiálom a stavom strojov. Tieto simulácie potom dokážu upraviť výrobný proces v reálnom čase.
Vzostup aditívnej výroby pre sériové diely Využitie 3D tlače na výrobu sériových dielov je dnes zavedenou súčasťou automobilovej výroby a toto odvetvie je na druhom mieste hneď po leteckom a obrannom priemysle vo výrobe s využitím aditívnej výroby (AM). Väčšina dnes vyrábaných vozidiel má do celkovej zostavy zabudovaných množstvo dielov vyrobených aditívnou výrobou. Patria sem rôzne automobilové komponenty, od komponentov motora, ozubených kolies, prevodoviek, brzdových komponentov, svetlometov, karosérií, nárazníkov, palivových nádrží, mriežok a blatníkov až po rámové konštrukcie. Niektorí výrobcovia automobilov dokonca tlačia kompletné karosérie pre malé elektromobily.
Aditívna výroba bude obzvlášť dôležitá pri znižovaní hmotnosti na prudko rastúcom trhu s elektrickými vozidlami. Hoci to bolo vždy ideálne na zlepšenie palivovej účinnosti v konvenčných vozidlách s motorom s vnútorným spaľovaním (ICE), táto obava je dôležitejšia ako kedykoľvek predtým, pretože nižšia hmotnosť znamená dlhšiu výdrž batérie medzi nabitiami. Samotná hmotnosť batérie je tiež nevýhodou elektromobilov a batérie môžu stredne veľkému elektromobilu pridať viac ako tisíc libier navyše. Automobilové komponenty je možné navrhnúť špeciálne pre aditívnu výrobu, čo vedie k nižšej hmotnosti a výrazne lepšiemu pomeru hmotnosti k pevnosti. Teraz je možné takmer každú časť každého typu vozidla odľahčiť pomocou aditívnej výroby namiesto použitia kovu.
Digitálne dvojčatá optimalizujú výrobné systémy. Použitím digitálnych dvojčiat v automobilovej výrobe je možné plánovať celý výrobný proces v plne virtuálnom prostredí ešte pred fyzickou výstavbou výrobných liniek, dopravníkových systémov a robotických pracovných buniek alebo inštaláciou automatizácie a riadiacich systémov. Vďaka svojej reálnej povahe dokáže digitálne dvojča simulovať systém počas jeho prevádzky. To umožňuje výrobcom monitorovať systém, vytvárať modely na vykonávanie úprav a vykonávať zmeny v systéme.
Implementácia digitálnych dvojčiat môže optimalizovať každú fázu výrobného procesu. Zachytávanie údajov zo senzorov naprieč funkčnými komponentmi systému poskytuje potrebnú spätnú väzbu, umožňuje prediktívnu a preskriptívnu analýzu a minimalizuje neplánované prestoje. Okrem toho virtuálne uvedenie do prevádzky automobilovej výrobnej linky spolupracuje s procesom digitálneho dvojčaťa overovaním prevádzky riadiacich a automatizačných funkcií a poskytovaním základnej prevádzky systému.
Predpokladá sa, že automobilový priemysel vstupuje do novej éry a čelí výzve prejsť na úplne nové produkty založené na úplne zmenenom pohone pre mobilitu. Prechod z vozidiel so spaľovacími motormi na elektrické vozidlá je nevyhnutný kvôli jasnej potrebe znížiť emisie uhlíka a zmierniť problém rastúceho otepľovania planéty. Automobilový priemysel prijíma výzvy navrhovania a výroby elektrických vozidiel novej generácie a rieši tieto výzvy prijatím nových technológií umelej inteligencie a aditívnej výroby a implementáciou digitálnych dvojčiat. Ostatné odvetvia môžu nasledovať automobilový priemysel a využiť technológie a vedu na posunutie svojho odvetvia do 21. storočia.
Čas uverejnenia: 18. mája 2022
