來源:博觀科(ke)技日(ri)期:2020-11-15 14:21:17
新(xin)興技術(shu)(shu)在(zai)汽車制造業(ye)的未來(lai)中起著(zhu)重要(yao)作用(yong)。隨著(zhu)諸如智(zhi)能機器人技術(shu)(shu)和工業(ye)物聯(lian)網(IIoT)之類的技術(shu)(shu)改變了整個汽車制造行(xing)業(ye),信息技術(shu)(shu)正在(zai)成為該行(xing)業(ye)增長的越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)的驅動力。
同時(shi),消費者(zhe)偏好的變化(hua)以及(ji)可持續性在行業(ye)中(zhong)的重要性日益提高,這(zhe)也(ye)對制造過程產生了重大影響。
這些是(shi)當(dang)前推動汽車制造業發(fa)展的主要(yao)技(ji)術(shu)趨(qu)勢,以(yi)及它(ta)們(men)可能(neng)產生的長期影響。
1.自動駕駛汽車
盡管全自(zi)動駕駛汽車可能(neng)還(huan)需要(yao)十年的(de)(de)時間,但使用相同(tong)基礎技術(shu)的(de)(de)日益復雜的(de)(de)駕駛員(yuan)輔助(zhu)系統正成為汽車行業增長的(de)(de)主要(yao)來源。
2019年,全球自動駕(jia)駛汽車市(shi)場(chang)(chang)的價值超(chao)過(guo)8180億美元,自2015年以來(lai)的復(fu)合(he)年增長率為12.7%。在未來(lai)幾年中,該(gai)市(shi)場(chang)(chang)的復(fu)合(he)年增長率可(ke)能(neng)更高(gao),有可(ke)能(neng)超(chao)過(guo)63%。根據(ju)一(yi)項估計(ji),到2030年。
消(xiao)費者和(he)企業購買者都對(dui)AV的需求(qiu)產生了推動(dong)(dong)力—像Uber和(he)Lyft這樣的共享公(gong)司正在大力投(tou)資自動(dong)(dong)駕駛汽車技術,以降低成本并(bing)為騎手(shou)提供更(geng)一致的服務。
隨(sui)著自動駕(jia)駛(shi)系統(tong)背后的(de)技術變得越(yue)來越(yue)實用,自動駕(jia)駛(shi)汽車對汽車制造商(shang)而言可能變得越(yue)來越(yue)重(zhong)要。
這可(ke)(ke)能意味著軟件開發可(ke)(ke)能與物理制造工作流程一樣重要。至少,先進的(de)人工智能系統(tong)很可(ke)(ke)能司空見(jian)慣(guan),有可(ke)(ke)能推(tui)動增長,并(bing)迫使制造商加大(da)對軟件工程的(de)投入。
2.電動汽車
可(ke)持(chi)續性在各個行(xing)業(ye)中變得(de)越來越重要,導致制(zhi)造商優先考慮更(geng)綠色和更(geng)環保(bao)的制(zhi)造方法。對可(ke)持(chi)續制(zhi)造實踐的需求的增(zeng)長也驅使汽(qi)車(che)制(zhi)造商對混合(he)動力汽(qi)車(che)和全電(dian)動汽(qi)車(che)等可(ke)持(chi)續產品(pin)進行(xing)投資。
盡管(guan)由于COVID-19大流行(xing)而(er)導致的(de)(de)全球汽車支出放緩,但電(dian)動(dong)汽車的(de)(de)需求仍保持穩(wen)定。因此,他(ta)們(men)有望成(cheng)為(wei)該行(xing)業的(de)(de)重要(yao)增長動(dong)力。
大型汽車(che)制造商已經(jing)在努力(li)使電動汽車(che)成為其(qi)產(chan)品(pin)的核心,一(yi)些汽車(che)公司提供純電動汽車(che)陣容。
在未來(lai)幾年中,制造電動汽車所需的(de)制造工(gong)藝可能(neng)會變得(de)越來(lai)越重要(yao),并且將(jiang)成為汽車制造業增長(chang)的(de)重要(yao)推動力。
3.物聯網應用越來越重要
工業4.0對汽車制造(zao)業產(chan)生(sheng)了重大影響,其中(zhong)工業物聯網(“工業物聯網”或“ IIoT”)對制造(zao)過程(cheng)產(chan)生(sheng)了一些(xie)最重要的影響。
汽車制(zhi)(zhi)造業中的(de)(de)物(wu)聯網通常意味(wei)著(zhu)與互聯網相連(lian)的(de)(de)工廠(chang)傳感器(qi),有時直接(jie)連(lian)接(jie)到(dao)制(zhi)(zhi)造設(she)備,以收(shou)集(ji)數據并(bing)監(jian)視制(zhi)(zhi)造設(she)施中的(de)(de)狀(zhuang)況。
這(zhe)些(xie)設備(bei)相(xiang)互(hu)之間(jian)和云進行(xing)通信。他們啟用了互(hu)連的設施管理(li)解決方(fang)(fang)案(an),使工作人員(yuan)可以對(dui)站點進行(xing)詳細的遠(yuan)(yuan)程(cheng)監控,并根據特定的IIoT解決方(fang)(fang)案(an)對(dui)站點機器進行(xing)遠(yuan)(yuan)程(cheng)訪問。
例如(ru),大量(liang)(liang)變量(liang)(liang)可(ke)能會影響汽車制造(zao)商的(de)(de)批量(liang)(liang)涂裝過程的(de)(de)整(zheng)體(ti)結果(guo)。諸如(ru)離心式滾筒(tong)精加工(gong)系(xi)統(tong)之類的(de)(de)精加工(gong)機可(ke)以利用高水平的(de)(de)力來平滑,這取(qu)決于(yu)精確的(de)(de)操作。轉(zhuan)速,振(zhen)動和機器溫度等(deng)因(yin)素都會對零件的(de)(de)整(zheng)體(ti)質量(liang)(liang)產生顯著影響。
借助物聯網,可(ke)以實時跟蹤這些變量(liang)(liang),從而(er)使制造商能夠發現系統RPM和(he)成(cheng)品組(zu)件質量(liang)(liang)之間(jian)的聯系。
取決于系統的(de)復雜(za)程度,由于某些操作(zuo)變量超出(chu)了可(ke)接受的(de)性能范圍,自(zi)動化系統甚至可(ke)以實(shi)時對機(ji)器(qi)操作(zuo)進(jin)行微(wei)調。
4.走向邊緣
隨著物(wu)聯網(wang)變得越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)重(zhong)要,延遲也變得越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)重(zhong)要。制造(zao)商已經采用了某些類(lei)型的IoT技術(shu)(例如協作機(ji)器人和自動(dong)移(yi)動(dong)機(ji)器人)來(lai)管理(li)汽車制造(zao)業日益增(zeng)長的人工成本(ben)和不斷擴大的技能差距。
這(zhe)(zhe)些機(ji)器人(ren)需要實時做出有關(guan)導航和(he)移(yi)動的復雜決策,但是這(zhe)(zhe)些決策背后的實際工作是在云端(duan)的非現場進行的。這(zhe)(zhe)意味著它們與互(hu)聯(lian)網的連接速度越(yue)慢或可靠性越(yue)差,它們表現不(bu)佳或行為難以預測(ce)的可能性就越(yue)大。
邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)計算是解決此問題的(de)一(yi)種可能(neng)的(de)解決方案。工廠(chang)所有者將不(bu)再(zai)依(yi)賴一(yi)臺集中式云服務器,而是與(yu)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)提(ti)(ti)供(gong)商合作,該提(ti)(ti)供(gong)商管理靠近網絡邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)設備的(de)服務器群集。這些“邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)節點”為(wei)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)設備(如IIoT傳感器,協(xie)作機器人和AMR)提(ti)(ti)供(gong)了(le)更低的(de)延遲和更可靠的(de)與(yu)云的(de)連(lian)接。
邊緣節(jie)點的使用(yong)(yong)可以使基于AI的技術(shu)對(dui)制(zhi)造商更(geng)(geng)加實用(yong)(yong),從而使更(geng)(geng)多的站點可以利用(yong)(yong)這(zhe)些(xie)技術(shu)。結果,更(geng)(geng)多的制(zhi)造商可能能夠采用(yong)(yong)提高(gao)效(xiao)率的工(gong)具(ju),這(zhe)些(xie)工(gong)具(ju)也可以幫助該行業解決日益嚴重的勞動力缺口。
5. 3D打印的使用
增材(cai)制(zhi)造技術(如3D打印(yin))為更常(chang)規的減(jian)材(cai)制(zhi)造方(fang)法(fa)(fa)提(ti)供了一種(zhong)有價值(zhi)的替代方(fang)法(fa)(fa)。
在(zai)汽車工(gong)業中,3D打(da)印技術對于不再生產(chan)的(de)車輛的(de)定制零件和按需(xu)零件制造(zao)是(shi)有效的(de)。作為標準(zhun)制造(zao)流(liu)程的(de)一(yi)部分,3D打(da)印還可以幫助降低生產(chan)成本(ben)并啟用(yong)新型組件。
在某(mou)些(xie)情況下,3D打(da)印也可(ke)(ke)能更(geng)具可(ke)(ke)持續性。增材(cai)制造(zao)通常比減材(cai)制造(zao)產生更(geng)少的(de)浪費(fei),這意味著大規模(mo)使(shi)用(yong)3D打(da)印可(ke)(ke)以(yi)幫助減少制造(zao)過程中的(de)材(cai)料浪費(fei)。
3D打(da)印對于原型制(zhi)作(zuo)也很有價(jia)值(zhi)。使(shi)用(yong)3D打(da)印機,可以快速打(da)印單個(ge)原型零件(jian),從而使(shi)制(zhi)造商可以試(shi)(shi)用(yong)更多的(de)實驗設計。例如,在2020年Mustang Shelby GT500的(de)設計過程中,福特的(de)設計師結合使(shi)用(yong)了基于AI的(de)空氣動(dong)力學分析和(he)帶有3D打(da)印零件(jian)的(de)真(zhen)實世界測試(shi)(shi)。
根(gen)據(ju)福特(te)的(de)(de)新(xin)聞稿,這種(zhong)方法使該公司能夠設計出(chu)“野(ye)馬(ma)”系列中“最快,最空(kong)氣(qi)動力(li)學最先(xian)進”的(de)(de)汽(qi)車。
在(zai)不久的將(jiang)來,在(zai)可能更廣泛地集(ji)成到(dao)制造工作(zuo)流程中之前,3D打印可能會成為(wei)原型(xing)設計(ji)和(he)設計(ji)測(ce)試中的通用工具。
新技(ji)術如何推(tui)動汽車行業(ye)的增長(chang)
工業4.0技術和不斷增長的消費者對可持續制造產品的需求正在對汽車工業實現制造業產生重大影響。物聯網和人(ren)工智能(neng)驅動(dong)的設備(如(ru)協(xie)作機器人(ren))使設施更高效,更易于(yu)管理,而(er)電動(dong)汽車和3D打印等(deng)新技術正在幫助行業更加環保。
這些技術已經(jing)成為(wei)該行業增長的(de)主要(yao)驅動力,并且(qie)在未來幾年中可能變得越來越重要(yao)。
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