Ngành công nghiệp ô tô đang đảm nhận thách thức thiết kế và sản xuất thế hệ xe điện tiếp theo, sử dụng các công nghệ mới nổi để cách mạng hóa quy trình sản xuất.
Một vài năm trước, các nhà sản xuất ô tô đã bắt đầu tái tạo bản thân thành các công ty kỹ thuật số, nhưng giờ đây, khi họ đang thoát khỏi chấn thương kinh doanh do đại dịch gây ra, nhu cầu hoàn thành hành trình số hóa của họ trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Khi ngày càng nhiều đối thủ cạnh tranh tập trung vào công nghệ áp dụng và triển khai các hệ thống sản xuất hỗ trợ kỹ thuật số song sinh và đạt được tiến bộ trong xe điện (EV), dịch vụ ô tô kết nối và cuối cùng là xe tự hành, họ sẽ không còn lựa chọn nào khác. Các nhà sản xuất ô tô sẽ đưa ra một số quyết định khó khăn về việc phát triển phần mềm nội bộ và một số thậm chí sẽ bắt đầu xây dựng hệ điều hành và bộ xử lý máy tính dành riêng cho xe của riêng mình hoặc hợp tác với một số nhà sản xuất chip để phát triển hệ điều hành và chip thế hệ tiếp theo để chạy - hệ thống bo mạch tương lai cho xe tự lái.
Trí tuệ nhân tạo đang thay đổi hoạt động sản xuất như thế nào Các khu vực lắp ráp ô tô và dây chuyền sản xuất đang sử dụng các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) theo nhiều cách khác nhau. Bao gồm thế hệ robot thông minh mới, tương tác giữa người và robot và các phương pháp đảm bảo chất lượng tiên tiến.
Trong khi AI được sử dụng rộng rãi trong thiết kế ô tô, các nhà sản xuất ô tô hiện cũng đang sử dụng AI và máy học (ML) trong các quy trình sản xuất của họ. Robot trên dây chuyền lắp ráp không phải là điều gì mới mẻ và đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, đây là những robot bị nhốt trong không gian được xác định chặt chẽ, nơi không ai được phép xâm phạm vì lý do an toàn. Với trí tuệ nhân tạo, cobot thông minh có thể làm việc cùng với các đối tác là con người trong một môi trường lắp ráp chung. Cobot sử dụng trí tuệ nhân tạo để phát hiện và cảm nhận những gì công nhân đang làm và điều chỉnh chuyển động của họ để tránh gây hại cho đồng nghiệp. Robot sơn và hàn, được hỗ trợ bởi các thuật toán trí tuệ nhân tạo, có thể làm được nhiều việc hơn là tuân theo các chương trình được lập trình sẵn. AI cho phép chúng xác định các khiếm khuyết hoặc bất thường trong vật liệu và thành phần và điều chỉnh quy trình cho phù hợp hoặc đưa ra cảnh báo đảm bảo chất lượng.
AI cũng đang được sử dụng để mô hình hóa và mô phỏng các dây chuyền sản xuất, máy móc và thiết bị, đồng thời cải thiện thông lượng chung của quy trình sản xuất. Trí tuệ nhân tạo cho phép mô phỏng sản xuất vượt ra ngoài phạm vi mô phỏng một lần các kịch bản quy trình được xác định trước để đạt đến mô phỏng động có thể điều chỉnh và thay đổi mô phỏng theo các điều kiện, vật liệu và trạng thái máy thay đổi. Sau đó, các mô phỏng này có thể điều chỉnh quy trình sản xuất theo thời gian thực.
Sự trỗi dậy của sản xuất bồi đắp cho các bộ phận sản xuất Việc sử dụng in 3D để tạo ra các bộ phận sản xuất hiện đã trở thành một phần thiết yếu của sản xuất ô tô và ngành công nghiệp này chỉ đứng sau hàng không vũ trụ và quốc phòng về sản xuất sử dụng sản xuất bồi đắp (AM). Hầu hết các phương tiện được sản xuất ngày nay đều có nhiều bộ phận chế tạo bằng AM được tích hợp vào tổng thể lắp ráp. Điều này bao gồm một loạt các thành phần ô tô, từ các thành phần động cơ, bánh răng, hộp số, thành phần phanh, đèn pha, bộ thân xe, cản, bình nhiên liệu, lưới tản nhiệt và chắn bùn, cho đến cấu trúc khung. Một số nhà sản xuất ô tô thậm chí còn in toàn bộ thân xe cho những chiếc ô tô điện nhỏ.
Sản xuất bồi đắp sẽ đặc biệt quan trọng trong việc giảm trọng lượng cho thị trường xe điện đang bùng nổ. Mặc dù điều này luôn lý tưởng để cải thiện hiệu suất nhiên liệu ở các loại xe động cơ đốt trong (ICE) thông thường, nhưng mối quan tâm này quan trọng hơn bao giờ hết vì trọng lượng nhẹ hơn có nghĩa là tuổi thọ pin giữa các lần sạc dài hơn. Ngoài ra, bản thân trọng lượng pin là một nhược điểm của EV và pin có thể làm tăng thêm hơn một nghìn pound trọng lượng cho một chiếc EV cỡ trung. Các bộ phận ô tô có thể được thiết kế riêng cho sản xuất bồi đắp, giúp giảm trọng lượng và cải thiện đáng kể tỷ lệ trọng lượng trên độ bền. Hiện nay, hầu như mọi bộ phận của mọi loại xe đều có thể được làm nhẹ hơn thông qua sản xuất bồi đắp thay vì sử dụng kim loại.
Bản sao kỹ thuật số tối ưu hóa hệ thống sản xuất Bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số trong sản xuất ô tô, có thể lập kế hoạch cho toàn bộ quy trình sản xuất trong môi trường hoàn toàn ảo trước khi xây dựng dây chuyền sản xuất, hệ thống băng tải và ô làm việc bằng rô-bốt hoặc lắp đặt hệ thống tự động hóa và điều khiển. Do bản chất thời gian thực của nó, bản sao kỹ thuật số có thể mô phỏng hệ thống trong khi nó đang chạy. Điều này cho phép các nhà sản xuất theo dõi hệ thống, tạo mô hình để điều chỉnh và thực hiện thay đổi cho hệ thống.
Việc triển khai bản sao kỹ thuật số có thể tối ưu hóa mọi giai đoạn của quy trình sản xuất. Việc thu thập dữ liệu cảm biến trên các thành phần chức năng của hệ thống cung cấp phản hồi cần thiết, cho phép phân tích dự đoán và quy định, đồng thời giảm thiểu thời gian chết ngoài kế hoạch. Ngoài ra, việc đưa vào vận hành ảo dây chuyền sản xuất ô tô hoạt động với quy trình bản sao kỹ thuật số bằng cách xác thực hoạt động của các chức năng điều khiển và tự động hóa, đồng thời cung cấp hoạt động cơ sở của hệ thống.
Người ta cho rằng ngành công nghiệp ô tô đang bước vào một kỷ nguyên mới, đối mặt với thách thức phải chuyển sang các sản phẩm hoàn toàn mới dựa trên hệ thống truyền động thay đổi hoàn toàn để di chuyển. Việc chuyển đổi từ xe động cơ đốt trong sang xe điện là bắt buộc vì nhu cầu rõ ràng là phải giảm lượng khí thải carbon và giảm thiểu vấn đề nóng lên ngày càng tăng của hành tinh. Ngành công nghiệp ô tô đang giải quyết những thách thức trong việc thiết kế và sản xuất thế hệ xe điện tiếp theo, giải quyết những thách thức này bằng cách áp dụng trí tuệ nhân tạo mới nổi và công nghệ sản xuất bồi đắp và triển khai bản sao kỹ thuật số. Các ngành công nghiệp khác có thể noi theo ngành công nghiệp ô tô và sử dụng công nghệ và khoa học để thúc đẩy ngành công nghiệp của họ tiến vào thế kỷ 21.
Thời gian đăng: 18-05-2022
