Die motorbedryf neem die uitdaging aan om die volgende generasie elektriese voertuie te ontwerp en te vervaardig, deur opkomende tegnologieë te gebruik om sy vervaardigingsprosesse te revolusioneer.
'n Paar jaar gelede het motorvervaardigers hulself as digitale maatskappye begin herontdek, maar nou dat hulle uit die saketrauma van die pandemie kom, is die behoefte om hul digitale reis te voltooi dringender as ooit tevore. Namate meer tegnologie-gesentreerde mededingers digitale tweeling-geaktiveerde produksiestelsels aanneem en implementeer en vordering maak met elektriese voertuie (EV's), gekoppelde motordienste en uiteindelik outonome voertuie, sal hulle geen keuse hê nie. Motorvervaardigers sal moeilike besluite neem oor interne sagteware-ontwikkeling, en sommige sal selfs hul eie voertuigspesifieke bedryfstelsels en rekenaarverwerkers begin bou, of met sommige skyfievervaardigers saamwerk om volgende generasie bedryfstelsels en skyfies te ontwikkel om te laat loop – die toekomstige bordstelsels vir selfbesturende motors.
Hoe kunsmatige intelligensie produksiebedrywighede verander Motorvoertuigmonteringsareas en produksielyne gebruik kunsmatige intelligensie (KI) toepassings op 'n verskeidenheid maniere. Dit sluit in 'n nuwe generasie intelligente robotte, mens-robot interaksie en gevorderde gehalteversekeringsmetodes.
Terwyl KI wyd gebruik word in motorontwerp, gebruik motorvervaardigers tans ook KI en masjienleer (ML) in hul vervaardigingsprosesse. Robotika op monteerlyne is niks nuuts nie en word al dekades lank gebruik. Dit is egter hok-robotte wat in streng gedefinieerde ruimtes werk waar niemand om veiligheidsredes mag inmeng nie. Met kunsmatige intelligensie kan intelligente kobotte saam met hul menslike eweknieë in 'n gedeelde monteeromgewing werk. Kobotte gebruik kunsmatige intelligensie om op te spoor en te voel wat menslike werkers doen en hul bewegings aan te pas om te verhoed dat hulle hul menslike kollegas skade berokken. Verf- en sweisrobotte, aangedryf deur kunsmatige intelligensie-algoritmes, kan meer doen as om voorafgeprogrammeerde programme te volg. KI stel hulle in staat om defekte of afwykings in materiale en komponente te identifiseer en prosesse dienooreenkomstig aan te pas, of gehalteversekeringswaarskuwings uit te reik.
KI word ook gebruik om produksielyne, masjiene en toerusting te modelleer en te simuleer, en om die algehele deurset van die produksieproses te verbeter. Kunsmatige intelligensie stel produksiesimulasies in staat om verder te gaan as eenmalige simulasies van voorafbepaalde prosescenario's na dinamiese simulasies wat simulasies kan aanpas en verander by veranderende toestande, materiale en masjientoestande. Hierdie simulasies kan dan die produksieproses intyds aanpas.
Die opkoms van additiewe vervaardiging vir produksieonderdele Die gebruik van 3D-drukwerk om produksieonderdele te maak, is nou 'n gevestigde deel van motorproduksie, en die bedryf is tweede slegs na lugvaart en verdediging in produksie met behulp van additiewe vervaardiging (AM). Die meeste voertuie wat vandag vervaardig word, het 'n verskeidenheid AM-vervaardigde onderdele wat in die algehele samestelling ingesluit is. Dit sluit 'n reeks motoronderdele in, van enjinonderdele, ratte, transmissies, remonderdele, kopligte, bakwerkstelle, buffers, brandstoftenks, roosters en spatborde, tot raamstrukture. Sommige motorvervaardigers druk selfs volledige bakwerke vir klein elektriese motors.
Additiewe vervaardiging sal veral belangrik wees om gewig te verminder vir die florerende elektriese voertuigmark. Alhoewel dit nog altyd ideaal was om brandstofdoeltreffendheid in konvensionele binnebrandenjin (ICE) voertuie te verbeter, is hierdie besorgdheid belangriker as ooit tevore, aangesien laer gewig langer batterylewe tussen laaie beteken. Ook is batterygewig self 'n nadeel van EV's, en batterye kan meer as 'n duisend pond ekstra gewig by 'n middelgrootte EV voeg. Motoronderdele kan spesifiek ontwerp word vir additiewe vervaardiging, wat lei tot 'n ligter gewig en 'n aansienlik verbeterde gewig-tot-sterkte-verhouding. Nou kan byna elke deel van elke tipe voertuig ligter gemaak word deur additiewe vervaardiging in plaas van om metaal te gebruik.
Digitale tweeling optimaliseer produksiestelsels Deur digitale tweelinge in motorproduksie te gebruik, is dit moontlik om die hele vervaardigingsproses in 'n volledig virtuele omgewing te beplan voordat produksielyne, vervoerbandstelsels en robotiese werkselle fisies gebou word of outomatisering en beheermaatreëls geïnstalleer word. As gevolg van sy intydse aard, kan die digitale tweeling die stelsel simuleer terwyl dit loop. Dit stel vervaardigers in staat om die stelsel te monitor, modelle te skep om aanpassings te maak en veranderinge aan die stelsel aan te bring.
Die implementering van digitale tweelinge kan elke stadium van die produksieproses optimaliseer. Die vaslegging van sensordata oor funksionele komponente van die stelsel bied die nodige terugvoer, maak voorspellende en voorskriftelike analise moontlik en verminder onbeplande stilstandtyd. Boonop werk die virtuele inbedryfstelling van 'n motorproduksielyn met die digitale tweelingproses deur die werking van beheer- en outomatiseringsfunksies te valideer en 'n basislynwerking van die stelsel te verskaf.
Daar word voorgestel dat die motorbedryf 'n nuwe era betree, met die uitdaging om oor te skakel na heeltemal nuwe produkte gebaseer op 'n heeltemal veranderende aandrywing vir mobiliteit. Die oorskakeling van verbrandingsenjinvoertuie na elektriese voertuie is verpligtend as gevolg van die duidelike behoefte om koolstofvrystellings te verminder en die probleem van die planeet se toenemende opwarming te versag. Die motorbedryf neem die uitdagings aan om die volgende generasie elektriese voertuie te ontwerp en te vervaardig, en spreek hierdie uitdagings aan deur opkomende kunsmatige intelligensie en additiewe vervaardigingstegnologieë aan te neem en digitale tweelinge te implementeer. Ander nywerhede kan die motorbedryf volg en tegnologie en wetenskap gebruik om hul bedryf na die 21ste eeu te dryf.
Plasingstyd: 18 Mei 2022
