自動車産業における製造動向と技術

自動車業界は、次世代の電気自動車の設計と製造に挑戦し、その製造プロセスに革命を起こすために新しい技術を採用しています。
数年前、自動車メーカーはデジタル企業として自らを改革し始めましたが、今やパンデミックのビジネストラウマから抜け出している今、デジタルジャーニーを完了する必要性は、これまで以上に緊急になっています。デジタルツイン対応の生産システムは、電気自動車(EV)、コネクテッドカーサービス、そして最終的には自動運転車で進歩し、選択の余地はありません。自動車メーカーは、社内のソフトウェア開発を行うことについて厳しい決断を下し、一部は開始することさえあります。独自の車両固有のオペレーティングシステムとコンピュータープロセッサを構築するか、一部のチップメーカーと提携して、自動運転車用の将来のボードシステムである次世代のオペレーティングシステムと実行するチップを開発します。
人工知能が生産業務をどのように変えているか自動車の組立エリアと生産ラインは、さまざまな方法で人工知能(AI)アプリケーションを使用しています。これには、新世代のインテリジェントロボット、人間とロボットの相互作用、高度な品質保証方法が含まれます。
AIは自動車の設計に広く使用されていますが、自動車メーカーは現在、製造プロセスでAIと機械学習(ML)を使用しています。組み立てラインのロボット工学は新しいものではなく、何十年も使用されていますが、これらはしっかりと動作するケージロボットです。安全上の理由で誰も侵入できないように定義されたスペース人工知能を使用すると、インテリジェントコボットは共有アセンブリ環境で人間と一緒に作業できますコボットは人工知能を使用して人間の労働者が行っていることを検出および検知し、回避するために動きを調整します人工知能アルゴリズムを搭載した塗装および溶接ロボットは、事前にプログラムされたプログラムに従うだけでなく、材料やコンポーネントの欠陥や異常を特定し、それに応じてプロセスを調整したり、品質保証アラートを発行したりすることができます。
AIは、生産ライン、機械、設備のモデル化とシミュレーション、および生産プロセスの全体的なスループットの向上にも使用されています。人工インテリジェンスにより、生産シミュレーションは、事前に決定されたプロセスシナリオの1回限りのシミュレーションを超えて、適応できる動的シミュレーションになります。シミュレーションを条件、材料、機械の状態の変化に変更します。これらのシミュレーションにより、生産プロセスをリアルタイムで調整できます。
生産部品の積層造形の台頭生産部品を製造するための3D印刷の使用は、現在、自動車生産の確立された部分であり、業界は、積層造形(AM)を使用した生産において、航空宇宙および防衛に次ぐものです。アセンブリ全体に組み込まれたさまざまなAM製造部品。これには、エンジンコンポーネント、ギア、トランスミッション、ブレーキコンポーネント、ヘッドライト、ボディキット、バンパー、燃料タンク、グリル、フェンダーからフレーム構造まで、さまざまな自動車コンポーネントが含まれます。一部の自動車メーカーは、小型電気自動車の完全なボディを印刷しています。
活況を呈している電気自動車市場の軽量化には、添加剤製造が特に重要になります。これは、従来の内燃エンジン(ICE)車両の燃料効率を改善するために常に理想的でしたが、軽量化はバッテリーの長さを意味するため、この懸念はこれまで以上に重要です。また、バッテリーの重量自体がEVの欠点であり、バッテリーは中型EVに1,000ポンド以上の余分な重量を追加する可能性があります。自動車部品は、添加剤製造用に特別に設計できるため、軽量化と大幅な改善が実現します。重量対強度の比率現在、あらゆるタイプの車両のほぼすべての部品を、金属を使用する代わりに添加剤製造によって軽量化することができます。
デジタルツインは生産システムを最適化する自動車生産でデジタルツインを使用することにより、生産ライン、コンベヤーシステム、ロボットワークセルを物理的に構築したり、自動化と制御をインストールしたりする前に、完全な仮想環境で製造プロセス全体を計画することができます。時間の性質上、デジタルツインはシステムの実行中にシステムをシミュレートできます。これにより、メーカーはシステムを監視し、モデルを作成して調整を行い、システムに変更を加えることができます。
デジタルツインの実装により、生産プロセスのすべての段階を最適化できます。システムの機能コンポーネント全体でセンサーデータをキャプチャすると、必要なフィードバックが提供され、予測および規範的な分析が可能になり、計画外のダウンタイムが最小限に抑えられます。さらに、自動車生産ラインの仮想試運転が機能します。制御および自動化機能の動作を検証し、システムのベースライン動作を提供することにより、デジタルツインプロセスを使用します。
自動車業界は、モビリティの推進力を一変させることで、まったく新しい製品に移行しなければならないという課題に直面し、新時代を迎えていることが示唆されます。自動車業界は、次世代の電気自動車の設計と製造に挑戦し、新しい人工知能と付加的な製造技術を採用し、デジタルツインを実装することでこれらの課題に取り組んでいます。その他産業は自動車産業に続き、技術と科学を使用して産業を21世紀に推進することができます。


投稿時間:5月-18-2022