A industria do automóbil está a asumir o reto de deseñar e fabricar a próxima xeración de vehículos eléctricos, empregando tecnoloxías emerxentes para revolucionar os seus procesos de fabricación.
Hai uns anos, os fabricantes de automóbiles comezaron a reinventarse como empresas dixitais, pero agora que están a saír do trauma empresarial da pandemia, a necesidade de completar a súa viaxe dixital é máis urxente que nunca. A medida que máis competidores centrados na tecnoloxía adoptan e implementan sistemas de produción habilitados para xemelgos dixitais e avanzan nos vehículos eléctricos (VE), servizos de automóbiles conectados e, en última instancia, nos vehículos autónomos, non terán outra opción. Os fabricantes de automóbiles tomarán algunhas decisións difíciles sobre o desenvolvemento de software interno e algúns incluso comezarán a construír os seus propios sistemas operativos e procesadores informáticos específicos para vehículos, ou a asociarse con algúns fabricantes de chips para desenvolver sistemas operativos e chips de próxima xeración para executar os futuros sistemas de placa para automóbiles autónomos.
Como a intelixencia artificial está a cambiar as operacións de produción As áreas de montaxe e as liñas de produción do sector automotriz están a usar aplicacións de intelixencia artificial (IA) de diversas maneiras. Entre elas inclúense unha nova xeración de robots intelixentes, a interacción humano-robot e métodos avanzados de garantía de calidade.
Aínda que a IA se emprega amplamente no deseño de automóbiles, os fabricantes de automóbiles tamén empregan actualmente a IA e a aprendizaxe automática (AA) nos seus procesos de fabricación. A robótica nas liñas de montaxe non é nada novo e leva décadas utilizándose. Non obstante, trátase de robots en gaiola que operan en espazos estreitamente definidos onde ninguén ten permitido entrar por razóns de seguridade. Coa intelixencia artificial, os cobots intelixentes poden traballar xunto cos seus homólogos humanos nun ambiente de montaxe compartido. Os cobots usan a intelixencia artificial para detectar e sentir o que están a facer os traballadores humanos e axustar os seus movementos para evitar prexudicar aos seus compañeiros humanos. Os robots de pintura e soldadura, impulsados por algoritmos de intelixencia artificial, poden facer máis que seguir programas preprogramados. A IA permítelles identificar defectos ou anomalías nos materiais e compoñentes e axustar os procesos en consecuencia, ou emitir alertas de control de calidade.
A IA tamén se está a empregar para modelar e simular liñas de produción, máquinas e equipos, e para mellorar o rendemento xeral do proceso de produción. A intelixencia artificial permite que as simulacións de produción vaian máis alá das simulacións puntuais de escenarios de procesos predeterminados e cheguen a simulacións dinámicas que poden adaptar e modificar as simulacións a condicións, materiais e estados das máquinas cambiantes. Estas simulacións poden entón axustar o proceso de produción en tempo real.
O auxe da fabricación aditiva para pezas de produción O uso da impresión 3D para fabricar pezas de produción é agora unha parte consolidada da produción automobilística, e a industria só é superada pola aeroespacial e a defensa en produción mediante fabricación aditiva (AM). A maioría dos vehículos producidos hoxe en día teñen unha variedade de pezas fabricadas con AM incorporadas no conxunto xeral. Isto inclúe unha gama de compoñentes para automóbiles, desde compoñentes do motor, engrenaxes, transmisións, compoñentes de freos, faros, kits de carrozaría, parachoques, depósitos de combustible, grellas e garda-lamas, ata estruturas de chasis. Algúns fabricantes de automóbiles incluso están a imprimir carrozarías completas para pequenos coches eléctricos.
A fabricación aditiva será especialmente importante para reducir o peso do próspero mercado dos vehículos eléctricos. Aínda que isto sempre foi ideal para mellorar a eficiencia do combustible nos vehículos con motor de combustión interna (ICE) convencionais, esta preocupación é máis importante que nunca, xa que un menor peso significa unha maior duración da batería entre cargas. Ademais, o peso da batería en si é unha desvantaxe dos vehículos eléctricos, e as baterías poden engadir máis de mil libras de peso adicional a un vehículo eléctrico de tamaño medio. Os compoñentes automotrices pódense deseñar especificamente para a fabricación aditiva, o que resulta nun peso máis lixeiro e nunha relación peso-resistencia moito mellor. Agora, case todas as pezas de todos os tipos de vehículo pódense alixeirar mediante a fabricación aditiva en lugar de usar metal.
Os xemelgos dixitais optimizan os sistemas de produción Mediante o uso de xemelgos dixitais na produción de automóbiles, é posible planificar todo o proceso de fabricación nun ambiente totalmente virtual antes de construír fisicamente liñas de produción, sistemas de transporte e células de traballo robóticas ou instalar automatización e controis. Debido á súa natureza en tempo real, o xemelgo dixital pode simular o sistema mentres está en funcionamento. Isto permite aos fabricantes monitorizar o sistema, crear modelos para facer axustes e realizar cambios no sistema.
A implementación de xemelgos dixitais pode optimizar cada etapa do proceso de produción. A captura de datos de sensores en todos os compoñentes funcionais do sistema proporciona a retroalimentación necesaria, permite análises preditivas e prescritivas e minimiza o tempo de inactividade non planificado. Ademais, a posta en servizo virtual dunha liña de produción de automóbiles funciona co proceso de xemelgo dixital ao validar o funcionamento das funcións de control e automatización e proporcionar unha operación de referencia do sistema.
Suxírese que a industria do automóbil está a entrar nunha nova era, ante o desafío de ter que pasar a produtos completamente novos baseados nun cambio completo da propulsión para a mobilidade. O cambio de vehículos con motor de combustión a vehículos eléctricos é obrigatorio debido á clara necesidade de reducir as emisións de carbono e mitigar o problema do crecente quecemento do planeta. A industria do automóbil está a asumir os desafíos de deseñar e fabricar a próxima xeración de vehículos eléctricos, abordando estes desafíos adoptando tecnoloxías emerxentes de intelixencia artificial e fabricación aditiva e implementando xemelgos dixitais. Outras industrias poden seguir a industria do automóbil e usar a tecnoloxía e a ciencia para impulsar a súa industria ao século XXI.
Data de publicación: 18 de maio de 2022
