Новые технологии в производстве автомобилей
Есть мнение, что каждые несколько минут трём людям на планете приходит в голову одна и та же идея. Одни даже не задумываются над ней, другие решают, что она слишком сложна и недостижима, а третьи берут и доводят её до реализации. Именно благодаря таким «третьим», на свете и появляются новые технологи, и совершаются грандиозные открытия.
В сфере автомобильной промышленности без нововведений не обойтись. Мировые производители стараются сделать свою продукцию более качественной, эксклюзивной. Автомобили становятся всё быстрее, мощнее, легче, безопаснее и «умнее». На смену механике и человеку приходят компютеры-автоматы. Последние годы большинство нововведений, так или иначе, нацелены на наибольшую экономичность и экологическую безопасность.
Постепенно всё большую популярность приобретают автомобили гибриды. В этих машинах для работы используются два вида источников энергии. Чаще всего это обычный двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель или двигатель, работающий за счёт сжатого воздуха.
Но помимо новшеств в энергетических источниках, активно разрабатываются новые материалы для изготовления деталей автомобилей. Так, американская компания Ford разрабатывает новейший биопластик, на 100% состоящий из растительных компонентов, а именно – из волокон кожуры томатов, остающейся при производстве томатного кетчупа. Для этих целей производители автомобилей планируют оформить договорённость с компанией по производству кетчупов Heinz.
Японские производители автомобилей Маzda так же работают над производством нового вида пластика на основе растительного сырья. Основная идея заключается в том, что детали кузова, сделанные из данного пластика, не будут нуждаться в дополнительном нанесении эмали. Детали из изначально покрашенного пластического материала обладают глубоким и устойчивым цветом и совершенно зеркальной поверхностью. Помимо этого, царапины на таком материале будут практически не видны. Новинку планируется начать использовать в 2015 году для последней модели Mazda MX-5.
Немецкие специалисты компании BMW так же не отстают и предлагают использовать для производства кузовных деталей бумажные отходы.
В качестве примера они продемонстрировали экспериментальную деталь капота, выполненную из трёхслойного материала, в котором внешние слои – это композитный материал, а внутренний слой выполнен из прессованного картона. Производство автомобильных деталей из предложенного материала не только явится решением вопроса лёгкости и экономичности конструкции, но и окажет благотворительное влияние на проблему утилизации отходов и безопасности пешеходов – значительно более легкая конструкция при столкновении нанесет меньшие травмы, нежели использующаяся сейчас.
05.07.2015
Вместо цеха — компьютер и мышка
Хотите, чтобы в вашем автомобиле кнопка открывания багажника была перенесена из неудобного места под руку, а сиденье двигалось вперед еще на пару сантиметров?
Раньше такое было невозможно — автозаводы очень долго реагировали на желания покупателей. А то и не обращали внимания на просьбы, так как для их выполнения пришлось бы перестраивать весь рабочий процесс.
Однако конструирование машин под индивидуальные потребности заказчиков уже не вчерашний, а сегодняшний день. В автомобильной промышленности все активнее применяется компьютерное моделирование и виртуальные испытания вместо бумажного проектирования и создания физических прототипов, все — от отдельной детали до автомобиля в целом — создается на экране монитора.
Корреспондент «Российской газеты» на собственном опыте убедился в том, что за новыми технологиями для управления жизненным циклом изделия — будущее. И оно уже здесь. Производство гоночных машин для Формулы 1 — один из ярких примеров использования цифровых технологий в автопроме.
Штаб-квартира Red Bull Racing расположена в небольшом английском городке Милтон-Кейнс, где в нескольких корпусах сосредоточены проектный офис, испытательные стенды и производство деталей для болидов.
Снимать на заводе, кстати говоря, было нельзя — многие технологии секретны и даже во время экскурсии скрыты за зеркальными окнами офисных помещений.
Даже двери открываются с помощью сканера отпечатков пальцев. Зато можно было спрашивать!
И узнать, например, что в команде работает 700 человек. Что в этом сезоне почти каждые две недели на гонку отправляется около 60 человек и 40 тонн груза. Каждый год, по сути, создается новый болид. Он состоит из 7000 уникальных деталей, при этом за сезон разрабатывается и вносится до 30000 изменений конструкции, а от идеи до рабочего экземпляра проходит всего 5 месяцев.
Сразу возникает вопрос — каким образом достигается такая оперативность? И вот тут как раз наступает время поговорить о цифровом производстве. Например — покраска. Знаете ли вы, что нанесение надписей на корпус болида приводит к тому, что он становится менее обтекаемым, возникают микрозавихрения воздуха, которые снижают скорость и увеличивают расход топлива? Так вот — есть технологии, позволяющие и надпись сделать и «заполировать» ее так, что даже лишнего грамма бензина не израсходуется. И еще один нюанс, связанный с покраской — специалисты Red Bull Racing с помощью программных продуктов Siemens, например, выяснили, что матовая или глянцевая покраска болида, как говорится, на скорость не влияют.
«Старые произведенные процессы недостаточно эффективны, они не справляются с растущей сложностью изделия, и его персонификацией под индивидуальные требования заказчика», — говорит Ян Ларссон, директор направления отраслевого и продуктового маркетинга компании Siemens PLM Software. И продолжает: для этого необходимо сначала создать цифровую модель изделия — от болта до конечного изделия — машины. Нужно организовать процесс сбора отзывов покупателей и оперативной обратной связи с ними.
И в целом использование программных продуктов цифрового производства не так уж и дорого. «Для предприятия малого бизнеса стоимость не превысит нескольких тысяч долларов. Конечно, внедрение цифровых технологий на крупном производстве обойдется дороже, но выигрыш — в повышении его эффективности, реакции на необходимые изменения покроет все затраты», — рассказал Ян Ларссон.
В разговоре с корреспондентом «РГ» он конкретизировал: многие российские предприятия, выпускающие сложную наукоемкую продукцию, активно используют цифровые технологии.
В их числе предприятия авиастроения, энергетического машиностроения, автомобилестроения.
При этом параллельная коллективная работа конструкторов и технологов в виртуальной среде позволяет разрабатывать управляющие программы одновременно с тем, как идет проектирование детали. Это максимально сокращает сроки изготовления.
И позволяет быстро внедрять совершенно новые технологии, которые пока работают в автоспорте, но вполне возможно — скоро окажутся и на классических автомобильных производствах.
Комментарий
Авто по спецзаказу
Сергей Удалов, исполнительный директор агентства «Автостат»:
— Цифровые технологии в автомобилестроении развиваются уже достаточно давно, в том числе и в массовом сегменте, например при проектировании и даже при испытаниях автомобилей. То есть, по сути, кульманы уже забыты, очень многое сегодня делается на компьютерах.
Что например, если мы говорим об испытаниях? Это исследование прочности узлов. Разрабатывается какой-нибудь рычаг подвески — и можно уже на компьютере определить, как эта деталь будет себя вести на самых разных типах дорог.
Делается это и с помощью испытательных стендов, каждое колесо машины ставится на «беговую дорожку — цилиндр», и она катится «по дороге», оставаясь на месте.
Конечно, это не отменяет предварительных натурных испытаний. Чтобы смоделировать дорогу, например, по ней нужно проехать и все измерить на живом автомобиле.
Подчеркну, что все целиком еще смоделировать невозможно. Например, краш-тесты. С одной стороны манекены сегодня напичканы датчиками, которые фиксируют огромное количество параметров, но сертификационные испытания все равно должны проходить, что называется, в натуре.
Хотя в целом, одно можно сказать точно, цифровое производство способно удешевить процесс работы над новой машиной как минимум в несколько раз, то есть речь идет о довольно серьезной экономии.
Хотя тут, конечно, возникает вопрос — кому это надо? Нужно ли делать массовый автомобиль как бы по персональному заказу, учитывая и оперативно реагируя на мнение отдельных покупателей? Не думаю.
Компьютерное моделирование и цифровые технологии в первую очередь направлены на ускорение процесса разработки и запуска производства. Еще один момент — это позволяет создавать платформы для выпуска совершенно разных автомобилей.
Более быстрый путь от чертежа до производства — вот это да, с такой постановкой задачи согласен. И важно здесь то, что заводы смогут гораздо более оперативно реагировать на жалобы или просьбы покупателей и владельцев машины по поводу усовершенствования конструкции.
Инфографика «РГ»: Леонид Кулешов / Тарас Фомченков
Основы технологии производства автомобилей — Русские Блоги
Основная концепция процесса
1.
Процесс производства автомобилей①Основной производственный процесс (обработка деталей, изготовление заготовок, термическое
обработка, сборка …)
② Вспомогательный производственный процесс (производство кинетической энергии и оборудования)
③Процесс производства услуг (транспортировка, хранение, продажа, послепродажное обслуживание)
④Производственный процесс производства и техническая подготовка
2.
Процесс： Процесс непрерывной обработки одним или группой рабочих на рабочем месте или на единице оборудованияОн также включает такие понятия, как установка, рабочее положение и рабочие шаги.
- В процессе может быть одна или несколько установок.Если есть требование допуска положения, его следует обрабатывать за одну установку.
- Чем меньше установок, тем лучше. Использование многопозиционных зажимов может сократить время загрузки и разгрузки заготовки, повысить производительность и уменьшить ошибки позиционирования.
- Использование нескольких инструментов для одновременной обработки нескольких поверхностей называется (а) составным этапом.
3. Как получить размер заготовки
① Метод пробной резки: низкая производительность, что проверяет технический уровень рабочих. Подходит для обработки одной или нескольких заготовок.
②Метод статической регулировки: высокая производительность и стабильность размеров. Подходит для случаев с большой производительностью.
③ Метод инструмента фиксированного размера: высокая производительность, точность обрабатываемого размера зависит от инструмента. Подходит для разных случаев.
④ Активный и автоматический метод контроля измерений: высокая производительность и стабильность размеров. Подходит для случаев с большой производительностью.
4. Как получить форму заготовки.
①Траекторный метод (метод профилирования: высокая производительность, подходит для деталей с большой производительностью и сложной формы)
②Метод инструмента формования
③ Метод конверта (разделен на мгновенное сердцебиение и отсутствие мгновенного сердцебиения)
5. Экономическая точность обработки и шероховатость поверхности.
Уровень допуска и шероховатость поверхности, которые могут быть гарантированы при нормальных производственных условиях (стандартное оборудование, стандартные рабочие, стандартное время)
- Значение допуска размера обработанной поверхности невелико, шероховатость поверхности также мала, и обратное не всегда верно.
6. Производственная программа: объем производства и график работы предприятия в плановом периоде.
7. Тип производства автомобилей определяется конструктивными особенностями и правилами производства автомобильных запчастей.
Тип производства：
① Производство штучных изделий (например, пробное производство новых продуктов)
② Массовое производство (например, легкие и средние грузовики)
③ Массовое производство (например, автомобили)
Два зажима заготовки и зажим для станка
Зажим включает в себя позиционирование и зажим.
1. Контрольный показатель
Тесты можно разделить на тесты дизайна и тесты процесса.
Тесты производительности включают тесты процесса, тесты позиционирования, тесты измерений и тесты сборки.
2. Метод зажима заготовки
① Метод выравнивания и зажима (прямое выравнивание и выравнивание по поперечной линии)
Производительность низкая, а точность позиционирования зависит от уровня технологии.
Подходит для штучного мелкосерийного производства.
② Зажим специальных приспособлений для станков
Обеспечение точности обработки, повышение производительности, снижение трудоемкости рабочих и расширение технологического диапазона станков.
3. Специальное приспособление для станка состоит из трех необходимых частей: позиционирующего элемента, зажимного устройства и зажимного устройства.
4. Приспособления для специальных станков делятся на приспособления модульные и групповые.
Характеристики модульной арматуры: гибкая и изменяемая конструкция, короткий цикл проектирования и сборки, длительное многократное использование комплектующих, но низкая жесткость. В основном подходит для штучного мелкосерийного производства.
5. Принцип шеститочечного позиционирования (см. Учебник).
6. Опорная плоскость ограничивает три степени свободы, которые обычно называют основной опорой; опорная пластина ограничивает две степени свободы, которые обычно называют направляющей опорой; опорный гвоздь ограничивает одну степень свободы, которая обычно называется опорой тяги.
- Самонесущий: ограничьте только одну степень свободы
- Вспомогательная опора только увеличивает жесткость опоры заготовки, не ограничивая степень свободы
- Коническая оправка ограничивает пять степеней свободы; оправка с натягом ограничивает четыре степени свободы; оправка с посадкой с зазором с уступом ограничивает пять степеней свободы
7. Недостаток и чрезмерное позиционирование
8. Ошибка позиционирования: включая ошибку несовпадения эталона и ошибку смещения эталона.
Принцип одной трети: значение ошибки позиционирования меньше или равно 1/3 допуска детали, что считается соответствующим требованиям.
9. Зажимное устройство включает устройство источника усилия, зажимной элемент и промежуточный механизм передачи усилия. Зажим должен иметь хорошие характеристики самоблокировки.
Три метода обработки поверхности автозапчастей
1.
Три элемента количества резки： Скорость резания, подача, величина обратного резания2.
Токарную обработку можно разделить на черновую, получистовую, чистовую и чистовую токарную обработку.Черновая токарная обработка: низкая точность, низкая скорость резания, большая подача и обратный инструмент
Тонкое точение: высокая точность, высокая скорость резания, небольшая подача и обратная резка
3. Сравнение бурения, развальцовки и развёртывания.
4. Протяжка получистовая. Во избежание поломки протяжки из-за изгибающего момента торцевая поверхность должна быть ограничена только одной степенью свободы. Опорный элемент протяжного приспособления имеет сферическую самонесущую форму.
5. Бесцентровое шлифование (см. Учебник)
6. Отделка и отделка (см. Учебник)
Четыре качества обработки
1. Точность обработки: точность размеров, точность формы, точность положения
2. Качество поверхности
①Особенности размеров и формы поверхности: шероховатость, волнистость, направление волокон, дефекты.
② Физико-химические свойства поверхности: деформационное упрочнение, остаточное внутреннее напряжение, изменение металлографической структуры.
3. Различные факторы, влияющие на точность обработки.
Ошибка, вызванная технологической системой
①Станок: прямолинейность рельса станка, ось вращения шпинделя и жесткость станка.
②Инструменты: изготовление, износ, жесткость
Жесткость станка включает в себя контактную жесткость сопрягаемых частей, жесткость слабых частей, жесткость соединительных частей и зазор между частями.
Термическая деформация технологической системы
Тепло резки, тепло трения и тепло передачи, внешний источник тепла
Внутреннее напряжение заготовки
Усилие резания: внутреннее давление при избыточном давлении; тепло при резке: внутреннее давление при избыточном давлении
- Принудительная вибрация и самовозбуждающаяся вибрация не исчезнут сами по себе, но самовозбуждающаяся вибрация исчезнет после остановки резки.
- Меры: повысить жесткость технологической системы, выбрать правильные параметры инструмента и добавить устройство снижения вибрации.
Меры по снижению внутреннего напряжения: рациональное проектирование структуры деталей, обработка старением, разделение крупных и мелких деталей и т. Д.
6. Вопросы, требующие внимания при регламентации процесса обработки.
①Три карты и одна картинка
②Принцип выбора грубых и точных реперов
③ Основание для выбора метода обработки
④Разделение и задача стадии обработки
⑤Выбранный процесс концентрируется, а процесс разбрасывается
⑥Определите технологический запас
⑦Определите временную квоту
Машины Технология производства — Энциклопедия по машиностроению XXL
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВАЛОВ [c.129]Точность изготовления червячных передач определяет их применение в тех или иных машинах, технологию производства и предельные допустимые скорости. [c.202]
Развитие горного производства характеризуется распространением открытого способа разработки полезного ископаемого, поэтому рассмотрение вопросов электрификации производится в неразрывной связи с рабочими машинами, технологией производства и организацией работ.
[c.5]
К современным машинам и приборам предъявляются высокие требования по технико-эксплуатационным характеристикам, точности и надежности работы. Эти показатели обеспечиваются высокой точностью размеров и качеством обработанных поверхностей деталей машин и приборов. Поэтому, несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных заготовок, роль обработки резанием и значение металлорежущих станков в машиностроении непрерывно повышаются. [c.280]
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН [c.131]
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН [c.253]
Сварка является одним из основных технологических процессов в машиностроении и строительстве. Трудно назвать отрасль народного хозяйства, где бы ни применялась сварка. Сварка позволила создать принципиально новые конструкции машин, внести коренные изменения в конструкцию и технологию производства.
Поэтому Коммунистическая партия и Советское правительство в своих решениях уделяет серьезное внимание развитию сварки в СССР. По уровню сварочного производства Советский Союз занимает ведущее место среди промышленно развитых стран.
[c.3]
Движение реальных механизмов машин происходит под действием различных сил и является переменным во времени В соответствии с изменением режимов и назначением машин. Целью исследования движения машин является определение режимов их движения в соответствии с требованиями технологии производства, эксплуатации и надежности. Для [c.36]
Перспективным является использование ВЭР в абсорбционных холодильных машинах для производства искусственного холода, широко применяемого в химической, пищевой, нефтехимической технологии, в других отраслях народного хозяйства и для кондиционирования. Использование ВЭР отбросных источников теплоты (отходящие газы печных и котельных установок, вторичный пар и др.) значительно снижает стоимость получения холода.
[c.414]
Условия, воздействующие на качество средств труда. Сюда относится организация работ по аттестации и планированию качества оборудования машин, оснастки и т, д. показатели материально-технического снабжения обеспечения оснасткой, инструментом, приспособлениями обслуживания и ремонта средств труда контроля технологических процессов научно-технической информации о технологии производства. [c.412]
Характеристики усталостных свойств используются для выбора металла, его состава, структуры, средств упрочнения и обработки для выявления влияния технологии производства при проектировании деталей машин и элементов конструкций для выходного и промежуточного контроля качества металла по усталостным свойствам для установления зон, подверженных усталостным разрушениям и разработке технологии ремонта для установления общих сроков службы деталей, а также периодичности осмотра и дефектоскопного контроля для установления остаточной прочности после определенной наработки или при возникновении усталостных повреждений для проверки ответственных деталей перед эксплуатацией.
[c.8]
Производственные требования сводятся к тому, чтобы на всех стадиях создания и изготовления машин была обеспечена прогрессивная технология производства, гарантирующая необходимые эксплуатационные параметры созданной машины. [c.6]
Эти научные учреждения во взаимодействии с конструкторско-проект-ными организациями разрешали многочисленные вопросы прочности, связанные с созданием новых машин, повышением их эксплуатационной надежности, применением новых материалов и технологии производства. Отраслевые институты располагают лабораториями, оборудованными новыми [c.37]
Известно, что на Московском заводе малолитражных автомобилей при восстановлении производства после войны данный вопрос не был учтен конструкторами и технологами, и теперь конструкторы завода вынуждены ограничивать длину автомобиля новой модели, чтобы вписаться в шаг конвейера, т.
е. чтобы иметь возможность организовать сборку новых автомобилей без реконструкции и перемонтажа всего вспомогательного оборудования сборочного конвейера. При проектировании новых автобусных предприятий необходимая перспектива в той или иной мере теперь учитывается, что гарантирует возможность быстрого и удобного переключения сборочных конвейеров на выпуск новых автобусов более совершенных и экономичных конструкций, имеющих большую вместимость. Данный вопрос имеет важное практическое значение не только для автомобильной промышленности. Часто сменяются модели тракторов, комбайнов и других машин массового производства. Их новые модели имеют часто большие размеры.
[c.165]
На основе достигнутых результатов в области автоматического управления в настоящее время намечается значительно увеличить производство новых, более совершенных средств автоматизации контроля и регулирования технологических процессов и приборов для точных измерений. Предстоит освоить серийное производство автоматизированных комплексов оборудования для различного рода отраслей тяжелой и легкой промышленности.
Широкое использование электронно-вычислительной техники и управляющих вычислительных машин приведет к подлинной революции не только в технологии производства, но и в экономике, планировании, учете, проектно-конструкторских разработках и в научных исследованиях. Комплексные системы управления, включающие вычислительные машины и средства связи, передающие информацию с предприятий, обеспечат значительное улучшение оперативного руководства промышленностью, строительством, работой транспорта и научное определение оптимальных вариантов плановых заданий. Эти комплексные системы управления примут на себя функции по различным инженерным, экономическим и финансовым расчетам и в значительной мере автоматизируют учет и планирование народного хозяйства.
[c.284]
Четвертый путь ведет к снижению стоимости оборудования. Для этого требуется совершенствование технологии производства самих средств производства, стандартизация и унификация механизмов узлов и деталей машин, скоростные методы проектирования узлов и деталей машин, проектирования и изготовления оборудования.
[c.70]
Экономические показатели предприятий-изготовителей машин при освоении новых их видов или модернизации выпускаемых изменяются под влиянием двух взаимодействующих факторов. С одной стороны, повышение качества машин, как правило, вызывает необходимость в тех или иных капитальных, а нередко и текущих затратах, которые обусловлены изменениями в технологии производства, в замене того или иного оборудования, в его модернизации и т. д. С другой стороны, указанные изменения таят в себе потенциал снижения затрат производственных ресурсов на единицу полезного эффекта машин повышенного качества. [c.175]
Построение конструктивно нормализованных рядов машин и технологических рядов их деталей на основе конструктивной и технологической преемственности является основной предпосылкой для пересмотра традиционных направлений в области конструирования машин, технологии машиностроения и технической организации производства, особенно в части специализации машиностроительных заводов.
Кроме того, параллельно достигается возможность применения методов крупносерийного производства в условиях индивидуального и мелкосерийного машиностроения, и создаются необходимые предпосылки для перехода от системы освоения новых конструкций машин, к системе переналадки существуюш,их производств на новые конструкции.
[c.4]
Возможность оснащения технологических процессов высокопроизводительными приспособлениями обеспечивалось до недавнего прошлого только в условиях массового и крупносерийного производства. Нормализация и унификация деталей и узлов технологической оснастки на основе технологической преемственности обеспечила возможность многократного их использования и предопределила возможность применения методов крупносерийного производства в условиях опытного, индивидуального и мелкосерийного машиностроения. Это содействовало сближению, а в ряде случаев стиранию исторически сложившихся границ различных типов производства с точки зрения технологии производства машин.
[c.252]Технологический процесс на машины серийного производства утверждается главным технологом завода (по металлургическому производству — главным металлургом) и главным инженером завода, а внесение изменений в технологический процесс допускается только с разрешения директора завода. [c.125]
Возможность диалогового взаимодействия ЭВМ и оператора на достаточно высоком интеллектуальном уровне. Это требование к ААУ обусловлено человеко-машинной концепцией трактовки процесса проектирования технологии производства. Здесь более правильно говорить не об автоматных АСУ, а о классе смешанных человеко-машинных систем, в которых имеются человеческая (операторы) и машинная части. В связи с этим операторы должны использовать ЭВМ не как автомат, выполняющий в соответствии с программой, заложенной в него, определенную последовательность действий, а как помощника, партнера, способного дать совет, подготовить необходимую в данный момент информацию, сформулировать план действий, решить задачу, ранее не стоящую перед системой.
[c.57]
Итак, конструктор в самом широком диапазоне. Человек, который предлагает материализованную идею межпланетного корабля или машину для синтеза легких ядер, и человек, который выполняет детальный чертеж червячного колеса или ступенчатого валика. Но во всех случаях нужны хорошая теоретическая подготовка, воображение и способность предвидения, а главное —безукоризненное знание технологии производства и того нового, что возникает в технологии. Мне представляется, что современный советский инженер прежде всего должен изучить три основные науки диалектический материализм—основу силы и убежденности физику — как основу для рассмотрения взаимосвязи всех явлений в природе и математику — как средство, показывающее динамическое состояние физических процессов и дающее им объяснения. [c.19]
Обеспечение ремонтной технологичности при конструировании машин. При разработке конструкции и технологии производства проектируемой или модернизируемой машины должны отрабатываться вопросы ремонтоспособности машины.
[c.187]
Заготовка, как правило, имеет то или иное количество элементов. Каждый из этих элементов выполняет самостоятельную функцию. Наиболее эффективным путем повышения надежности заготовок является повышение надежности их элементов. Так, например, надежность литой детали может быть повышена созданием более рациональной конструкции ее элементов, применением новых, более совершенных материалов, обладающих повышенными литейными (технологическими) свойствами, коренным улучшением технологии производства, налаживанием контроля и др. Надежность работы деталей машин определяется расчетом их на прочность, предел выносливости, изгиб, срез и т. д. Наиболее трудной задачей при расчете прочности является определение запаса прочности заготовки. Запас прочности И , часто выражается следующим образом [c.346]
На машиностроительных предприятиях региона происходило развитие прогрессивных тенденций. В частности, наблюдалась тенденция перехода к более глубокому техническому творчеству.
Среди технических новшеств преобладали предложения, вносящие коренные изменения в технологию производства, в совершенствование конструкции машин, механизмов, приборов. Это особенно заметно на повышении экономической эффективности на одно внедренное рацпредложение.
[c.167]
Возникновение морального износа второго рода может быть обусловлено рядом причин, основными из которых являются применение более экономичных машин изменение технологии производства продукции изменение предметов труда, подвергающихся обработке с помощью оцениваемой машины обновление или снятие с производства изделий, выпускаемых с помощью оцениваемой машины изменение организации производства, труда в сфере применения машины и др. Кратко рассмотрим взаимосвязь указанных факторов и морального износа второго рода. Действие первого фактора проявляется в том, что применение новых машин снижает эксплуатационные издержки [c.225]
В осуществлении научно-технической революции главную роль играет машиностроение, поскольку решающее воздействие науки на производство осуществляется через машины (станки и другие орудия производства), и они определяют уровень эффективности и технологии производства.
Важнейшей особенностью современного этапа научно-технической революции является то, что в этих условиях создаются научно-технические и материальные предпосылки последующего этапа крупного автоматизированного машинного производства. Это производство будет машинным по своему существу, но наиболее характерной чертой его станет полная автоматизация функций машин. Новый этап научно-технической революции явится высшим этапом развития крупного машинного производства. Дальнейший переход к последующим этапам развития производительных сил будет связан с еще более крупными изменениями в машиностроении. Функция работника как физической силы, применяемой в промышленности, практически будет ничтожной в связи с полным завершением комплексной механизации и автоматизации как основных, так и вспомогательных операций.
[c.100]
Уменьшение затрат живого и прошлого труда, приходяш,егося на единицу выпускаемой продукции, путем повышения производительности машин. Для этого требуется разработка прогрессивных технологических процессов и соответствующих им рабочих машин.
Современные автоматизированные станки, как правило, сложнее по конструкции, чем механизированные, и для них необходимы, соответственно, большие единовременные и текущие затраты прошлого труда. Чтобы получить большой экономический эффект от использования таких станков, нужно, чтобы они обеспечивали резкое сокращение машинного, вспомогательного времени и времени управления. Этого можно добиться только путем коренного изменения технологии производства.
[c.19]
Особенности экономического анализа в процессе проектирования машин, технологии и методов технического контроля в отдельности мы уже рассмотрели в 1 и 2 настоящей главы. Здесь мы обратимся к рассмотрению экономической оценки комплексного использования всей этой техники, имея в виду важность проблемы и ту связь, в которой находятся перспективы автоматизации производства с расширением промышленного применения радиоактивных изотопов.
[c.50]Метод меченых атомов позволяет следить за перемещением вещества, за величиной и интенсивностью изнашивания одной или одновременно нескольких деталей машины без ее остановки, в условиях высоких давлений и температур. Чувствительность определения износа при этом может достигать долей микрограмма. Этот метод позволяет эффективно улучшать конструкцию, материалы, технологию производства и условия эксплуатации машины, а также удлинять срок службы быстроизнашивающихся деталей. [c.4]
От редакции. Настояа1ая глава не исчерп . -вает всех данных из области современной химии, применяемых в машиностроении. Ряд дополнительных данных содержится в главах 2-го тома (физико-химические и механические свойства чистых металлов, Теория и расчеты процессов горения) б-го тома (Чугун, Сталь, Цветные металлы и сплавы),5-го тома (Электрические и химико-механические способы размерной обработки металлов. Технология термической и химико-термической обработки металлов, Технология покрытий деталей машин, Технология производства металлоке-рамнческих деталей).
Подробные данные по ряду вопросов можно найти в приведенных ниже литературных источниках. Так, например, общие законы химии и свойства химических элементов и их соединений изложены в источнике [29] основные положения органической химии и общие свойства органических соединений — в (9], [38] строение атома, свойства элементарных частиц, теория
[c.315]
В решениях XXVII съезда КПСС подчеркивается ведущая роль машиностроения в o yщe тв ieнин стратегии ускорения научно-технического прогресса. Уровень машиностроения определяет состояние технологии производства любой отрасли промышленности и сельского хозяйства, качество производимых товаров. Развитие машиностроения связано с совершенствованием теории механизмов и машин, изучающей процессы, происходящие в машинах при преобразовании энергии, обработке материалов и их транспортировании, переработке информации при управлении машинными комплексами ИТ. п. В теории механизмов и машин обосновывается выбор оптимальных параметров машин, определяются методы их рационального проектирования и расчета.
Все это дает возможность создавать более совершенные и производительные машины, а также машины, соответствующие новым принципам работы.
[c.3]
Разработка и производство унифицированных составных частей (деталей, сборочных единиц) является необходимой предпосылкой для широкого использования метода агрегатирования оборудования и аппаратуры при создании новых конструкций машин и приборов. На современном этапе научно-технического прогресса, характерного частой сменой изделий, изготавливаемых в производстве, широким развитием работ по созданию специального технологического оборудования, постоянным совершенствованием технологии производства, метод агрегатирования позволяет создавать новые конструкции машин и приборов на заданном техническом уровне и в весьма сжатые сроки. Метод агрегатирования при конструировании изделий машино- и приборостроения значительдю сокращает объем работ по проектированию, подготовке производства и освоению новых изделий в производстве за счет многократного использования унифицированных и стандартных деталей и сборочных единиц.
Агрегатирование как метод конструирования широко используется при создании изделий не только основного, но и вспомогательного производства. Длительность подготовки производства нового изделия в значительной степени определяется временем, необходимым для разработки и изготовления штампов, пресс-форм, различных приспособлений, специального инструмента, средств контроля и другой оснастки и оборудования, именуемых изделиями вспомогательного производства. Разработка и изготовление технологической оснастки составляет по трудоемкости до 70% всех работ, связанных с технологической подготовкой производства нового изделия, а длительность этих работ доходит до 90% всего времени подготовки производства. При этом трудоемкость проектирования и изготовления технологической оснастки значительно больше, чем трудоемкость разработки того изделия, для изготовления которого она необходима. Требования к производительности, точности и качеству технологического оборудования и оснастки постоянно растут, что является следствием усложнения современной техники, повышения ее технических и эксплуа-
[c.
32]
На самоходных машинах, чтобы избежать применения моментного гидроцилиндра, используют ногда мехадиз-мы создания возвратно-поворотного движения. На рис. 68 изображены различные схемы механизмов, которые позволяют обеспечить поворотное движение более простыми с точки зрения технологии производства средствами. Схема на рис. 68в, используется для поворота колонки одноковшового навесного экскаватора, а схема на рис. 68, г — на валочно-трелевочных машинах для надвигания шины с пильной цепью. [c.202]
Величественный и славный путь пройден отечественным машиностроением за 50 лет после всемирно-исторической победы Великой Октябрьской социалистической революции. Это были годы широчайшего размаха в заводском строительстве, годы расцвета конструкторской деятельности и всестороннего совершенствования технологии производства машин. Бурное развитие научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ сопутствовало и содействовало техническому творчеству советских машиностроителей.
В итоге непрерывных полувековых усилий, направлявшихся и вдохновлявшихся Коммунистической партией, наша Родина ныне располагает мощным машиностроением, стояш им на уровне новейших достижений мировой техники.
[c.9]
Выпуск металлорежущих станков в 1955 г. достиг 117 ООО шт., из них специальных и агрегатных 16 700, тяжелых уникальных 3000, нрецизион-ных 5500, автоматов и полуавтоматов 1520 [2]. Прогрессу автоматизации было посвящено в 1953 г. первое Всесоюзное совещание по автоматизации в машиностроении. В мае 1955 г. состоялось Всесоюзное совещание работников станкоинструментальной промышленности, которое отметило успехи в освоении новой техники и поставило задачи создания новых машин, материалов и совершенствования технологии производства машин. 14 июля 1955 г. [c.81]
Назовем систему динамической если распределения указанных выше сроков службы со временем изменяются. Очевидно, такое изменение может происходить непрерывно или скачкообразно во времени.
Скачко.образ-ное изменение больше соответствует реальным объектам, так как конструктивные усовершенствования или изменения технологии производства новых машин происходят не непрерывно, а лишь в некоторые моменты времени. Поэтому при рассмотрении в дальнейшем задач, связанных с расчетом ожидаемого числа восстановлений (ремонтов или замен), а также ожидаемого наличия элементов в динамической системе, будем весь промежуток времени, для которого призводится расчет, разбивать на интервалы, в каждом из которых параметры распределения сроков службы вновь поступающих машин. практически постоянны.
[c.21]
При испытании машин и их отладке бывают очень сложные ситуации — не поддавайтесь неверию, изучайте недостатки машины — лучшей школы нет Стремитесь увлечься работой Развивайте в себе способность принимать быстрые и эффе1финишных операций, корригирования зубчатых колес позже к вам начнут обращаться за справками, за советами.
[c.32]На современном этапе научно-технической революции в материальном производстве создаются необходимые материальновещественные предпосылки для последующего крупного переворота во всех его элементах (в системе машин, в технологии производства, в структуре машиностроения и всего народного хозяйства). Одновременно существенные изменения происходят в профессионально-технической подготовке работников производства и в структуре совокупного работника. [c.100]
Современный этап разбития техники характеризуется интенсификацией производственных процессов, ужесточением эксплуатационных условий, увеличением единичных мощностей машин и оборудования, что обусловило разработку и применение высокопрочных конструкционных материалов. Вместе с тем, высокопрочные стали и сплавы, как правило, более склонны к коррозионно-механическому разрушению, в частности, коррозионной усталости, чем менее прочные, но термодинамически более стабильные металлы. Поэтому одной из важных задач борбы с коррозией является решение металлургической стороны проблемы, т.
е. установление влияния природы, состава, строения металлов на их коррозионно-механическое разрушение с целью получения данных для оптимизации технологии производства конструкционных материалов.
[c.3]
АВТОТОР
…Завод российский держит марку высоко!
Партнёрам с нами и надёжно и легко.
Стратегия команды Автотор
Ведёт к вершинам нас ветрам наперекор!*
АВТОТОР – один из крупнейших автопроизводителей России, первым в стране начавший выпуск автомобилей иностранных марок.
За 20 лет работы заводы АВТОТОР произвели более 1,7 миллиона автомобилей, 90 различных моделей иностранных брендов.
В настоящее время выпускаются легковые автомобили известных мировых брендов – BMW, Hyundai, KIA. Объем производства компании составляет до 250 тысяч автомобилей в год.
На предприятиях АВТОТОР с 2013 года действует комплекс для производства автомобилей по полному технологическому циклу, рассчитанный на общий объем производства 50 тысяч автомобилей в год.
Инвестиции в создание этого комплекса составили около 50 млн. евро. Комплекс оснащен высокотехнологичным оборудованием для измерения геометрических параметров кузова автомобиля, позволяющим проводить в автоматическом режиме измерения кузова по 400 точкам в трех системах координат.
Сегодня успешно работают сварочная, окрасочная и сборочная линии таких моделей, как:
· BMW – 3-я, 5-я, 7-я серии Х1, Х3, Х4, Х5, Х6;
· KIA – Сee’d, Cerato, Mohave, Optima, Picanto, Quoris, Sorento, Sorento Prime, Soul, Sportage, Stinger;
· Hyundai Elantra, Grand Santa Fe, Santa Fe Premium, Tucson,
Genesis – G80, GX90
· Грузовые автомобили Hyundai HD35, HD65, HD78, HD120 c различными видами надстроек.
В рамках развития действующего комплекса завершено строительство и подготовка к вводу в эксплуатацию трех новых корпусов общей площадью более 30 тыс.
м² для размещения линий сварки и окраски под перспективные проекты.
Также в настоящее время реализуются проекты по производству и поставке стекол, выпуску блока климатической системы, модулей электропроводки, сидений для легковых автомобилей, производству выхлопной системы.
Продолжается реализация проекта по созданию кластера полнопрофильных автомобильных производств в Калининградской области.
Совместная с правительством Калининградской области деятельность по развитию индустриальной промышленной зоны предусматривает, в том числе создание инженерной и транспортной инфраструктуры на территории комплексного освоения площадью 967 гектаров.
Что касается социальной политики компании, на сегодняшний день на предприятиях АВТОТОР действует более 20 социальных программ, в том числе программы, касающиеся улучшения жилищных условий сотрудников с компенсацией процентной ставки по ипотечным кредитам и т.
д.
*гимн компании АВТОТОР
Технологии автомобильной промышленности. Взгляд на IT / Хабр
Вступление
Эту статью я уже публиковал на другом ресурсе (
autolynch.ru), но не могу не поделиться ею с сообществом Хабра. Когда я писал её, я выбрал такого автопроизводителя как Вольво и постарался собрать в одном посте по крупицам всю информацию о самых передовых технологиях, которые они придумали и будут внедрять в автомобили в ближайшие 10 лет.
К 2020 году ни один человек не погибнет в машине Вольво. Задумайтесь об этом на секунду. Даже для компании, которая ставит безопасность во главу угла, такой как Вольво, это практически невыполнимая задача. Но это то, к чему она стремится.
Каждый год 1.3 миллиона человека по всему миру погибает на дорогах, и от 20 до 50 миллионов получают увечья. Согласно Всемирной Организации Здравоохранения, 92% от этих смертей происходит в странах с низким или средним доходом. Кстати, на эти страны приходится 53% всех зарегистрированных автомобилей.
Основная проблема в том, что Евросоюз стремится уменьшать выбросы автомобилей, а это заставляет автопроизводителей делать автомобиле легче, что может плохо сказаться на ударопрочности. Решение, предложенное специалистами Вольво – разработать машины, которые учитывают окружающую обстановку. Их посыл понятен: Вольво стремится разработать машины, которые имеют меньше шансов попасть в аварию, нежели делать автомобили, которые будут лучше защищать водителя и пассажиров в случае аварии. Как пошутил один из сотрудников Вольво: «мы можем делать машины из картона, но они всё равно будут очень безопасными».
В этой философии нет ничего нового. Она берёт своё начало с функции City Safety, которая была разработана Вольво в 2007 году, и позволяет избежать аварии, или минимизировать ущерб при движении в городе (при скоростях до 50 км/ч). Что же ещё придумает Вольво для развития этой идеи?
Долгосрочная цель – разработка полностью автономных автомобилей. Но Вольво признает, что есть еще множество препятствий для этого, которые нужно преодолеть, не в последнюю очередь связанные с законодательством и инфраструктурой, хотя технологии, чтобы сделать это, уже существуют.
Серии технических демонстраций показали, что автомобили Вольво способны самостоятельно двигаться, останавливаться, и избегать препятствия, как днём, так и ночью. В Вольво также разрабатывают технологию, которая позволяет автомобилю самостоятельно парковаться, а также возвращаться в заранее обозначенную точку сбора по нажатии на кнопку на вашем смартфоне.
Стоит лишь убрать самое слабое звено в процессе вождения — водителя — и дороги станут самым безопасным местом, заявляют специалисты Вольво.
Большая часть новых технологий появится во втором поколении модели XC90, но самые продвинутые технологии в ближайшие 10 лет вряд ли станут доступны покупателям. Вольво предупреждает, что технологии, обеспечивающие наибольшую безопасность, влетят в копеечку, но большинство этих функций, используют уже существующие аппаратные средства (проще говоря «железо»). Вся суть инноваций – это программные средства, которые эти компоненты связывают. Большинство из них используют стандартные камеры и системы радаров – даже система ночного определения пешеходов, а это позволяет избежать использования дорогостоящих систем с инфра-красными камерами с широким диапазоном экспозиции.
Технология разработана таким образом, чтобы быть дешёвой, и Вольво уже получает неплохую прибыть от лицензирования новых разработок. Но вопрос в следующем: будут ли супер-экономичные бренды, нацеленные на рынки с низкой покупательной способностью, такие как as Dacia, Tata или Maruti подходить для таких технологий, остаётся открытым.
Обнаружение животных
В Швеции каждый год фиксируется 50 000 аварий с участием животных. Из них 6 000 приходится на столкновения с лосями (а это животное достигает двух метров в высоту и может весить полтонны). При столкновении с лосем, ноги животного не достаточно крепкие, чтобы в капоте автомобиля начался процесс поглощения удара, поэтому вся сила удара приходится на передние стойки. Система, разработанная Вольво, позволяет выявить опасность за 500 миллисекунд, и начать торможение, что позволяет избежать столкновения с животным, или, снизить скорость до значения, при котором передние стойки смогут выдержать удар и защитить пассажиров.
Система «обучалась» по фотографиям животных.
Определение края дороги или отбойника и помощь в рулении
По статистике, собранной Вольво, 25% аварий происходит из-за съезда машины с дороги. Из них, две трети происходят на скорости более 70 км/ч. По-сути, со следующего поколения, машины будут оснащаться устройствами, которые сканируют края дороги. В случае, если водитель приближается к краю дороге, машина начнёт автоматически корректировать траекторию в противоположном направлении и притормаживать, если это будет необходимо. Такая опция появится в следующем поколении XC90.
Предупреждение о пешеходах в темноте
Множество производителей имеют собственные системы для определения пешеходов в ночное время, но Вольво собирается стать первым производителем, объединившим это с системой торможения. Комплекс, который будет предложен в ХС90 2014 года, будет использовать камеру и множество других опций, которые позволяют работать и в ясный день и при скудном освещении фар.
Использования дорогостоящих инфракрасных камер удалось избежать. Система выдаёт аудио предупреждение перед тем, как начать торможение. Она способна распознавать пешеходов и велосипедистов.
Взаимодействие между машинами
Стандартизированный протокол взаимодействия не будет согласован как минимум до 2016 года, но автомобили, которые могут «общаться» с другими машинами и элементами дороги имеют миллион преимуществ. Технология основанная на передаче данных через Wi-Fi позволяет предложить водителю оптимальную скорость, чтобы всегда проезжать на «зелёный», выдавать предупреждения, если машина впереди затормозила (даже если она не находится в зоне видимости), или предупреждать о препятствиях на дороге (ремонтные работы или разбитые машины).
Автоматическая парковка
Это один из основных пунктов в амбициях Вольво по созданию автономных автомобилей: автомобиль который сможет сам припарковаться, а потом вернуться к владельцу. Как только парковки смогут передавать информацию о количестве свободных мест, можно будет оставить автомобиль в специальном месте, после чего автомобиль будет сам искать свободное место и припаркуется там.
В приложение на телефоне автовладельца придёт уведомление, что машина припаркована. А по нажатии на другую кнопку, автомобиль сам вернётся к владельцу.
методические указания для обучающихся по образовательной программе высшего образования по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Открытая электронная библиотека научно-образовательных ресурсов Оренбуржья
Проект выполнен при поддержке Правительства Оренбургской области, Оренбургского регионального отделения Партии «Единая Россия» и Министерства образования Оренбургской области
Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс: http://elib.osu.ru/handle/123456789/11633
| Название: | Основы технологии производства и ремонта автомобилей : методические указания для обучающихся по образовательной программе высшего образования по направлению подготовки 23. 03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов |
| Авторы: | Кеян, Е. Г. Фаскиев, Р. С. |
| Ключевые слова: | транспорт автомобильный транспорт технологии производства автомобилей технологии ремонта автомобилей производство автомобилей ремонт автомобилей методические указания |
| Дата публикации: | 2019 |
| Издатель: | ОГУ |
| Аннотация: | Методические указания предназначены для проведения практических занятий и выполнения курсового проекта по дисциплине «Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования» для обучающихся по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов всех форм обучения. |
| URI: | http://elib.osu.ru/handle/123456789/11633 |
| Располагается в коллекциях: | Учебники, учебные пособия |
Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.
Какие технологии революционизируют автомобильное производство?
Автомобильная промышленность претерпевает серьезные изменения. Волна новых технологий из-за пределов отрасли, особенно технология Индустрии 4.0, начинает существенно влиять на рабочие процессы в отрасли.
Какие технологии революционизируют автомобильное производство?
Меган Рэй Николс | Школа науки
В то же время новые разработки в отрасли, такие как тенденции к электрификации и автономным транспортным средствам, заставляют производителей адаптироваться и вкладывать еще больше ресурсов в исследования и разработки транспортных средств.
Эти технологии проектирования и производства, скорее всего, изменят автомобильную промышленность в следующем десятилетии.
Автономные и полуавтономные транспортные средства
Автономные автомобили, которые используют технологию искусственного интеллекта и специальные бортовые датчики для самостоятельного вождения, часто рассматриваются как следующее крупное достижение в истории автомобилестроения. Однако существуют серьезные проблемы для технологии, которые могут сделать полностью автономные транспортные средства непрактичными в ближайшей перспективе.
Полевые испытания показали, что технологии еще предстоит пройти долгий путь. Несколько громких аварий побудили некоторых производителей замедлить или прекратить работу над автономными транспортными средствами. Uber, например, в конце 2020 года выделила свое подразделение беспилотных автомобилей в стартап.
В результате некоторые производители сосредотачиваются на полуавтономных транспортных средствах. Они используют ИИ для поддержки водителя-человека, а не для сохранения полного контроля над автомобилем.
BMW, например, собирается выпустить автомобиль с условными функциями автономного вождения в 2021 году.
Эти приложения технологии менее амбициозны, но они могут быть более реалистичными в качестве точки продажи.
3D-печать
Производители экспериментируют с новыми деталями, изготовленными с использованием промышленных 3D-принтеров — инструментов аддитивного производства, которые могут создавать новые конструкции, с которыми не справляются субтрактивные методы производства.
В автомобильной промышленности 3D-печать позволила создать более сложные, органичные конструкции, которые могут быть легче или прочнее обычных компонентов.
Некоторые производители также используют 3D-печать для изготовления деталей по требованию. Такой подход может упростить производство запасных частей и более длительную поддержку устаревших автомобилей — возможно, еще долго после того, как оригинальная модель снята с производства.
Электрификация
Растущий потребительский спрос на электромобили и гибриды в сочетании с увеличением государственных инвестиций в инфраструктуру электромобилей означает, что крупные автопроизводители начинают очень серьезно относиться к электрификации автомобилей.
Одно исследование, проведенное компанией Jabil, занимающейся производственными услугами, показало, что 48% автопроизводителей «стремятся стать лидерами рынка полностью электрических транспортных средств». Ожидаемые запуски от крупных автопроизводителей, похоже, совпадают с этим ожиданием. В 2021 году мы увидим ряд новых электромобилей от крупных производителей, таких как Audi Q4 e-tron и BMW i4.
Мы также увидим электромобили от растущего числа стартапов, пытающихся проникнуть в отрасль — Bollinger B1, Byton M-Byte и Rivian RT1 должны быть запущены в 2021 году.
На данный момент дорогостоящие технологии, лежащие в основе электромобилей, означают, что они останутся чем-то вроде предмета роскоши.
Тем не менее, крупные производители применяют агрессивный подход к исследованиям и разработкам в области электротехники. Достижения в области технологий электромобилей могут вскоре привести к снижению затрат.
В любом случае электрификация, вероятно, будет приобретать все большее значение для будущего отрасли, поскольку потребители продолжают требовать более экологичных альтернатив автомобилям, работающим на газе.
Промышленность 4.0 Технология
Трудно обсуждать какой-либо промышленный сектор, не упомянув о продолжающемся влиянии Индустрии 4.0.
Оцифровка бизнес-файлов, использование инструментов на основе ИИ и растущий парк датчиков Интернета вещей (IoT) означают, что производители автомобилей собирают, хранят и анализируют больше данных, чем когда-либо прежде.
Продолжающаяся оцифровка автомобильной промышленности и увеличение объема собираемых данных позволили создать новые инструменты проектирования на основе данных.
Например, производители начали использовать технологию цифровых двойников — точные цифровые копии компонентов, автомобилей или даже целых заводских линий — для улучшения бизнес-процессов. Эти цифровые двойники позволили производителям и разработчикам проводить расширенные симуляции производительности продукта еще до того, как у них появится физический прототип.
Достаточно продвинутая технология цифровых двойников может учитывать огромное количество переменных, таких как форма компонента, материал и вес.Например, большинство автопроизводителей используют алюминий или аналогичные материалы для силовых агрегатов, как правило, из-за малого веса и энергопоглощающих свойств металла.
Однако не все алюминиевые сплавы производятся одинаково. Дизайнер, желающий поэкспериментировать с несколькими прототипами из разных сплавов, может воспользоваться преимуществами технологии цифровых двойников для быстрого проведения экспериментов — без необходимости заказывать и ждать несколько немного отличающихся дизайнов прототипов.
С помощью цифровых двойников заводских линий вы даже можете смоделировать влияние, которое окажет новый продукт, объем необходимого переоснащения и ожидаемые сбои.Эта информация дает менеджерам фабрики больше шансов определить шаги, которые они могут предпринять, чтобы свести к минимуму влияние нового продукта на рабочие процессы фабрики.
Инструменты интеллектуального проектирования
Новые, более интеллектуальные инструменты проектирования также играют более непосредственную роль в процессе проектирования.
Инструменты генеративного проектирования, например, используют искусственный интеллект и аналогичные технологии, основанные на алгоритмах, для создания возможностей проектирования, которые производители могут рассмотреть. При генеративном дизайне дизайнер может начать с проблемы, которую ему нужно решить, например, с веса конкретного компонента, и использовать комбинацию уже существующих проектов и алгоритмов проектирования для создания совершенно нового прототипа.
Технология генеративного проектирования все еще является экспериментальной, но несколько крупных автопроизводителей уже начали создавать прототипы компонентов с помощью инструментов.
Партнерство General Motors с AutoDesk, например, привело к созданию нескольких ранних прототипов компонентов с использованием инструментов генеративного проектирования. Прототипы отличаются уникальным и легким дизайном, который выглядит почти органично.
Использование технологии генеративного проектирования отчасти стало возможным благодаря более широкому использованию 3D-печати в промышленности.Легче всего производить эти органические формы с помощью технологии аддитивного производства, а не с помощью традиционных подходов к изготовлению деталей.
Как технологии меняют автомобильное производство
Технологии «Индустрии 4.0», меняющиеся потребительские предпочтения и новые производственные инструменты, вероятно, окажут серьезное влияние на отрасль.
По мере того, как автопроизводители собирают все больше и больше данных, интеллектуальные подходы к производству становятся еще более практичными.В будущем для дизайнеров может стать типичным активное использование инструментов генеративного проектирования, цифровых двойников и 3D-печати для создания дизайна новых автомобилей.
Содержание и мнения в этой статье принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения ManufacturingTomorrow
Комментарии (0)
Этот пост не имеет комментариев.Будьте первым, кто оставит комментарий ниже.
Опубликовать комментарий
Вы должны войти в систему, прежде чем оставлять комментарии. Войти сейчас.
Технологии производства автомобилей — Geomiq
Технологии, используемые в автомобильной промышленности, более сложные и привлекательные.За десятилетия произошли улучшения в технологии, используемой, например, в автоматизации производственного процесса. Применение новых технологий привело к более быстрому строительству, снижению стоимости и повышению эффективности. Некоторые из методов, используемых в производстве, включают:
Литье под давлением
Литье под давлением — это процесс, используемый при формировании деталей автомобилей путем введения расплавленного материала в полость. Оборудование принимает форму, размер и конфигурацию пресс-формы после охлаждения.Расплавленный материал впрыскивается в полости металла или стали в зависимости от предпочтений в конструкционном материале деталей.
В настоящее время он применяется в конструкции пластиковых деталей автомобилей. Этому можно придать любую требуемую форму, поскольку форма зависит от формы и размера материала, в который вы собираетесь заливать горячую форму.
3D-печать
3D-печать — это технология, использующая 3D-принтеры для нанесения слоев на изделия. Процесс контролируется компьютером.Это позволило производить готовые изделия сложной формы и повышенной точности. Применение этой технологии в производственном секторе привело к созданию цифровых моделей готовых изделий. Большая часть автомобилестроения в последнее время оцифрована. Это помогает сделать их работу менее сложной, удобной и актуальной; следовательно, технология играет роль и очень полезна.
Обработка с ЧПУ
Обработка с числовым программным управлением — это технология, в которой компьютеры используются для автоматического управления такими машинами, как дрели и токарные станки.Он включает в себя подачу на машину с числовым программным управлением закодированной информации, которую она использует для выполнения своих функций без ручной обработки.
ЧПУ — это автоматизированная технология, которая позволила ускорить производство продукции по сравнению с некомпьютерной обработкой. Станок с числовым программным управлением — это бесплатный инструмент, управляемый компьютером. ЧПУ экономичнее и удобнее. Эта технология помогла создать более красивую и точную продукцию, поскольку она более точна по сравнению с ручной обработкой.
Изготовление листового металла
Эта технология автоматизирована и применяется в модификации автомобилей, поддерживая и удовлетворяя потребности клиентов. Листовой металл используется из-за его пластичности и эластичности. Изготовление листового металла также используется при изготовлении цельных деталей кузова, восстановлении автомобилей и каркасах безопасности, что повышает производительность и безопасность этих компонентов. Лучшие производители также уделяют внимание лучшим способам повышения безопасности, при этом листовой металл также может сыграть свою роль.
Новые методы производства | Артикул
Уровневые поставщики и производители транспортных средств за пределами рынка легковых автомобилей уже давно являются пионерами внедрения новых технологий.
AMS исследует некоторые из последних инноваций и методов, используемых для сокращения затрат и повышения качества продукции
За последние два десятилетия производственные технологии выросли в геометрической прогрессии, поскольку многие сегменты автомобильной промышленности внедрили методы, направленные на снижение затрат на рабочую силу и материалы при одновременном повышении производительности. , эффективность и качество компонентов.Тем не менее, в то время как некоторые сегменты промышленности быстро переходят на новые технологии производства, автомобильная промышленность США, состоящая в основном из так называемых автопроизводителей Детройтской тройки, не спешит внедрять такие методы. Этому есть ряд причин: современные системы диктуют отдельные производственные предприятия и линии для каждой модели автомобиля; существует сопротивление профсоюзов любой технологии, которая может сократить рабочие места; а производители автомобилей просто не могут корректировать свои методы производства с достаточной скоростью, чтобы внедрять новые технологии.
По мере того, как крупные автомобильные OEM-производители продолжают сокращать производство и персонал, все больше поставщиков первого и второго уровня берут на себя роль технологических новаторов в таких областях, как исследования и разработки, разработка новых продуктов, оснастка и производство. Они также поставляют полные узлы, такие как приборные панели, дверные панели и панели крыши, а также другие комплектующие компоненты.
Меньше, стройнее и проворнее, чем их OEM-клиенты, эти поставщики осознают преимущества новых производственных технологий, а инвестиции приносят отдачу в более короткие периоды времени.Таким образом, они более склонны тратить значительные суммы денег на внедрение новых производственных технологий, в то время как автопроизводители полагаются на те же компании, чтобы помочь им снизить собственные затраты. Сравните процессы OEM-производителей автомобилей с производителями строительной техники и оборудования, снегоходов, вездеходов (ATV), тракторов, садовой и садовой техники.
За исключением объема капитальных вложений, необходимых для обновления технологии, нет никакой очевидной причины, по которой в эту эпоху сокращения затрат автопроизводители не могли воспользоваться преимуществами повышения эффективности, обеспечиваемыми этими новыми технологиями.
Сварочные роботы
Автоматизация играет множество ролей в производстве транспортных средств. Робототехника стала популярной на раннем этапе, но именно появление передового программного обеспечения дало робототехнике истинное преимущество в снижении удельного труда автопроизводителей. Однако лидеры профсоюзов не любили роботов. Образ профсоюзных рабочих, заменяемых машинами, ударил по самому сердцу профсоюзов и свел внедрение робототехники к минимуму. В то время как OEM-производители столкнулись с необходимостью поддерживать уровень рабочей силы, поставщики первого уровня быстро внедрили эту технологию, воспользовавшись преимуществами эффективности производства и в конечном итоге став лидерами в этой области.
Поскольку для сборки автомобиля требуется до 5000 точечных сварных швов сопротивлением, приоритет был отдан автоматизации процесса сварки. Delphi Technologies является одним из таких новаторов в области автоматизированной сварки с технологией сварки с сопротивлением деформации (DRW). Разработанный с использованием программы Lean Manufacturing Engineering, DRW отвечает всем требованиям: повышенная эффективность, производительность и качество, и в то же время он идеально подходит для крупносерийных приложений, таких как производство автомобилей.
Будучи бывшей дочерней компанией General Motors, Delphi, в свою очередь, продолжила развивать свою технологию DRW, создав SpaceForm, первую компанию под эгидой Delphi Technologies.Новая компания, расположенная в Трое, штат Мичиган, в партнерстве с Edison Welding Institute, послужила убедительным доказательством того, что более мелкие и гибкие поставщики могут лучше производить технологии, свободные от бюрократических проволочек более крупных компаний.
По сути, технология SpaceForm DRW основана на том, что два электрода пропускают ток через свариваемый металл, создавая тепло, которое соединяет две части вместе. Вместо того, чтобы полагаться на сварочный материал или нить для соединения двух поверхностей, соединение происходит от самих сопрягаемых поверхностей.Идеальное применение – это трубчатые конструкции для транспортных средств, а также процессы, требующие сварки разнородных материалов для получения совершенно новых структурных подходов. Трубчатые конструкции, как сообщает SpaceForm, позволяют создавать более легкие и экономичные транспортные средства, в отличие от тех, в которых используется штампованный металл.
Покраска в условиях ограниченного пространства
Как и сварка, роботизированная покраска позволяет производителям реализовать преимущества по сравнению с ручными операциями, включая улучшенное нанесение и снижение проблем со здоровьем и безопасностью, поскольку сотрудники не могут находиться в покрасочных камерах.
Однако не всегда легко автоматизировать покраску в ограниченном пространстве. Ведущий поставщик промышленных роботов для покраски (а также для сварки, погрузочно-разгрузочных работ, сборки и обслуживания машин) компания АББ предлагает IRB 52 для покраски в областях, где ключевым фактором является ограниченное пространство. Робот компактен и может быть установлен на полу, потолке или стене под любым углом. Несмотря на уменьшенный размер, ABB утверждает, что у него большой рабочий диапазон и отличная маневренность. IRB подходит для различных применений красок, включая 1k, 2k и водоразбавляемые краски.Полезная нагрузка в 7 кг отвечает большинству требований к решениям с одним, двумя или тремя пистолетами, при этом он может работать в различных режимах работы — автоматическая линия с отслеживанием конвейера или ручное управление с челночным или поворотным столом. IRB также имеет функцию обратного изгиба, что вместе с досягаемостью 1,45 метра означает, что для двух покрасочных камер требуется только один робот, когда они установлены лицом к лицу.
«IRB 52 — идеальный робот для покраски в промышленности», — говорит Стоун Ши, менеджер по продукции ABB.«Это доступное, профессиональное и высококачественное решение для покраски».
Военные космические рамы
В январе прошлого года SpaceForm и мичиганская компания GraviKor объявили о стратегическом развитии и лицензионном соглашении по разработке технологии космических рам для транспортных средств для безопасности и военных рынков. Многолетнее соглашение между двумя компаниями включает в себя эксклюзивную лицензию на «область использования» военных транспортных средств для GraviKor с использованием технологии DRW SpaceForm. Это позволяет практически мгновенно соединять высокопрочные трубчатые компоненты.По словам GraviKor, это ключ к преодолению связанных с этим затрат, связанных с традиционными методами изготовления пространственной рамы.
Джейсон Панкин, специалист по созданию новых предприятий Delphi, говорит: «DRW будет использоваться для новых применений, которые в настоящее время не используются из-за ограничений традиционной технологии сварки при работе с такими металлами, как алюминий.
DRW будет конкурировать на основе качества и общей стоимости, чтобы стать предпочтительной технологией для определенных крупносерийных продуктов, а потенциально — это важно — тяг подвески, поперечных балок приборной панели и опор двигателя.DRW может сэкономить на инструментах, масках и посадочных местах, уменьшив количество необходимых рабочих мест».
Размер горловины
Сварка уже более десяти лет находится на переднем крае производственных технологий. Одной из самых больших проблем автоматизации процесса сварки является его адаптация к толстолистовому металлу, используемому в производстве крупногабаритной строительной и землеройной техники. На заводе Caterpillar Work Tools в Хертогенбосе, Нидерланды, автоматизированная сварка толстолистового металла помогла компании выйти на новый уровень эффективности благодаря использованию робота с 24-миллиметровым проходным сечением (24 мм в многослойном исполнении), который сокращает время сварки на 40 % по сравнению с для завершения процесса вручную.
Такой экстремальный размер горловины является исключительным и может быть достигнут только за несколько проходов сварочной горелки. Правильная скорость наплавки накладывает ряд жестких ограничений на процесс, а для предотвращения перегорания проволоки плотность мощности дуги не может превышать 1,5 кДж. Производственный процесс Caterpillar представляет собой один из немногих примеров автоматизации сварки, используемой при изготовлении толстолистового металла, просто из-за физического размера требуемой системы и больших инвестиций, которые она представляет, что является серьезным препятствием для многих производственных компаний.Valk Welding поставила систему Caterpillar Work Tool, включая приложение для программирования.
Автоматизация этого процесса дала огромные преимущества: сокращение времени процесса привело к экономии средств. Ручная сварка лезвия на большом ковше для копания раньше занимала более восьми часов, и из-за смены смены в середине сборки компонент всегда охлаждался и требовал повторного нагрева (для завершения дополнительной сварки).
По словам Валка, сварочный робот сокращает время, необходимое для этой работы, на 60 процентов.
В то время как у производителей транспортных средств могут быть оговорки по поводу использования роботизированной сварки в приложениях, требующих индивидуальной работы, компания Caterpillar Work Tools обнаружила, что стандартизация продукции по всему ассортименту продукции (которая сама состоит из компонентов, изготавливаемых небольшими партиями по индивидуальному заказу) сыграла им на руку. Например, зубья, приваренные к лопастям ковша, одинаковы для разных продуктов. Чтобы устранить разницу в позиционировании, компания Valk установила программируемую систему для создания подпрограммы для приварки зуба, применяя эту подпрограмму везде, где нужно было расположить зуб.Это сэкономило много времени на программирование, а автономное приложение для программирования обеспечило гибкость, необходимую для изготовления нескольких вариантов. Кроме того, весь процесс сварки можно моделировать в автономном режиме.
Формование гильзы
Новая технология отделки поверхности – еще одна область быстрого развития. Обшивка люка, например, требует сочетания высокой прочности и малого веса. В этом случае футеровка имеет сэндвич-структуру: прокладочный слой из сотового картона между внешними слоями стекломата, продукт наращивается внутри формы.После размещения на него напыляют полиуретан (PUR) и придают ему форму. Затем готовый компонент выгружается вручную, при этом форму необходимо очищать и распылять разделительный состав после каждого цикла.
Работая с немецким производителем машин KraussMaffei, который поставил производственную систему, корейский поставщик автомобильных компонентов недавно начал серийное производство этих накладок для люка. При разработке новой производственной системы KraussMaffei стремилась автоматизировать как можно больше этапов производства.Разработанный как поворотный стол с тремя рабочими станциями, первая станция позиционирует фиксирующие рамы, удерживающие предварительно собранную сотовую прокладку и стекломаты в форме, при этом рама удерживает сэндвич-структуру в натянутом состоянии, чтобы предотвратить образование складок и складок.
На второй станции робот управляет смесительной головкой для безвоздушного распыления KraussMaffei, пропитывая стекломаты полиуретаном. На третьей станции компоненту придается окончательная форма, и робот-манипулятор выгружает его из формы. Поскольку реакционная смесь PUR теперь содержит внутренний разделительный агент, отпадает необходимость в очистке и распылении отдельных разделительных агентов.Автоматизация системы позволила снизить трудозатраты и повысить производительность высокого качества.
Кожа PUR
Компания KraussMaffei, представленная почти четыре года назад, постоянно совершенствует свою технологию SkinForm PUR. Первоначально разработанная для мелких деталей, таких как подстаканники, производимые поставщиком автомобильных запчастей Fisher Automotive Systems, технология SkinForm сочетает в себе реактивное литье под давлением (RIM) и литье под давлением путем нанесения декоративной полиуретановой «кожи» на отлитую под давлением подложку.Автоматизированные системы для этой технологии включают извлечение формованного стержня из одного материала с помощью смесительной головки для полиуретана, впрыскивающей двухкомпонентное мягкое покрытие, подаваемое из машины KraussMaffei RIM-Star MiniDos PUR.
KraussMaffei сообщает, что, хотя первоначально эта система использовалась с более мелкими деталями, теперь она все шире используется с более крупными деталями. В дополнение к корейскому примеру компания Cadence Innovation, расположенная в Либереце, Чешская Республика, использует эту систему для производства панелей внутренней отделки дверей автомобилей.
Аддитивное производство
Быстрое прототипирование (RP) появилось на сцене в начале 1990-х с появлением стереолитографии (SLA).В то время SLA играла лишь ограниченную роль в производстве, создавая прототипы деталей, которые годились только для презентационных целей. Хотя это дало производителям лучшее представление о том, как на самом деле будет выглядеть окончательная часть, эти демонстрационные образцы нельзя было протестировать или использовать как реальную часть, хотя это было лучше, чем пытаться представить физическую часть на чертеже или даже в 3D. компьютерная модель. По мере развития технологии RP материалы превратились в то, что стало известно как быстрое производство (RM).
Сегодня в этих процессах используется «аддитивная» технология, то есть детали создаются слой за слоем с использованием различных порошкообразных полимеров и металлов, а для отверждения материала используется лазер. В ходе этого процесса производятся не только прототипы, но и детали, готовые к конечному использованию. В настоящее время используется несколько технологий аддитивного производства, в том числе моделирование наплавления (FDM) и выборочное лазерное спекание (SLS), в которых используются порошковые металлы. Эта технология аддитивного производства (AF) становится все более популярной, поскольку оборудование, используемое для «печати» деталей, становится более универсальным и экономичным.
Грэм Троманс, менеджер Консорциума быстрого производства в Университете Лафборо, Великобритания, говорит, что основными преимуществами технологии AF является экономия времени и средств. В одном тематическом исследовании, проведенном для Land Rover, консорциум RM смог добиться сокращения времени на 80 % и снижения затрат на 60 % за счет использования быстрого прототипирования, в первую очередь благодаря более совершенным конструкциям, новым технологическим возможностям, проверенным временем.
новых концепций, сокращение переоснащения и снижение проектных рисков по сравнению с 3D CAD.«Часто при использовании CAD для производства детали инженер говорит: «О, я не ожидал, что все будет так», что является хорошей причиной для быстрого прототипирования». Консорциум RM изготовил детали как RP, так и RM для McDonnell Douglas F-18 Hornet, а также компания разработала полноразмерный двигатель. «У нас были проблемы с тем, чтобы заставить дизайнеров использовать RP и RM», — говорит Троманс. Однако одна из лучших причин для использования аддитивных технологий заключается в том, что сложность формы детали никогда не является проблемой, как это может быть с технологией вычитания (механической обработки) или с использованием литья под давлением для компонента.
LFI Inmold
Кроме того, KraussMaffei теперь предлагает новый процесс окраски Inmold для изготовления деталей методом литья под давлением (LFI) с блестящими поверхностями. Слой краски распыляется непосредственно на поверхность формы, после чего распылительная смесительная головка наносит барьерный слой.
Слой LFI заливается в форму, которую затем закрывают и зажимают. В результате получается высокопрочная, армированная волокном деталь с выдающейся блестящей поверхностью.
Новый процесс окраски LFI Inmold уже используется в компании Harita Seating Systems Limited в Хосуре, Индия, где он используется для производства кожухов двигателя трактора.Он отличается от других процессов PUR тем, что длинные армирующие волокна стекла смачиваются PUR в самой смесительной головке. Одним из основных преимуществ этого является использование недорогих ровингов, а не предварительно формованных стеклянных матов.
Там, где наиболее широко используемым методом получения высококачественной поверхности детали LFI было нанесение полиуретана/стекловолокна обратно на термоформованную пленку, вставленную в форму, процесс нанесения барьерного покрытия является привлекательной альтернативой, особенно для проектов с относительно малые объемы производства или с большим количеством цветовых вариантов.Будущие приложения могут включать индивидуальное массовое производство автомобилей.
Когда краска наносится непосредственно в форму, поверхности формы должны быть очень высокого качества и отполированы до блеска. KraussMaffei производит пресс-формы в своем Центре компетенций по инструментальным технологиям на заводе в Фирзене, Германия.
Альтернативный процесс заключается в нанесении только барьерного покрытия на детали LFI в форме и последующем их окрашивании. Этот вариант привлекателен для производителей, у которых уже есть линии покраски, таких как крупные OEM-производители и их поставщики.Окрашенные или готовые к окраске детали также могут быть изготовлены в виде деталей с сотовым заполнителем, как упоминалось выше, при этом дополнительное барьерное покрытие предотвращает видимость сотового заполнителя на поверхности. В настоящее время в основном эти окрашенные армированные волокном детали применяются в грузовых автомобилях, автобусах, грузовых автомобилях и сельскохозяйственной технике.
Свобода проектирования с Quickparts
Компания Quickparts со штаб-квартирой в Атланте, штат Джорджия, является ведущим поставщиком быстрых прототипов и мелкосерийных деталей, изготавливаемых на заказ.
Компания использует различные материалы для процессов, включающих SLS, FDM и литье из уретана. Патрик Хантер, вице-президент по продажам и маркетингу, говорит, что SLS фактически стал основным производственным процессом для аэрокосмической промышленности. «Поскольку SLS предоставляет полную свободу проектирования, аэрокосмические компании начали включать его в свои проекты. Поскольку мы видим, что объемы производства сокращаются, я думаю, что он начнет выходить на автомобильный рынок как жизнеспособный процесс». Компания Quickparts изготовила специально разработанную деталь, используемую для размещения беспроводного сканера, разработанного для сканирования плиток поверхности орбитальных кораблей космических челноков.Необходимо было найти и оценить трещины и дефекты на плитках, облицовывающих внешнюю обшивку космического корабля. Задача заключалась в том, что корпус нужно было построить очень быстро из материала производственного качества, который мог бы выдерживать регулярные длительные периоды использования без разрушения.
Компания Quickparts использовала процесс FDM для создания модели, при этом строительный материал (термопластик производственного качества) расплавлялся, а затем экструдировался через специально разработанную головку на платформу для создания двухмерного поперечного сечения.Поперечное сечение быстро затвердевает, и следующий слой выдавливается на предыдущий слой, и этот процесс продолжается до тех пор, пока модель не будет завершена. Quickparts также использовала этот тип быстрого производства для производства конечного продукта. «Без использования дорогостоящих инструментов эти детали, разработанные по индивидуальному заказу, можно изготовить быстро, недорого и в любое время», — говорит Хантер. «С таким большим количеством настроек быстрое производство в целом начнет набирать силу. Лично я считаю, что автомобильный сектор не был вынужден осваивать новые производственные технологии.С текущими экономическими условиями и изменениями в дизайне продукции быстрое производство может иметь возможность выйти на автомобильный рынок.
Удаление летучих органических соединений
Другое приложение для сборки тракторов используется компанией «Пластикс Unlimited» из Айовы для производителя сельскохозяйственной техники Gehl. По словам Терри Киффера, президента Plastics Unlimited, в этом процессе используется инженерный композит без инструментов (TEC), который устраняет летучие органические соединения (ЛОС) для компонентов капота и капота.Компоненты производятся с использованием запатентованного процесса, при котором армированная стекловолокном подложка формируется на обратной стороне термоформованной пластиковой оболочки с отделкой класса А, которая имеет цвет для придания глянцевого блеска. Сочетая термопластическую и композитную технологии, в процессе используется до 35% смолы на основе сои, что делает продукт экологически чистым.
В обход моста
Прямое цифровое производство (DDM) — это процесс, который использует цифровое представление детали для производства конечного продукта, в основном от машины до непосредственного применения.
Это позволяет техническим специалистам обходить промежуточные процессы, такие как создание пресс-формы или штампа, или любую предварительную обработку. В отличие от субтрактивного производства, технология прямого производства представляет собой аддитивную технологию, при которой детали создаются слоями с помощью лазера на основе набора данных из САПР. Карл Деккер, президент Met-L-Flo, сервисного центра прототипирования, который предлагает стереолитографию (SLA), выборочное лазерное спекание (SLS) и моделирование наплавления (FDM), говорит, что компания добавила прямое цифровое производство (DDM) в свой портфель. .«Эти технологии начинают находить применение в производственном сообществе. Теперь мы используем DDM в цехах».
Исследовательская деятельность
Boeing, EOS Electro Optical Systems, Evonik Industries и MCP HEK Tooling недавно объединились с немецким университетом Падерборна для создания Исследовательского центра прямого производства (DMRC). Подписанное в июле 2008 года представителями компаний и университета соглашение обязывает к дальнейшему развитию процессов и систем непосредственного производства.
«Прямое производство дает возможность значительно снизить затраты на производство деталей, а также расширить возможности изготовления более сложных и функциональных компонентов», — говорит Джефф ДеГрандж, председатель правления консорциума DMRC и старший менеджер по прямому цифровому производству в Boeing Phantom Works, передовая научно-исследовательская организация Boeing.
Каждая из четырех компаний-партнеров внесет свой вклад в исследовательскую работу, при этом Boeing будет определять производственные процессы и требования к системам с аэрокосмической точки зрения, а Evonik Industries будет производить стандартные материалы на основе полимеров (плюс решения по материалам, адаптированные для прямого производства).Планируется, что EOS и MCP HEK Tooling предоставят экспертные знания в области разработки систем лазерного спекания и лазерной плавки для металлов и полиамидов.
Точность сканирования
Хотя 3D CAD или «твердотельное» моделирование появились относительно недавно, те, кто открыл для себя их преимущества перед 2D-версиями, пожинают плоды.
Компания John Deere получает от поставщиков множество деталей, смоделированных в САПР, одна из которых представляет собой рукоятку механизма наклона рулевого управления. По неизвестным причинам он не совпадал должным образом с зубьями шестерни.
Компания John Deere сначала проверила деталь с помощью координатно-измерительной машины (КИМ) и определила, что детали были дефектными, несмотря на то, что поставщик настаивал на том, что они были изготовлены в соответствии со спецификацией. Тем не менее, учитывая необычно высокую частоту отказов на сборочной линии для механизма наклона рулевого управления, компания John Deere пришла к выводу, что необходимо сравнить всю заводскую форму с проектной моделью, чтобы определить реальную причину смещения.
Компания заключила контракт с компанией 3DScanCo из Атланты, штат Джорджия, на сканирование, проверку и проверку наличия дефектов в деталях, которые получала компания John Deere.Компания выбрала лазерное 3D-сканирование как лучший выбор для проекта из-за его способности быстро фиксировать деформацию и изменения формы по всей детали.
Данные с высоким разрешением, полученные сканером Konica Minolta VIVID 91, использовались для создания высокоточных (в пределах 0,002 дюйма) отчетов об инспекции, которые были необходимы John Deere для подтверждения своих первоначальных выводов. Сравнив полученные данные сканирования с проектными данными САПР, предоставленными John Deere, 3DScanCo создала контрольную карту цветов и анализ поперечных сечений, которые четко показали несколько областей отклонения между формой САПР и реальными деталями, что в конечном итоге привело к смещению в поле.
После выпуска отчета поставщик внес изменения в оснастку, вторая партия рукояток успешно совпала с зубьями шестерни и обеспечила надлежащее функционирование механизма рулевого управления наклоном. Данные сканирования и контроля, созданные 3DScanCo, не только значительно снизили количество отказов на сборочной линии, но и дали инженерам John Deere новые идеи о том, как моделировать более качественные данные САПР для будущих деталей.
Цели Исследовательского центра прямого маркетинга
Заявленными целями Исследовательского центра прямого производства, который был создан в июне этого года, является значительное улучшение свойств продукта, производственных затрат и стабильности процесса методов прямого производства инструментов.
и мелкие серийные детали.Находясь в Университете Падерборна, центр может обеспечить тесное сотрудничество различных академических дисциплин машиностроения, информатики, химии и материаловедения, а также исследователей из отраслевых партнеров DMRC. Компетенции университета в области машиностроения включают механику, легкие конструкции, технологию частиц, технологию полимеров и мехатронику. В химии к ним относятся полимерные материалы и интерфейсные процессы, а также информатика.Тесному сотрудничеству способствует прочная организационная структура с непосредственной близостью лабораторий с одной стороны и офисов членов DMRC с другой. Четыре компании-основателя — Boeing, EOS Electro Optical Systems, Evonik Industries и MCP HEK Tooling — инвестируют в DMRC в общей сложности 2 млн евро в течение пятилетнего контракта, что эквивалентно ежегодному взносу в размере 100 000 евро на компанию. Кроме того, Университет Падерборна внесет 600 000 евро. Немецкая земля Северный Рейн-Вестфалия также вложила 1 евро.
4 миллиона на улучшение исследовательской инфраструктуры университета для прямого производства. Исследованиями в DMRC будут руководить профессора Падерборнского университета, а выполнять их будут технический персонал и студенты. Прикомандированные сотрудники из промышленности также будут вносить свой вклад и частично работать над совместными проектами в DMRC. Первоначальные исследования будут сосредоточены на совершенствовании процессов лазерного спекания/технологии плавления металлического и пластикового порошка. «Этот консорциум… предоставит нашим студентам, преподавателям и сотрудникам возможность узнать о новейших технологиях прямого производства и поделиться своими знаниями в этой области», — говорит профессор д-р Николаус Риш, президент Падерборнского университета. .
Будущее производства
В то время как производственные технологии продолжают развиваться, разработка и использование новых процессов, материалов и производственных технологий, скорее всего, останется в рамках консорциумов, поставщиков автомобилей и производителей машин.
Именно эти группы больше всего стремятся воспользоваться преимуществами повышенной автоматизации, улучшенных материалов и более экономичных процессов. Фактически, поскольку OEM-производители требуют более низких цен на детали и, таким образом, резко снижают маржу поставщиков, сокращение производственных затрат является не выбором, а требованием, если целью является получение прибыли и сохранение бизнеса.
Это знамение времени: то, о чем поставщики всегда знали, вполне может оказаться спасением для OEM-производителей — какой бы ни была причина того, что в итоге не удалось воспользоваться этой возможностью сокращения затрат, внедрение собственной технологии может стать ключевой фактор в их продолжающейся борьбе за выживание.
Производственные тенденции и технологии в автомобильной промышленности
Несколько лет назад автопроизводители начали заново изобретать себя в качестве цифровых компаний, но теперь, когда они оправляются от бизнес-травмы, вызванной пандемией, необходимость завершить путь цифровизации более актуальна, чем Когда-либо.
У них не будет выбора, поскольку более ориентированные на технологии конкуренты внедряют и внедряют производственные системы с поддержкой цифровых двойников и продвигаются вперед с электромобилями (EV), услугами подключенных транспортных средств и, в конечном итоге, с автономными транспортными средствами. Автопроизводители примут несколько трудных решений, чтобы заняться разработкой программного обеспечения собственными силами, а некоторые даже начнут создавать свои собственные операционные системы и компьютерные процессоры, предназначенные для транспортных средств, или будут сотрудничать с некоторыми производителями микросхем для разработки операционных систем следующего поколения и микросхем для работы на них. бортовые системы для будущих автономных транспортных средств.
Как ИИ меняет производственные операции
На участках сборки автомобилей и на производственных линиях приложения искусственного интеллекта (ИИ) используются несколькими способами. К ним относятся новые поколения интеллектуальных роботов, взаимодействие человека и машины и передовые методы обеспечения качества.
Хотя ИИ широко используется при проектировании автомобилей, автопроизводители в настоящее время также используют ИИ и машинное обучение (МО) в своих производственных процессах. Робототехника на сборочных линиях не нова и используется десятилетиями.Однако это были роботы в клетках, которые действовали в строго определенных пространствах и не допускали вторжения человека из соображений безопасности. С помощью ИИ умные коллаборативные роботы могут работать со своими коллегами-людьми в общей среде сборки. Коллаборативные роботы используют ИИ, чтобы обнаруживать и ощущать, что делают люди, и корректировать свои движения, чтобы не травмировать своих коллег-людей. Покрасочные и сварочные роботы, работающие на алгоритмах искусственного интеллекта, могут делать больше, чем просто следовать заранее запрограммированной процедуре.ИИ позволяет им выявлять дефекты или несоответствия в материалах и компонентах и соответствующим образом адаптировать процесс или выдавать предупреждения об обеспечении качества.
ИИ также используется для моделирования и имитации производственных линий, машин и оборудования, а также для повышения общей производительности производственного процесса. ИИ позволяет моделированию производства выйти за рамки одноразового моделирования заранее определенного сценария процесса и перейти к динамическому моделированию, которое может адаптироваться к изменяющимся условиям, состоянию материалов и машин и изменять моделирование.Эти симуляции могут впоследствии адаптировать производственные процессы в режиме реального времени.
Развитие аддитивного производства производственных деталей
Использование 3D-печати для изготовления производственных деталей в настоящее время является неотъемлемой частью автомобильного производства, и эта отрасль уступает только аэрокосмической и оборонной промышленности в использовании аддитивного производства (АП) для производства . Большинство автомобилей, производимых сегодня, имеют широкий ассортимент деталей, изготовленных AM, включенных в общую сборку.
Это включает в себя ряд автомобильных деталей, от компонентов двигателя, шестерен, коробок передач, компонентов тормозов, фар, обвесов, бамперов, топливных баков, решеток и крыльев до конструкции рамы.Некоторые автопроизводители даже печатают целые кузова для небольших электромобилей.
Для растущего рынка электромобилей AM будет иметь особое значение с точки зрения снижения веса. Хотя это всегда было желательным для автомобилей с традиционным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) для повышения эффективности использования топлива, эта проблема важнее, чем когда-либо, поскольку меньший вес может означать гораздо более длительный срок службы батареи между зарядками. Кроме того, вес батареи сам по себе является недостатком электромобилей, поскольку батареи могут добавить более тысячи лишних фунтов к электромобилю среднего размера.Автомобильные компоненты могут быть разработаны специально для производства AM, чтобы они были намного легче и значительно улучшили соотношение веса и прочности.
Почти каждую деталь в каждом типе транспортного средства теперь можно сделать легче за счет производства AM, а не с использованием металлов.
Цифровой двойник оптимизирует производственные системы
Используя цифрового двойника в автомобильном производстве, можно планировать весь производственный процесс в полностью виртуальной среде, прежде чем физически строить производственные линии, транспортные системы и роботизированные рабочие ячейки или устанавливать автоматизацию и элементы управления.Благодаря своим характеристикам в реальном времени цифровой двойник может имитировать систему во время ее работы. Это позволяет производителям контролировать систему, создавать модели для корректировок и вносить изменения в систему.
Внедрение цифрового двойника позволяет оптимизировать каждую фазу производственного процесса. Сбор данных датчиков во всех функциональных компонентах системы обеспечивает необходимую обратную связь, позволяет проводить прогнозную и предписывающую аналитику и сводит к минимуму незапланированные простои. Кроме того, виртуальный ввод в эксплуатацию автомобильной производственной линии работает в сочетании с процессом цифрового двойника, проверяя работу элементов управления и функций автоматизации и обеспечивая базовую работу системы.
Рекомендации
Автомобильная промышленность вступает в новую эру, перед которой стоит задача перехода на совершенно новый продукт, основанный на полном изменении силовой установки, используемой для обеспечения мобильности. Переход от автомобилей с ДВС к электромобилям является обязательным из-за явной необходимости сократить выбросы углерода и смягчить растущее потепление на нашей планете.Автомобильная промышленность решает задачу разработки и производства электромобилей следующего поколения, используя новые научные и технологические достижения в области искусственного интеллекта и аддитивного моделирования, а также внедряя цифровые двойники для решения этих задач. Другим отраслям было бы полезно последовать примеру автомобильной промышленности в использовании технологий и науки для продвижения своей отрасли в 21 век.
Будущие процессы производства автомобилей и материалы
Чтобы повысить безопасность автомобиля, его стоимость, экономию топлива и уровень шума, необходимо создать новые и инновационные материалы.В то время как автомобили прошлого полностью изготавливались из стали, теперь производители перешли на алюминий, магний и композитные материалы, которые обеспечивают улучшенные характеристики. Чтобы приспособиться к этим новым материалам, также внедряются новые технологии производства.
Эта статья является второй в серии из трех частей, посвященных автомобильным тенденциям:
Как указано в отчете о дорожных картах технологий Центра автомобильных исследований (CAR), это одни из самых важных тенденций в автомобильном производстве, за которыми следует следить в ближайшие годы.Новые автомобильные материалы, инновационное производство деталей и автоматизированные процессы сборки быстро переопределяют то, как работает отрасль поставщиков автомобилей.
Однако в автомобильной промышленности существует некоторая неопределенность, которая может повлиять на то, как быстро эти передовые автомобильные технологии станут рыночным стандартом. Новые материалы должны быть безопасными, экономически эффективными и коммерциализированными, если они, вероятно, будут использоваться для большего количества компонентов транспортных средств. Но для достижения этих производственных стандартов в первую очередь необходимо усовершенствовать сам производственный процесс.
Какие наиболее часто используемые автомобильные материалы?
ОтчетCAR Technology Roadmaps определяет современные материалы и производственные технологии, используемые в 42 транспортных средствах, охватывающих четыре сегмента транспортных средств (автомобили, кроссоверы, внедорожники, легкие грузовики) с модельного года 2015/2016. 42 выбранные модели составляют примерно 50% продаж легковых автомобилей в США
Неудивительно, что исследование показало, что современные автомобили представляют собой преимущественно стальные конструкции с некоторым использованием алюминия.
Каркасы транспортных средств, включая полы, двери, крыши, боковые панели кузова и крылья, обычно изготавливаются из стали. Поскольку эти компоненты в наибольшей степени отвечают за безопасность водителя, для них труднее всего использовать другие материалы. С материалами, используемыми для других менее важных компонентов, таких как капот автомобиля, люк на крыше, бампер или опора двигателя, часто экспериментируют, поскольку они дают возможность снизить общий вес автомобиля.
Сегодня и в обозримом будущем наиболее часто используемые автомобильные материалы включают:
- Мягкая сталь : Мягкие стали легко формуются, что делает их лучшим выбором для производителей автомобильных деталей, использующих холодную штамповку и другие устаревшие производственные процессы.Их максимальная прочность на растяжение составляет 270 МПа.
- Высокопрочная сталь (HSS) : Высокопрочные стали используют традиционные стали и удаляют углерод во время цикла обжига. Это означает, что более мягкие стали можно формовать, а затем запекать в более твердые металлы. Типичные классы прочности на растяжение находятся в диапазоне от 250 до 550 МПа.
- Высокопрочный низколегированный сплав (HSLA) : HLSA представляют собой углеродистые марганцевые стали, упрочненные добавлением микролегирующих элементов, таких как титан, ванадий или ниобий.Они имеют предел прочности при растяжении до 800 МПа и все еще могут подвергаться штамповке.
- Усовершенствованная высокопрочная сталь (AHSS) : Усовершенствованные высокопрочные стали обычно дают уровни прочности свыше 550 МПа. Они представляют собой композиты, изготовленные из нескольких металлов, которые затем нагреваются и охлаждаются на протяжении всего производственного процесса, чтобы соответствовать спецификациям детали.
- Сверхвысокопрочная сталь (UHSS) : Обладает такими же свойствами, что и AHSS, но поддерживает уровень прочности не менее 780 МПа.
- Бор/мартенсит : Мартенсит — самая твердая и прочная форма стали, но она также наименее поддается формованию. Он имеет те же свойства, что и бор, предел прочности при растяжении которого составляет от 1200 до 1800 МПа. Они обычно комбинируются с более мягкими сталями для формирования композитов.
- Алюминий 5000/6000 (AL 5000/6000) : Алюминий серии 5000 легирован магнием. Алюминий серии 6000 содержит как кремний, так и магний, который образует силицид магния и делает алюминиевый сплав поддающимся термообработке.
- Магний : Магний является привлекательным материалом для использования в автомобилях из-за его легкого веса. В сплаве магний имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех конструкционных металлов.
- Пластик, армированный углеродным волокном (CFRP) : Углепластики представляют собой чрезвычайно прочные легкие пластики, содержащие углеродные волокна для повышения прочности. Они дороги в производстве, но спрос на них в автомобильной промышленности будущего будет расти по мере снижения затрат.
Это означает, что более мягкие стали можно формовать, а затем запекать в более твердые металлы. Типичные классы прочности на растяжение находятся в диапазоне от 250 до 550 МПа.
Они дороги в производстве, но спрос на них в автомобильной промышленности будущего будет расти по мере снижения затрат.Как показано выше, состав транспортных средств быстро меняется и становится невероятно разнообразным.
Инновационные методы производства автомобильных деталей
Холодноформованная стальпо-прежнему является отраслевым стандартом для производства автомобильных деталей, но, как подробно описано в приведенных выше инновационных материалах, будущее за высокопрочными материалами. Высокопрочные стали плохо поддаются холодной штамповке, что привело к недавнему развитию горячей штамповки/штамповки, где можно разрабатывать более прочные, тонкие и легкие компоненты.
Некоторые из инновационных производственных процессов, которые изменят представление об автомобильных деталях, включают:
- Горячедеформированная сталь : Повышение температуры стали повышает пластичность и помогает формировать сложные формы без образования трещин.
- Алюминий горячей штамповки : Алюминий требует меньше тепла, но следует той же логике, что и нагревание стали. Алюминий нагревают и формуют примерно при 200-300 градусах Цельсия для улучшения гибкости, а затем охлаждают для повышения прочности.
- Литье тонкостенных алюминиевых сплавов под высоким давлением : Высокие температуры плавления и затвердевания алюминия означают, что тонкие алюминиевые формы необходимо заполнять быстро, прежде чем температура остынет. Это создает потребность в производственных процессах с высокой температурой и высоким давлением.
- Трансферное формование смолы : Смолы закачиваются под высоким давлением в формы, где они встречаются с предварительно вставленной волокнистой заготовкой. Это превращает легкие преформы в высокопрочные автомобильные детали.
- 3D-печать : 3D-печать дает производителям возможность разрабатывать прототипы и детали в натуральную величину, которые значительно сложнее, чем это возможно при формовании или литье. Детали можно печатать с использованием различных материалов, от высокопрочного пластика до алюминия и некоторых более прочных металлов.
Детали можно печатать с использованием различных материалов, от высокопрочного пластика до алюминия и некоторых более прочных металлов.Поскольку холодное формование и традиционное прессование/формование становятся менее популярными, это приведет к появлению более новых и инновационных технологий, представленных выше. Горячая штамповка в настоящее время является самой популярной и будет по-прежнему превосходить другие методы производства автомобилей из-за ее способности создавать более прочные и легкие стали.
Процессы сборки автомобилей: настоящее и будущее
Ручная и автоматизированная точечная сварка соединяет соприкасающиеся металлические поверхности с экстремальным нагревом, создаваемым электрическим током.Это был стандартный способ соединения стали на протяжении десятилетий в автомобильной промышленности, но он будет неэффективен при интеграции деталей на неметаллической основе.
Автомобильные сборщики должны искать в будущем новые варианты, которые могут соединять несколько типов материалов вместе. Некоторые включают:
- Клеи : Содержит широкий спектр веществ типа клея, которые в настоящее время могут соединять ковры, ветровые стекла и т. д., но вскоре будут иметь дополнительные применения, поскольку ожидается увеличение количества пластиковых деталей.
- Сварные/катаные заготовки по индивидуальному заказу и заготовки, сваренные лазером (TWB/TRB/LWB) : Сочетает в себе несколько марок, толщин и покрытий стали для размещения лучшего материала в лучших местах.
- Заклепки/самопроникающие заклепки (SPR) : Использует высокоскоростной процесс механического крепления для точечного соединения листового материала, обычно из стали и алюминиевых сплавов.
- Болтовое соединение : Использует предварительно просверленные отверстия для вставки болта и гайки, которые можно затянуть и зафиксировать, чтобы соединить два одинаковых или разнородных материала.
- Лазерная точечная сварка (LSW) : использует передовые лазерные системы для создания точки сварки, которая сплавляет металлы в жесткое соединение.
- Шурупы Flow Drill (FDS) : Использует самопроникающий и выдавливаемый крепеж для соединения слоев листового металла. Это сочетает в себе свойства сверления трением и нарезания резьбы, поскольку винт действует как крепежный элемент и как инструмент для сверления и нарезания резьбы.
Точечная сварка, уже переживающая спад, быстро уступит свою популярность специализированным клеям, которые смогут максимально эффективно соединять пластиковые и металлические детали.Сварка заготовок и клепка также могут стать одними из самых популярных методов сборки по мере появления новых материалов.
Как будут развиваться материалы и процессы автомобильного производства?
Графики производства автомобилей или «дорожные карты», представленные в отчете CAR, представляют собой расчетный взгляд на будущее, основанный на текущих материалах и тенденциях процессов.
Хотя прогнозы никогда не могут быть сделаны с полной точностью, они предлагают расчетный подход, учитывающий технологические и стоимостные препятствия для конкурентоспособности.
Каждая инновационная технология производства и материал имеют факторы, которые могут повлиять на прогнозируемые сроки. В зависимости от этих факторов широкое внедрение в отрасли может быть ускорено или отложено.
Способствующие факторы
- Экономия топлива : Использование более легких материалов позволяет создавать более легкие транспортные средства, требующие меньше топлива для движения. Экономия топлива является привлекательной характеристикой для покупателей, поэтому автопроизводители постараются удовлетворить этот спрос.
- Сокращение выбросов транспортных средств : Законодательные требования могут вынудить производителей автомобилей повышать экономию топлива в качестве средства снижения выбросов парниковых газов (ПГ).
- Автономные транспортные средства : Автономные транспортные средства имеют значительно больше компонентов, чем транспортные средства, требуемые водителем. Этот дополнительный вес и пространство необходимо компенсировать за счет облегчения других частей.
- Электрический силовой агрегат : Электрические двигатели и батареи весят больше, чем современные двигатели внутреннего сгорания. Переход на электрические силовые агрегаты требует, чтобы другие материалы были легче, чтобы компенсировать это.
- Добавленный контент : Водители ожидают улучшения характеристик автомобиля с каждым модельным годом.Для этого компоненты должны со временем становиться легче, иначе пострадает экономия топлива.
Этот дополнительный вес и пространство необходимо компенсировать за счет облегчения других частей.Угрожающие факторы
- Соединение смешанных материалов : Различия в температурах плавления между материалами означают необходимость обновления традиционных методов сварки.
- Коррозия : Воздействие влаги может со временем разрушить новые материалы, что приведет к выходу из строя систем автомобиля.
- Термическое расширение : Когда детали попадают в покрасочные печи, детали, изготовленные из некоторых материалов, могут расширяться или иметь покрытие, отличное от других материалов.
- Время цикла : Детали, изготовленные из инновационных материалов, должны производиться с той же скоростью, что и традиционные технологии, чтобы обеспечить аналогичную производительность.
- Стоимость : Новые материалы, такие как углеродное волокно, могут стоить значительно дороже, чем традиционные материалы.
- Цепочка поставок : Производители по всему миру должны иметь возможность получать материалы и обслуживать оборудование для их обработки. Более сложные материалы трудно воспроизвести во всем мире, что приводит к сбоям в цепочке поставок.
- Переработка по окончании срока службы : Автомобильные материалы должны подлежать вторичной переработке после списания автомобиля. Некоторые передовые материалы не соответствуют требованиям по переработке.
- Ремонт : Стоимость ремонта выше при использовании более сложных материалов, что увеличивает стоимость владения, включая текущие расходы на техническое обслуживание.
- Недостаток талантов : Инженеры и рабочие производственных предприятий должны быть обучены работе с новыми сложными материалами и процессами.
Найти гранты правительства Канады для производителей автомобилей
Канадские федеральные и провинциальные правительства часто вводят новые государственные субсидии, беспроцентные ссуды и программы субсидирования заработной платы для канадских производителей автомобилей.Вы можете посетить наш каталог программ финансирования производителей автомобилей или связаться с Mentor Works , чтобы узнать, на какие программы финансирования может претендовать ваш бизнес. Mentor Works может написать или просмотреть вашу заявку на участие в программах государственного финансирования, чтобы обеспечить вам наилучшие шансы на одобрение.
Получите дополнительную информацию о материалах и процессах для производства автомобилей нового поколения, загрузив нашу бесплатную версию Canadian Automotive Trends PDF , чтобы узнать, как ваш бизнес может извлечь выгоду из текущих тенденций и воспользоваться преимуществами государственного финансирования.
Будущее автомобилестроения
В последние несколько лет автомобильная промышленность становится все более конкурентоспособной, поскольку производители и бренды борются за лидирующие позиции как на международном, так и на местном рынках. Производителям автомобилей необходимо найти инновационные способы выделиться за счет оптимизации процессов и снижения затрат в своих дилерских сетях и цепочках поставок. В основе этого лежат эффективные системы информационных и коммуникационных технологий.
Дальнейшее влияние на автомобильную промышленность оказывает стремление к снижению расхода топлива и созданию более экологичной окружающей среды, что привело к появлению электромобилей или электромобилей. Это возможно благодаря сотрудничеству между поставщиками энергии, ИТ-предприятиями и производителями автомобилей, создавая центр инноваций и возможностей, которые могут снизить стоимость поездок и уменьшить воздействие на окружающую среду.
Важность ИТ-решений
Значение ИТ для автомобильного производства значительно возрастает, особенно в отношении снижения себестоимости производства, а также повышения ценности основных бизнес-процессов.
Оптимизация производства, оптимизация процессов и точное понимание ожидаемого времени производства любого конкретного автомобильного компонента — все это ключ к точному планированию и прогнозированию ресурсов. Технологии могут позволить производителям автомобилей точно рассчитывать время производства, синхронизировать производство, улучшать планирование и контроль и многое другое. В конечном итоге это приводит не только к снижению затрат, но и к повышению качества.
Централизация этого в нескольких распределенных местах представляет собой проблему, для решения которой идеально подходят подключенные технологии и интеллектуальные решения.Стандартизация процессов по всему миру, консолидация поставщиков и оптимизация затрат в производственном процессе требуют поддержки сложных ИТ от глобального партнера. Такой партнер также идеально подходит для обеспечения стратегического руководства, а также внесения значительного вклада в снижение стоимости производства, а также исследований и разработок.
Исследования и разработки и 3D-печать
Инновационные усовершенствования, предоставляемые ИТ-партнерами, также могут помочь производителям автомобилей получить важное конкурентное преимущество.Одним из примеров таких инноваций являются платформы для 3D-печати. Использование 3D-печати в научно-исследовательских и производственных помещениях может помочь снизить затраты и повысить гибкость, помимо других преимуществ. Разработка и печать компонентов могут быть выполнены с меньшими затратами для производства готового продукта в более быстром темпе, без нарушения времени производства. Кроме того, время обработки изменений намного быстрее и экономичнее, а изменения можно вносить на лету, обеспечивая беспрецедентный уровень гибкости.
Экологичность
В области электронных автомобилей у ИТ-отделов есть много возможностей для сотрудничества с автомобильными и другими игроками в этой области. Например, ИТ-отдел предоставляет серверные платформы, которые позволяют использовать общедоступные системы оплаты и управления, необходимые для внедрения электронных автомобилей.
Владельцы коммерческой недвижимости могут использовать зарядные станции для электромобилей в качестве точки дифференциации и дополнительной ценности для клиентов, помогая увеличить посещаемость.Существуют также возможности для развития предприятий в отношении владения зарядными станциями и управления ими. Зеленая энергия является важным компонентом концепции «умного города» и обеспечивает нулевую дистанцию между правительствами и гражданами, а также предприятиями и клиентами. Эта технология получит значительный рост в будущем.
Концепция «подключенного автомобиля»
Кроме того, подключенные технологии могут помочь производителям автомобилей выделиться на фоне конкурентов.Эффективно внедряя концепцию «подключенного автомобиля», производители автомобилей могут использовать упреждающий прямой контакт с потребителями, что способствует развитию новых потоков доходов, а также постоянному совершенствованию продукции за счет более эффективной обратной связи с клиентами.
Это также может помочь в оптимизации процессов и снижении затрат на управление автопарком и логистику, среди прочих преимуществ.
По своей сути автомобильный сектор — это такой же бизнес, как и любой другой, генерирующий данные, которые необходимо анализировать для более эффективной работы в будущем.Базовые технологические системы, используемые бизнесом в различных других отраслях, должны принести огромные преимущества в секторе, который сталкивается с растущими проблемами со многих сторон.
Топ-10 тенденций и инноваций в автомобильной промышленности на 2022 год
Всесторонний обзор тенденций автомобильной промышленности, которые следует ожидать в 2022 году, показывает, что информационно-ориентированные технологии играют центральную роль в будущем отрасли. Промышленность внедряет новые технологии в свою деятельность в беспрецедентных масштабах.В дополнение к таким технологиям, как искусственный интеллект (ИИ) и большие данные и аналитика, которые существуют уже некоторое время, новые технологии, такие как Интернет вещей (IoT) и блокчейн, также находят многочисленные применения в автомобилестроении.
На карте инноваций представлены 10 основных тенденций в автомобильной промышленности и 20 многообещающих стартапов
Для этого углубленного исследования основных тенденций и стартапов в автомобильной промышленности мы проанализировали выборку из 4 859 мировых стартапов и масштабируемых компаний. Результатом этого исследования является инновационная аналитика на основе данных, которая улучшает процесс принятия стратегических решений, предоставляя вам обзор новых технологий и стартапов в автомобильной промышленности.Эти идеи получены в результате работы с нашей платформой StartUs Insights Discovery Platform на основе больших данных и искусственного интеллекта, охватывающей более 2 093 000 стартапов и масштабируемых компаний по всему миру. Платформа быстро предоставляет исчерпывающий обзор новых технологий в конкретной области, а также на раннем этапе выявляет соответствующие стартапы и расширения.
На приведенной ниже карте инноваций представлен обзор 10 основных отраслевых тенденций и инноваций, которые влияют на автомобильные компании по всему миру.
Кроме того, Карта автомобильных инноваций показывает 20 тщательно отобранных стартапов, все из которых работают над новыми технологиями, продвигающими свою область. Чтобы изучить индивидуальные идеи, просто свяжитесь с нами.
Топ 10 Автомобильная промышленность Тенденции
- Автономные транспортные средства (AVS)
- Автономное транспортное средство
- Транспортные средства
- Электрификация
- Общая мобильность
- Shared Intelligence
- Большие данные и аналитики
- Интерфейсы человека
- Blockchain
- 3D Печать
- Интернет вещей
Нажмите, чтобы загрузить
Хотите узнать обо всех 4 800+ стартапах и расширениях?
Древовидная карта показывает влияние 10 основных тенденций в автомобильной промышленности
На приведенной ниже древовидной карте показаны 10 основных тенденций в автомобильной промышленности, которые повлияют на компании в 2022 году.
Новые компании работают над созданием первого полностью автономного транспортного средства для городских дорог, что, в свою очередь, ускоряет развитие автомобильных подключений и Интернета вещей. Кроме того, по мере того, как страны стремятся отказаться от использования ископаемого топлива, значительное число новых стартапов в области электрификации разрабатывают электромобили и соответствующую зарядную инфраструктуру. Еще один способ сократить количество автомобилей на дорогах — продвигать и создавать решения для совместной мобильности, включающие в себя связь на первой и последней милях, а также городской общественный транспорт.
Нажмите, чтобы загрузить
Хотите узнать, какая технология больше всего повлияет на ваш бизнес?
Глобальная тепловая карта стартапов охватывает 4 859 автомобильных стартапов и масштабируемых компаний
Глобальная тепловая карта стартапов, представленная ниже, показывает глобальное распределение 4 859 образцовых стартапов и масштабируемых компаний, которые мы проанализировали для этого исследования. Тепловая карта, созданная с помощью платформы StartUs Insights Discovery, показывает, что большинство этих компаний находится в Соединенных Штатах, в то время как мы также наблюдаем рост активности в Европе, особенно в Великобритании и Франции.
Ниже вы познакомитесь с 20 из этих 4 800+ многообещающих стартапов и масштабируемых компаний, а также с решениями, которые они разрабатывают. Эти 20 стартапов были отобраны вручную на основе таких критериев, как год основания, местоположение, привлеченное финансирование и многое другое. В зависимости от ваших конкретных потребностей ваши лучшие варианты могут выглядеть совершенно по-разному.
Нажмите, чтобы загрузить
10 основных тенденций и инноваций в автомобильной промышленности
1. Автономные транспортные средства (AV)
Самоуправляемые или автономные транспортные средства сводят к минимуму потребность в водителях и выглядят готовыми изменить повседневный транспорт.Парки беспилотников расширяют возможности доставки на «последней миле», сокращают время простоя и направлены на то, чтобы сделать общественный транспорт относительно более безопасным.
Например, за счет сокращения аварий, вызванных усталостью или небрежностью водителя. Беспилотники оснащены передовыми технологиями распознавания, такими как компьютерное зрение с улучшенным искусственным интеллектом для выявления препятствий на маршруте.
Intvo повышает безопасность автономных транспортных средств
Американский стартап Intvo разрабатывает технологию прогнозирования поведения пешеходов. В отличие от двухмерных (2D) и трехмерных (3D) технологий обнаружения объектов, учитывающих ограниченные параметры, их решение проверяет положение головы, зрительный контакт и движения ног пешеходов, погодные условия и назначает уровень риска.Это снижает количество ложных срабатываний при обнаружении пешеходов и повышает безопасность автономных транспортных средств.
Udelv создает автономные транспортные средства для доставки в Лас-Майл
Американский стартап Udelv предоставляет автономные транспортные средства для доставки на «последней миле». Он сочетает в себе передовые алгоритмы искусственного интеллекта и сверхскоростные телеоперации для управления с помощью человека в уникальных ситуациях.
Фургоны стартапа имеют грузоподъемность ок. 360 кг (800+ фунтов) и развивает скорость примерно до 100 км/ч (60 миль/ч).Фургоны доставляют продукты из близлежащих магазинов и отправляют push-уведомление о прибытии заказа.
2. Связь с транспортным средством
В настоящее время автомобили снабжены защищенной от несанкционированного доступа цифровой идентификацией, которая отличает их от других транспортных средств в сети. Это позволяет легко отслеживать данные о транспортном средстве для различных вариантов использования, таких как страхование, безопасность водителя, профилактическое обслуживание и управление автопарком. Обмен данными о транспортных средствах помогает не только отдельному клиенту, но и меняет всю экосистему мобильности.Стартапы и масштабные компании разрабатывают решения для подключения транспортных средств, которые позволяют им подключаться и обмениваться данными с другими транспортными средствами (V2V), сетью электромобилей (V2G), общественной инфраструктурой (V2I), а также с новыми и появляющимися способами использования данных транспортных средств (V2X).
).
V2X Network предлагает платформу подключенных данных о транспортных средствах
Британский стартап V2X Network предлагает платформу для автономных транзакций, которая сочетает в себе гео-сети и кэширование для обеспечения связи в режиме реального времени с малой задержкой.Платформа работает на основе технологий распределенного реестра (DLT) и обеспечивает высокую степень масштабируемости. Стартап использует шифрование корпоративного уровня, чтобы предоставить пользователям контроль над своими данными для усиления мер безопасности и конфиденциальности.
NoTraffic упрощает управление цифровой дорожной инфраструктурой
Израильский стартап NoTraffic разрабатывает платформу светофоров на основе искусственного интеллекта, которая оцифровывает управление дорожной инфраструктурой и связывает водителей с городскими дорогами для решения различных задач, связанных с дорожным движением.Данные обо всех участниках дорожного движения передаются и обрабатываются в режиме реального времени, чтобы обеспечить интеллектуальную мобильность.
Решение также служит основой для дополнительных услуг, таких как микроплатежи и микромобильность.
3. Электрификация
Истощение запасов ископаемого топлива и вред, наносимый окружающей среде его использованием, требуют продвижения использования решений для электромобильности. Для более широкого внедрения электромобилей необходимо решить такие проблемы, как высокая цена, плохая батарея, неадекватная зарядная инфраструктура, электрификация автопарка, а также питание зарядных сетей на основе возобновляемых источников энергии.Эти проблемы, наряду с необходимостью бороться с растущими выбросами парниковых газов во всем мире, стартапы работают над решениями для электрификации.
Lordstown Motors производит электрический пикап
Стартап Lordstown Motors Corps из США производит полностью электрический пикап. Грузовик EnduranceTM спроектирован как прочная рабочая машина и имеет меньше движущихся частей по сравнению с традиционными коммерческими автомобилями, что упрощает техническое обслуживание.
Он оснащен 4 ступичными электродвигателями для обеспечения полного привода и способен проехать более 250 миль (400 км) на одной зарядке.
ChargeX специализируется на модульных решениях для зарядки электромобилей
Немецкий стартап ChargeX предлагает модульное решение для зарядки электромобилей, которое превращает парковочные места в зарядные станции. Платформа стартапа Aqueduct проста в установке, имеет 4 зарядных модуля мощностью до 22 кВт, предоставляет ежемесячные отчеты и использует зарядный кабель Typ2. Решение распознает требования к мощности каждого автомобиля и автоматически регулирует скорость зарядки для каждого автомобиля.
4.Совместная мобильность
С подключенными транспортными средствами появились новые бизнес-модели, ориентированные на общую мобильность в качестве альтернативы традиционному владению транспортными средствами. Это обеспечивает мобильность как услугу (MaaS) и препятствует использованию неиспользуемых транспортных средств.
Такие решения удовлетворяют потребности города или бизнеса без добавления новых транспортных средств, тем самым сокращая время ожидания для автопарков и загрязнение, вызванное бензиновыми или дизельными автомобилями.
Launch Mobility объединяет общие мобильные решения на единой платформе
Стартап Launch Mobility из США разрабатывает платформу для ряда общих мобильных решений.Платформа LM Mission ControlTM предлагает бесплатное или стационарное совместное использование автомобилей, расширенные услуги трансфера, общие скутеры без док-станции, программы аренды без ключа и одноранговую совместную мобильность. Приборная панель LM Misszon ControlTM позволяет бизнес-пользователям управлять своими автопарками. Кроме того, их водители используют готовые приложения или приложения с белой маркировкой для управления бронированием или удаленного доступа к транспортным средствам.
Beam разрабатывает электрические скутеры для городской мобильности
Стартап Beam из Сингапура специализируется на электронных скутерах для продвижения совместной мобильности в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
Их скутеры используют алюминиевую раму авиационного класса и адаптированы для совместного использования, безопасности, надежности и долговечности. Пользователи находят ближайший скутер Beam в приложении и после поездки паркуют его в видимых общественных местах. Кроме того, платформа микромобильности предлагает устойчивую альтернативу поездкам на короткие расстояния и помогает регулировать транспортный поток в городах.
5. Искусственный интеллект
Технологии искусственного интеллекта, такие как машинное обучение, глубокое обучение и компьютерное зрение, находят применение в роботизированной автоматизации в автомобильной промышленности.Они управляют беспилотными автомобилями, управляют автопарками, помогают водителям повышать безопасность и улучшают такие услуги, как техосмотр или страхование транспортных средств. ИИ также находит применение в автомобилестроении, где он ускоряет темпы производства и помогает снизить затраты.
RevitsOne предлагает решения для управления автопарком на основе ИИ
Индийский стартап RevitsOne предлагает программное обеспечение для управления автопарком на базе ИИ, подходящее для автопарков разного размера.
Система управления транспортным средством стартапа предоставляет информацию о скорости, жизненно важных показателях и информацию о состоянии здоровья.Водители получают выгоду от Voicera ID , голосового виртуального помощника, который помогает им отслеживать необходимую им информацию. Кроме того, бортовой регистратор скорости ограничивает скорость, чтобы препятствовать опасному поведению за рулем.
Apex AI предлагает интегрированную платформу управления автомобильными данными
Американский стартап Apex AI позволяет автомобильным компаниям внедрять сложные решения на основе ИИ. Apex.OS работает на автомобильных электронных блоках управления (ECU) и предлагает надежные, надежные и безопасные API-интерфейсы для разработки решений для автономной мобильности. ApexAutonomy предлагает модули для создания трехмерного восприятия, локализации и управления для обеспечения автономных транспортных средств. Наконец, MARV.Automotive — это настраиваемая и расширяемая платформа управления данными, которая надежно передает данные из автомобиля в облако.
Хотите узнать, какая технология больше всего повлияет на ваш бизнес?
6. Большие данные и аналитика
Эпоха больших данных и расширенной аналитики определяет различные решения на протяжении всего жизненного цикла автомобиля.Данные, собранные с транспортных средств, позволяют осуществлять профилактическое обслуживание, информируют менеджеров об их автопарке и оповещают соответствующие органы в случае аварий. Кроме того, автомобильные данные клиентов находят применение в стимулировании продаж, оптимизации цепочек поставок и улучшении дизайна новых автомобилей. Стартапы и развивающиеся компании разрабатывают решения для работы с большими данными, чтобы помочь производителям автомобилей, а также вспомогательным отраслям оптимизировать свои операции и максимизировать прибыль.
Procon Analytics предлагает решения для автомобильного финансирования
Американский стартап Procon Analytics использует большие данные, чтобы предложить решение для автомобильного финансирования.
Решение собирает миллионы точек данных в режиме реального времени и анализирует их, чтобы кредиторы могли мгновенно оценить и снизить риск. Это позволяет дилерам «Купи здесь, плати здесь» (BHPH) расширить свой бизнес и предоставить кредит клиентам с высоким уровнем риска. Кроме того, это также предлагает программные решения для отслеживания автопарка и активов, а также подключенных автомобилей.
Unit8 предлагает решения для автомобильных больших данных
Швейцарский стартап Unit8 использует большие данные и аналитику, чтобы предлагать цифровые решения для различных отраслей.Для автомобилестроения стартап разрабатывает прогностические модели, которые побуждают автомобильные компании улучшать маркетинг или операции и увеличивать свои доходы. Эти модели дают представление о конструкции продукта, цене, а также послепродажном обслуживании.
7. Человеко-машинные интерфейсы (ЧМИ)
По мере того, как беспилотные автомобили и автомобили с подключением к Интернету меняют автомобильный ландшафт, это коренным образом меняет то, как водители взаимодействуют с транспортными средствами.
Человеко-машинные интерфейсы используют голосовую или тактильную обратную связь для управления транспортными средствами.Они расширяют возможности того, как и какие аспекты автомобиля контролируются пользователями. Следовательно, такие интерфейсы делают вождение более безопасным и приятным. Другая форма HMI включает интеллектуальных виртуальных помощников, которые помогают водителям и пассажирам взаимодействовать с транспортными средствами и другими поставщиками услуг.
Awayr создает передовые решения HMI для подключенных автомобилей и автономных транспортных средств
Американский стартап Awayr разрабатывает человеко-машинные интерфейсы для транспортных средств, беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и роботов.Стартап работает с производителями оригинального автомобильного оборудования (OEM), чтобы сократить время цикла разработки HMI и повысить безопасность интерфейсов. Awayr также создает решения для управления вниманием водителя в нестандартных ситуациях, таких как автономные транспортные средства, которым иногда может потребоваться вмешательство человека.
Apostera специализируется на усовершенствованных системах помощи водителю (ADAS)
Немецкий стартап Apostera предлагает усовершенствованную систему помощи водителю (ADAS). Платформа стартапа сочетает в себе дополненную реальность (AR), интеллектуальную камеру и мониторинг объемного обзора для освещения маршрута на поворотах, кривых, склонах, а также на сложных перекрестках.Это помогает водителям сохранять полосу движения, предотвращает столкновения и обеспечивает возможность автономного вождения. Кроме того, решение настраивается для любой модели автомобиля или конкретных требований OEM.
8. Блокчейн
Блокчейн позволяет использовать множество приложений в автомобильной промышленности. К ним относятся обмен данными о транспортном средстве по защищенной сети для подключения и общие решения для мобильности, такие как заказ такси, городской транспорт и доставка. Кроме того, блокчейн находит применение для проверки цепочки поставок запасных частей или обеспечения того, чтобы сырье и запасные части поступали исключительно из законных и надежных источников.
Cube Intelligence создает блокчейны для автономных транспортных средств
Британский стартап Cube Intelligence разрабатывает основанную на блокчейне платформу безопасности для автономных транспортных средств. Технология стартапа использует хэш-коды для блокировки злонамеренных атак или попыток взлома автономных и подключенных автомобилей. Используемое оборудование собирает данные о мобильности и выбросах в режиме реального времени. Кроме того, Cube Intelligence предлагает услуги такси и услуги парковщика для AV, а также интеллектуальные системы управления парковкой.
DAV предлагает децентрализованную платформу автономных транспортных средств
Израильский стартап DAV предлагает децентрализованную платформу автономных транспортных средств, основанную на технологии блокчейн. Платформа позволяет автономным транспортным средствам обнаруживать AV, поставщиков услуг или клиентов вокруг них. Связь между транспортными средствами (V2V) осуществляется либо в блокчейне со смарт-контрактами, либо вне блокчейна с использованием протоколов DAV.
Стартап разрабатывает протоколы для сетей зарядки дронов, планирования полетов дронов и открытой мобильности.
9. 3D-печать
3D-печать помогает автомобильной промышленности тремя основными способами. Во-первых, он позволяет быстро создавать прототипы с помощью 3D-печатных моделей, которые ускоряют этапы проектирования и тестирования производства. Во-вторых, это позволяет производителям печатать запасные части в соответствии со своими требованиями. Наконец, аддитивное производство композитных материалов позволяет создавать более легкие, прочные и долговечные автомобильные детали.
9T Labs разрабатывает углеродные композиты для автомобильной промышленности
Швейцарский стартап 9T Labs использует аддитивное производство для производства углеродных композитов для использования в автомобильной промышленности.Программное обеспечение для проектирования стартапа Fibrify оптимизирует размещение волокна и автоматизирует производство оборудования с помощью технологии аддитивного синтеза для массового производства изделий из углеродного волокна. Композиты, напечатанные на 3D-принтере, более доступны по цене, легки, стабильны по размерам, устойчивы к коррозии, а также обладают повышенной прочностью и жесткостью.
Moi производит 3D-печатные автомобильные детали
Итальянский стартап Moi сочетает термореактивные композитные материалы и 3D-печать для производства высокопроизводительных деталей для автомобильной промышленности.Moi использует технологию непрерывного производства волокна (CFM), роботизированный интеллект и цифровое производство для укладки волокон. В результате решение легко масштабируется для производства композитов для панелей, рам и внутренних компонентов. Стартап также обслуживает другие отрасли, такие как аэрокосмическая, строительная и биомедицинская.
10. Интернет вещей
В автомобильной промышленности IoT обеспечивает безопасную связь между транспортными средствами, а также транспортными средствами и компонентами инфраструктуры.Эта технология повышает безопасность дорожного движения, устраняет заторы на дорогах, снижает загрязнение окружающей среды и расход энергии за счет более эффективного управления автопарком.
Стартапы и развивающиеся компании разрабатывают передовые технологии датчиков, чтобы собирать больше данных о транспортном средстве, а также позволять транспортному средству понимать свое окружение. Эта технология также автоматизирует оплату топлива и дорожных сборов.
EcoG создает платформу для зарядки электромобилей
Компания EcoG, работающая в Германии и США, представляет собой стартап, предлагающий операционную систему и платформу на основе IoT для зарядки электромобилей.Стартап предоставляет производителям инструменты, которые делают разработку и обслуживание инфраструктуры зарядки электромобилей простой, быстрой и масштабируемой. Это также позволяет операторам интегрировать сервисы и микросервисы в зарядные устройства, чтобы сделать процесс зарядки прибыльным. Кроме того, решение работает с любым зарядным устройством для электромобилей и позволяет распространять новые функции по всей сети.
KonnectShift разрабатывает решения для оптимизации автопарка на основе IoT
Канадский стартап KonnectShift предлагает решения IoT для оптимизации управления автопарком и активами.
Стартап разрабатывает Konnect — GS01 , автоматическое устройство электронной регистрации (ELD) для постоянного отслеживания состояния автомобиля. Решение включает в себя планирование и оптимизацию маршрутов для отправки в режиме реального времени, расширенную аналитику для включения предупреждений о вождении, транспортных средствах и топливе, предупреждения о профилактическом обслуживании для сокращения времени простоя, а также разработку приложений для управления водителями.
Откройте для себя все автомобильные технологии и стартапы
Аддитивное производство рядом с производственными площадками, автоматические проверки на основе искусственного интеллекта, использование больших данных для информирования проектирования и производства, а также человеко-машинные интерфейсы заново изобретают производственные процессы для игроков в автомобилестроении.Стремление к развитию электромобилей и беспилотных автомобилей усиливается благодаря достижениям в области машинного обучения и Интернета вещей.