Η αυτοκινητοβιομηχανία αναλαμβάνει την πρόκληση του σχεδιασμού και της κατασκευής της επόμενης γενιάς ηλεκτρικών οχημάτων, αξιοποιώντας αναδυόμενες τεχνολογίες για να φέρει επανάσταση στις διαδικασίες παραγωγής της.
Πριν από λίγα χρόνια, οι αυτοκινητοβιομηχανίες άρχισαν να επανεφευρίσκονται ως ψηφιακές εταιρείες, αλλά τώρα που αναδύονται από το επιχειρηματικό τραύμα της πανδημίας, η ανάγκη ολοκλήρωσης του ψηφιακού τους ταξιδιού είναι πιο επείγουσα από ποτέ. Καθώς οι περισσότεροι τεχνολογικά επικεντρωμένοι ανταγωνιστές υιοθετούν και εφαρμόζουν ψηφιακά συστήματα παραγωγής με διπλή τεχνολογία και σημειώνουν πρόοδο στα ηλεκτρικά οχήματα (EV), στις υπηρεσίες συνδεδεμένων αυτοκινήτων και, τελικά, στα αυτόνομα οχήματα, δεν θα έχουν άλλη επιλογή. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες θα λάβουν κάποιες δύσκολες αποφάσεις σχετικά με την εσωτερική ανάπτυξη λογισμικού και ορισμένοι θα αρχίσουν ακόμη και να κατασκευάζουν τα δικά τους λειτουργικά συστήματα και επεξεργαστές υπολογιστών ειδικά για οχήματα ή να συνεργάζονται με ορισμένους κατασκευαστές τσιπ για την ανάπτυξη λειτουργικών συστημάτων και τσιπ επόμενης γενιάς για λειτουργία - τα μελλοντικά συστήματα πλακέτας για αυτόνομα αυτοκίνητα.
Πώς η τεχνητή νοημοσύνη αλλάζει τις παραγωγικές διαδικασίες Οι χώροι συναρμολόγησης και οι γραμμές παραγωγής αυτοκινήτων χρησιμοποιούν εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) με ποικίλους τρόπους. Αυτές περιλαμβάνουν μια νέα γενιά έξυπνων ρομπότ, αλληλεπίδραση ανθρώπου-ρομπότ και προηγμένες μεθόδους διασφάλισης ποιότητας.
Ενώ η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) χρησιμοποιείται ευρέως στον σχεδιασμό αυτοκινήτων, οι αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν επίσης αυτήν την περίοδο την ΤΝ και τη μηχανική μάθηση (ΜΜ) στις διαδικασίες παραγωγής τους. Η ρομποτική στις γραμμές συναρμολόγησης δεν είναι κάτι καινούργιο και χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες. Ωστόσο, πρόκειται για ρομπότ σε κλουβιά που λειτουργούν σε αυστηρά καθορισμένους χώρους όπου κανείς δεν επιτρέπεται να εισβάλει για λόγους ασφαλείας. Με την τεχνητή νοημοσύνη, τα έξυπνα συνεργατικά ρομπότ (cobots) μπορούν να εργαστούν παράλληλα με τους ανθρώπινους ομολόγους τους σε ένα κοινό περιβάλλον συναρμολόγησης. Τα cobots χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη για να ανιχνεύουν και να αντιλαμβάνονται τι κάνουν οι ανθρώπινοι εργαζόμενοι και να προσαρμόζουν τις κινήσεις τους για να αποφεύγουν να βλάπτουν τους ανθρώπινους συναδέλφους τους. Τα ρομπότ βαφής και συγκόλλησης, που τροφοδοτούνται από αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης, μπορούν να κάνουν περισσότερα από το να ακολουθούν προγραμματισμένα προγράμματα. Η ΤΝ τους επιτρέπει να εντοπίζουν ελαττώματα ή ανωμαλίες σε υλικά και εξαρτήματα και να προσαρμόζουν τις διαδικασίες ανάλογα ή να εκδίδουν ειδοποιήσεις διασφάλισης ποιότητας.
Η Τεχνητή Νοημοσύνη χρησιμοποιείται επίσης για τη μοντελοποίηση και την προσομοίωση γραμμών παραγωγής, μηχανημάτων και εξοπλισμού, καθώς και για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης της παραγωγικής διαδικασίας. Η τεχνητή νοημοσύνη επιτρέπει στις προσομοιώσεις παραγωγής να υπερβαίνουν τις μεμονωμένες προσομοιώσεις προκαθορισμένων σεναρίων διεργασιών, μετατρέποντάς τες σε δυναμικές προσομοιώσεις που μπορούν να προσαρμόσουν και να αλλάξουν τις προσομοιώσεις στις μεταβαλλόμενες συνθήκες, τα υλικά και τις καταστάσεις των μηχανών. Αυτές οι προσομοιώσεις μπορούν στη συνέχεια να προσαρμόσουν τη διαδικασία παραγωγής σε πραγματικό χρόνο.
Η άνοδος της προσθετικής κατασκευής για εξαρτήματα παραγωγής Η χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή εξαρτημάτων παραγωγής αποτελεί πλέον καθιερωμένο μέρος της αυτοκινητοβιομηχανίας και η βιομηχανία έρχεται δεύτερη μόνο στην αεροδιαστημική και την άμυνα στην παραγωγή που χρησιμοποιεί προσθετική κατασκευή (AM). Τα περισσότερα οχήματα που παράγονται σήμερα έχουν μια ποικιλία εξαρτημάτων κατασκευασμένων από AM ενσωματωμένων στη συνολική συναρμολόγηση. Αυτό περιλαμβάνει μια σειρά εξαρτημάτων αυτοκινήτων, από εξαρτήματα κινητήρα, γρανάζια, κιβώτια ταχυτήτων, εξαρτήματα φρένων, προβολείς, κιτ αμαξώματος, προφυλακτήρες, δεξαμενές καυσίμου, γρίλιες και φτερά, έως δομές πλαισίων. Ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες εκτυπώνουν ακόμη και ολόκληρα αμαξώματα για μικρά ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Η προσθετική κατασκευή θα είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη μείωση του βάρους για την ακμάζουσα αγορά ηλεκτρικών οχημάτων. Ενώ αυτό ήταν πάντα ιδανικό για τη βελτίωση της απόδοσης καυσίμου σε οχήματα με συμβατικό κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE), αυτή η ανησυχία είναι πιο σημαντική από ποτέ, καθώς το μικρότερο βάρος σημαίνει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας μεταξύ των φορτίσεων. Επίσης, το ίδιο το βάρος της μπαταρίας αποτελεί μειονέκτημα των ηλεκτρικών οχημάτων και οι μπαταρίες μπορούν να προσθέσουν πάνω από χίλια κιλά επιπλέον βάρους σε ένα μεσαίου μεγέθους ηλεκτρικό όχημα. Τα εξαρτήματα αυτοκινήτων μπορούν να σχεδιαστούν ειδικά για προσθετική κατασκευή, με αποτέλεσμα ένα ελαφρύτερο βάρος και μια σημαντικά βελτιωμένη αναλογία βάρους προς αντοχή. Τώρα, σχεδόν κάθε μέρος κάθε τύπου οχήματος μπορεί να γίνει ελαφρύτερο μέσω της προσθετικής κατασκευής αντί της χρήσης μετάλλου.
Τα ψηφιακά δίδυμα βελτιστοποιούν τα συστήματα παραγωγής. Χρησιμοποιώντας ψηφιακά δίδυμα στην αυτοκινητοβιομηχανία, είναι δυνατό να προγραμματιστεί ολόκληρη η διαδικασία παραγωγής σε ένα πλήρως εικονικό περιβάλλον πριν από την κατασκευή γραμμών παραγωγής, συστημάτων μεταφορικών ταινιών και ρομποτικών κυψελών εργασίας ή την εγκατάσταση αυτοματισμών και ελέγχων. Λόγω της φύσης του σε πραγματικό χρόνο, το ψηφιακό δίδυμο μπορεί να προσομοιώσει το σύστημα ενώ λειτουργεί. Αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές να παρακολουθούν το σύστημα, να δημιουργούν μοντέλα για να κάνουν προσαρμογές και να κάνουν αλλαγές στο σύστημα.
Η εφαρμογή ψηφιακών διδύμων μπορεί να βελτιστοποιήσει κάθε στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας. Η καταγραφή δεδομένων αισθητήρων σε όλα τα λειτουργικά στοιχεία του συστήματος παρέχει την απαραίτητη ανατροφοδότηση, επιτρέπει την προγνωστική και κανονιστική ανάλυση και ελαχιστοποιεί τον μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας. Επιπλέον, η εικονική θέση σε λειτουργία μιας γραμμής παραγωγής αυτοκινήτων λειτουργεί με τη διαδικασία ψηφιακών διδύμων, επικυρώνοντας τη λειτουργία των λειτουργιών ελέγχου και αυτοματισμού και παρέχοντας μια βασική λειτουργία του συστήματος.
Υποστηρίζεται ότι η αυτοκινητοβιομηχανία εισέρχεται σε μια νέα εποχή, αντιμέτωπη με την πρόκληση της μετάβασης σε εντελώς νέα προϊόντα που βασίζονται σε εντελώς μεταβαλλόμενα συστήματα πρόωσης για κινητικότητα. Η μετάβαση από οχήματα με κινητήρα καύσης σε ηλεκτρικά οχήματα είναι επιτακτική λόγω της σαφούς ανάγκης μείωσης των εκπομπών άνθρακα και μετριασμού του προβλήματος της αυξανόμενης υπερθέρμανσης του πλανήτη. Η αυτοκινητοβιομηχανία αναλαμβάνει τις προκλήσεις του σχεδιασμού και της κατασκευής της επόμενης γενιάς ηλεκτρικών οχημάτων, αντιμετωπίζοντας αυτές τις προκλήσεις υιοθετώντας αναδυόμενες τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης και προσθετικής κατασκευής και εφαρμόζοντας ψηφιακά δίδυμα. Άλλες βιομηχανίες μπορούν να ακολουθήσουν την αυτοκινητοβιομηχανία και να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία και την επιστήμη για να ωθήσουν τη βιομηχανία τους στον 21ο αιώνα.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Μαΐου 2022
