Automobilový průmysl se hlásí k výzvě v podobě návrhu a výroby elektromobilů nové generace a využívá nové technologie k revoluci ve svých výrobních procesech.
Před několika lety se automobilky začaly měnit v digitální společnosti, ale nyní, když se zotavují z obchodního traumatu pandemie, je potřeba dokončit svou digitální cestu naléhavější než kdy jindy. Vzhledem k tomu, že stále více technologicky zaměřených konkurentů přijímá a implementuje výrobní systémy s digitálními dvojčaty a dosahuje pokroku v oblasti elektromobilů (EV), služeb propojených automobilů a v konečném důsledku i autonomních vozidel, nebudou mít na výběr. Automobilky učiní těžká rozhodnutí o vlastním vývoji softwaru a některé dokonce začnou vytvářet vlastní operační systémy a počítačové procesory specifické pro vozidla, nebo se spojí s některými výrobci čipů na vývoji operačních systémů a čipů nové generace, které je budou provozovat – budoucích palubních systémů pro autonomní vozidla.
Jak umělá inteligence mění výrobní operace Montážní prostory a výrobní linky automobilového průmyslu využívají aplikace umělé inteligence (AI) různými způsoby. Patří mezi ně nová generace inteligentních robotů, interakce člověk-robot a pokročilé metody zajišťování kvality.
Zatímco umělá inteligence se široce používá v automobilovém designu, automobilky v současné době také používají umělou inteligenci a strojové učení (ML) ve svých výrobních procesech. Robotika na montážních linkách není nic nového a používá se již po celá desetiletí. Jedná se však o roboty v kleci, kteří pracují v úzce vymezených prostorech, kam se z bezpečnostních důvodů nikdo nesmí vměšovat. Díky umělé inteligenci mohou inteligentní kolaborativní roboti pracovat po boku svých lidských protějšků ve sdíleném montážním prostředí. Koboti využívají umělou inteligenci k detekci a snímání toho, co dělají lidští pracovníci, a k úpravě jejich pohybů tak, aby neublížili svým lidským kolegům. Lakovací a svařovací roboti, pohánění algoritmy umělé inteligence, dokážou více než jen sledovat předem naprogramované programy. Umělá inteligence jim umožňuje identifikovat vady nebo anomálie v materiálech a součástkách a podle toho upravovat procesy nebo vydávat upozornění na zajištění kvality.
Umělá inteligence se také používá k modelování a simulaci výrobních linek, strojů a zařízení a ke zlepšení celkové propustnosti výrobního procesu. Umělá inteligence umožňuje, aby simulace výroby šly nad rámec jednorázových simulací předem určených procesních scénářů a vedly k dynamickým simulacím, které se dokáží přizpůsobit a změnit simulace měnícím se podmínkám, materiálům a stavům strojů. Tyto simulace pak mohou upravovat výrobní proces v reálném čase.
Vzestup aditivní výroby pro sériovou výrobu Využití 3D tisku k výrobě sériových dílů je nyní zavedenou součástí automobilové výroby a toto odvětví je na druhém místě hned po leteckém a obranném průmyslu v oblasti výroby s využitím aditivní výroby (AM). Většina dnes vyráběných vozidel má do celkové sestavy zabudovanou řadu dílů vyrobených aditivní výrobou. To zahrnuje řadu automobilových komponentů, od komponentů motoru, převodovek, brzdových komponentů, světlometů, karosářských sad, nárazníků, palivových nádrží, mřížek chladiče a blatníků až po rámové konstrukce. Někteří výrobci automobilů dokonce tisknou kompletní karoserie pro malé elektromobily.
Aditivní výroba bude obzvláště důležitá pro snižování hmotnosti na rozvíjejícím se trhu s elektromobily. I když to vždy bylo ideální pro zlepšení palivové účinnosti u konvenčních vozidel s motorem s vnitřním spalováním (ICE), tento problém je důležitější než kdy jindy, protože nižší hmotnost znamená delší výdrž baterie mezi nabitími. Samotná hmotnost baterie je také nevýhodou elektromobilů a baterie mohou středně velkému elektromobilu přidat více než tisíc liber navíc. Automobilové komponenty lze navrhnout speciálně pro aditivní výrobu, což vede k nižší hmotnosti a výrazně lepšímu poměru hmotnosti k pevnosti. Nyní lze téměř každou část každého typu vozidla odlehčit pomocí aditivní výroby namísto použití kovu.
Digitální dvojčata optimalizují výrobní systémy. Díky využití digitálních dvojčat v automobilové výrobě je možné plánovat celý výrobní proces v plně virtuálním prostředí ještě před fyzickou výstavbou výrobních linek, dopravníkových systémů a robotických pracovních buněk nebo instalací automatizace a řídicích systémů. Díky své povaze v reálném čase může digitální dvojče simulovat systém za chodu. To umožňuje výrobcům monitorovat systém, vytvářet modely pro provádění úprav a provádět změny v systému.
Implementace digitálních dvojčat může optimalizovat každou fázi výrobního procesu. Sběr dat ze senzorů napříč funkčními komponentami systému poskytuje potřebnou zpětnou vazbu, umožňuje prediktivní a preskriptivní analýzy a minimalizuje neplánované prostoje. Virtuální uvedení do provozu automobilové výrobní linky navíc spolupracuje s procesem digitálního dvojčete tím, že ověřuje provoz řídicích a automatizačních funkcí a poskytuje základní informace o provozu systému.
Předpokládá se, že automobilový průmysl vstupuje do nové éry a čelí výzvě přechodu na zcela nové produkty založené na kompletně měnícím se pohonu pro mobilitu. Přechod z vozidel se spalovacím motorem na elektromobily je nezbytný kvůli jasné potřebě snížit emise uhlíku a zmírnit problém rostoucího oteplování planety. Automobilový průmysl se ujímá výzev v podobě návrhu a výroby elektromobilů nové generace a řeší tyto výzvy zaváděním nově vznikajících technologií umělé inteligence a aditivní výroby a implementací digitálních dvojčat. Ostatní odvětví mohou následovat automobilový průmysl a využít technologie a vědu k posunu svého odvětví do 21. století.
Čas zveřejnění: 18. května 2022
