روندها و فناوری های ساخت در صنعت خودروسازی

صنعت خودرو با استفاده از فناوری‌های نوظهور برای متحول کردن فرآیندهای تولید خود، چالش طراحی و تولید نسل بعدی خودروهای الکتریکی را بر عهده گرفته است.
چند سال پیش، خودروسازان شروع به اختراع مجدد خود به عنوان شرکت های دیجیتال کردند، اما اکنون که از آسیب های تجاری ناشی از بیماری همه گیر خارج شده اند، نیاز به تکمیل سفر دیجیتالی آنها بیش از هر زمان دیگری ضروری است. همانطور که رقبای فناوری محور بیشتری اتخاذ و اجرا می کنند. سیستم‌های تولید دوقلو دیجیتال و پیشرفت در وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، خدمات خودروی متصل، و در نهایت وسایل نقلیه خودران، هیچ انتخابی نخواهند داشت. خودروسازان تصمیم‌های سختی در مورد انجام توسعه نرم‌افزار داخلی خواهند گرفت و برخی حتی شروع به کار خواهند کرد. ساختن سیستم‌عامل‌های خاص خودرو و پردازنده‌های کامپیوتری خود، یا مشارکت با برخی از سازندگان تراشه برای توسعه نسل بعدی سیستم‌های عامل و تراشه‌های قابل اجرا - سیستم‌های Board آینده برای خودروهای خودران.
هوش مصنوعی چگونه عملیات تولید را تغییر می‌دهد مناطق مونتاژ خودرو و خطوط تولید از برنامه‌های هوش مصنوعی (AI) به طرق مختلف استفاده می‌کنند. این موارد شامل نسل جدیدی از روبات‌های هوشمند، تعامل انسان و ربات و روش‌های پیشرفته تضمین کیفیت است.
در حالی که هوش مصنوعی به طور گسترده در طراحی خودرو استفاده می‌شود، خودروسازان در حال حاضر از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (ML) در فرآیندهای تولید خود استفاده می‌کنند. رباتیک در خطوط مونتاژ چیز جدیدی نیست و برای دهه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. فضاهای تعریف شده ای که هیچ کس به دلایل ایمنی اجازه نفوذ در آن ها را ندارد. با هوش مصنوعی، کوبات های هوشمند می توانند در کنار همتایان انسانی خود در یک محیط مونتاژ مشترک کار کنند. کوبات ها از هوش مصنوعی برای تشخیص و درک کارهایی که کارگران انسانی انجام می دهند استفاده می کنند و حرکات خود را برای اجتناب از آن تنظیم می کنند. به همکاران انسانی خود آسیب می‌رسانند. ربات‌های نقاشی و جوشکاری که با الگوریتم‌های هوش مصنوعی کار می‌کنند، می‌توانند کاری بیش از دنبال کردن برنامه‌های از پیش برنامه‌ریزی‌شده انجام دهند. هوش مصنوعی آنها را قادر می‌سازد تا عیوب یا ناهنجاری‌ها را در مواد و اجزا شناسایی کرده و فرآیندها را بر اساس آن تنظیم کنند یا هشدارهای تضمین کیفیت را صادر کنند.
هوش مصنوعی همچنین برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی خطوط تولید، ماشین‌ها و تجهیزات، و بهبود عملکرد کلی فرآیند تولید استفاده می‌شود. هوش مصنوعی شبیه‌سازی‌های تولید را قادر می‌سازد تا فراتر از شبیه‌سازی‌های یک‌باره سناریوهای فرآیند از پیش تعیین‌شده به شبیه‌سازی‌های دینامیکی که می‌توانند تطبیق دهند شبیه‌سازی‌ها را به تغییر شرایط، مواد و حالت‌های ماشین تغییر دهید. سپس این شبیه‌سازی‌ها می‌توانند فرآیند تولید را در زمان واقعی تنظیم کنند.
افزایش تولید مواد افزودنی برای قطعات تولیدی استفاده از پرینت سه بعدی برای ساخت قطعات تولیدی در حال حاضر بخشی ثابت از تولید خودرو است و این صنعت پس از هوافضا و دفاع در تولید با استفاده از ساخت افزودنی (AM) در رتبه دوم قرار دارد. اکثر خودروهای تولید شده امروزی انواع قطعات ساخته شده AM که در مجموعه کلی گنجانده شده اند. این شامل طیف وسیعی از اجزای خودرو، از اجزای موتور، دنده ها، گیربکس ها، اجزای ترمز، چراغ های جلو، کیت های بدنه، سپرها، مخازن سوخت، مشبک ها و گلگیرها تا ساختارهای قاب است. برخی از خودروسازان حتی بدنه کامل خودروهای الکتریکی کوچک را چاپ می کنند.
تولید مواد افزودنی به ویژه در کاهش وزن برای بازار پررونق خودروهای الکتریکی مهم خواهد بود. در حالی که این امر همیشه برای بهبود بهره وری سوخت در خودروهای موتور احتراق داخلی معمولی (ICE) ایده آل بوده است، این نگرانی بیش از هر زمان دیگری مهم است، زیرا وزن کمتر به معنای باتری طولانی تر است. طول عمر بین شارژ. همچنین، وزن باتری به خودی خود از معایب خودروهای برقی است، و باتری‌ها می‌توانند بیش از هزار پوند وزن اضافی به یک EV سایز متوسط ​​اضافه کنند. نسبت وزن به استحکام. اکنون، تقریباً هر قسمت از هر نوع وسیله نقلیه را می توان از طریق ساخت مواد افزودنی به جای استفاده از فلز سبک تر کرد.
دوقلوهای دیجیتال سیستم های تولید را بهینه می کنند با استفاده از دوقلوهای دیجیتال در تولید خودرو، می توان کل فرآیند تولید را در یک محیط کاملا مجازی قبل از ساخت فیزیکی خطوط تولید، سیستم های نوار نقاله و سلول های کاری رباتیک یا نصب اتوماسیون و کنترل برنامه ریزی کرد. طبیعت زمانی، دوقلو دیجیتال می‌تواند سیستم را در حین کار شبیه‌سازی کند. این به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا سیستم را نظارت کنند، مدل‌هایی را برای انجام تنظیمات ایجاد کنند و تغییراتی در سیستم ایجاد کنند.
پیاده‌سازی دوقلوهای دیجیتال می‌تواند هر مرحله از فرآیند تولید را بهینه کند. گرفتن داده‌های حسگر در سراسر اجزای عملکردی سیستم، بازخورد لازم را فراهم می‌کند، تجزیه و تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده و تجویزی را امکان‌پذیر می‌کند و زمان خرابی برنامه‌ریزی نشده را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، راه‌اندازی مجازی خط تولید خودرو کار می‌کند. با فرآیند دوقلوی دیجیتال با اعتبارسنجی عملکرد عملکردهای کنترل و اتوماسیون و ارائه یک عملیات پایه سیستم.
پیشنهاد می شود که صنعت خودرو در حال ورود به عصر جدیدی است که با چالش حرکت به سمت محصولات کاملاً جدید بر اساس پیشرانه کاملاً تغییر یافته برای تحرک مواجه است. تغییر از خودروهای موتور احتراقی به وسایل نقلیه الکتریکی اجباری است زیرا نیاز آشکار به کاهش انتشار کربن و کاهش مشکل گرمایش فزاینده سیاره زمین. صنعت خودرو با چالش‌های طراحی و تولید نسل بعدی خودروهای برقی، با اتخاذ فناوری‌های نوظهور هوش مصنوعی و تولید افزودنی و پیاده‌سازی دوقلوهای دیجیتال به این چالش‌ها رسیدگی می‌کند. صنایع می توانند صنعت خودرو را دنبال کنند و از فناوری و علم برای پیشبرد صنعت خود به قرن بیست و یکم استفاده کنند.