大型汽车OEM已开(kāi)始接受工业4.0中的中心思想。随着新的汽车制(zhì)造商开设先进的(de)制造中心并更多地利(lì)用(yòng)增材制造(zào)系统,3D打印的IoT设备和机械组件将在新汽车中占(zhàn)据更多空(kōng)间。尤其是,新汽(qì)车中的(de)电子系(xì)统正在将汽车变(biàn)成互联的物(wù)联网(wǎng)生态系统,而增材制(zhì)造系(xì)统将有助于加速这一领域的创新。
同样,用(yòng)于生产大量车辆机械和电(diàn)气组(zǔ)件的工厂也正在朝着数字化制(zhì)造的(de)方向发展。汽(qì)车制(zhì)造业中的物联网需要一系列用于(yú)设备监控和通信(xìn)的(de)新电(diàn)子产品。在物联网产品开(kāi)发(fā)和互联工厂的数字(zì)化(huà)方面,3D打印在这两个领域都扮(bàn)演着(zhe)独特的角色。随着(zhe)越来越多的OEM和汽车(chē)自身(shēn)实现(xiàn)数字化和互联,汽(qì)车制造(zào)商应注意增(zēng)材制(zhì)造系统在新形势(shì)下(xià)的作(zuò)用。
汽车制造中的3D打印和物联(lián)网
汽车OEM已(yǐ)在使用或计划更多地(dì)使(shǐ)用增材制造系统(tǒng)来补充(chōng)其传统制造和装配(pèi)线(xiàn)。尽管(guǎn)增(zēng)材制造系(xì)统并不(bú)是降低(dī)成本的圣杯,但(dàn)它们在新产(chǎn)品推出,原(yuán)型设(shè)计,供应链管理和降低零件复杂性方面提供了(le)显着优势。戴姆勒(lè),宝马,舍弗勒公司和福特等主(zhǔ)要行业(yè)参与者正在利用(yòng)3D打(dǎ)印系统提供的(de)固有连接(jiē)性(xìng)和可定制(zhì)性。
在(zài)物联(lián)网产品领域,主要的汽车制(zhì)造(zào)商也认识到数字制造战略的价值,并将其工厂转变为物联网连接的(de)生态系统,以(yǐ)提高(gāo)产(chǎn)量,控制成本并提(tí)高产品质量。增材制造系统固有(yǒu)的数(shù)字特性使其成为在(zài)这(zhè)种环境下补充传统制(zhì)造资(zī)产的自然选(xuǎn)择。
尽管3D打印通常被视为制(zhì)造复杂机械零件的利基技术,但(dàn)更新的增材制造系统使制造复杂的PCB和电子设备(包括IoT设备)能(néng)够创建(jiàn)使(shǐ)车辆更(gèng)智能的新(xīn)应用和解决方案。随(suí)着越来越(yuè)多(duō)的车辆与基础设施,我们的电话,互联网和其(qí)他车辆连接,新车将被转换为物联网产品。同(tóng)样,物联网产品对于在汽车(chē)制(zhì)造和组装运(yùn)营(yíng)中(zhōng)连接(jiē)新旧设备(bèi)至关重要(yào)。让我们更深(shēn)入地研究IoT产品在新(xīn)车和制造(zào)运营(yíng)中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)。
新(xīn)的汽车制造设施作为物联网生态系统
汽车领域和其他行业中的互联工厂需要将(jiāng)大量(liàng)电(diàn)子设备内置到新设备中或添加(jiā)到现(xiàn)有(yǒu)设备中。该设备的范围从收集更(gèng)多情报的传感器阵列到(dào)用(yòng)于在整(zhěng)个工厂捕(bǔ)获和传输数据以进行存储和分析(xī)的设(shè)备。
增材制(zhì)造在汽(qì)车(chē)行业中扮演着越来(lái)越重要的角(jiǎo)色,主要的OEM运营着数十个(gè)增材制造单元的设施。与传(chuán)统制造(zào)设备一样,增材制造(zào)系统可以集成到相连工厂的IoT生态系统中。互联工厂(chǎng)中的物联网设备种类繁多,对于监控设备的(de)健康状况(kuàng),产(chǎn)品质量甚(shèn)至工(gōng)人自身至关重要。这些(xiē)技术非常适合(hé)将(jiāng)传统和(hé)增(zēng)材制造系统集成(chéng)到(dào)相连的响应式生态系统(tǒng)中,并具有(yǒu)中央指挥(huī)和监视中心。
当前,航(háng)空航天和汽车行(háng)业的一些主(zhǔ)要制造(zào)商(shāng)在集中式环境中分析(xī)其生产数据,并使用它们来微调其过程。随(suí)着更(gèng)新的物联网系统变得更加先进,并(bìng)且市(shì)场上出(chū)现了(le)更多的专用于模(mó)块的系统(SoM),人们(men)可以期(qī)望看到计算负荷从(cóng)中央指挥(huī)中心转移到边缘(即IoT)安(ān)装在制造资(zī)产(chǎn)上的设备。这使(shǐ)工厂对生产(chǎn)问题更敏感,可以帮(bāng)助工程师预测所需的维护并提高产(chǎn)品质量。
新车(chē)的物(wù)联网环境
就(jiù)像制造工厂中的(de)IoT设备帮助工厂提高(gāo)响(xiǎng)应速(sù)度(dù)和互连性一样,新车周围的IoT环境也带来(lái)了相同的好处。新车中的IoT设备范围提供了驾驶(shǐ)员与其车辆之间,多(duō)辆车辆之间以及车(chē)辆(liàng)与(yǔ)周围基础设施之间的(de)连(lián)接性。物联网产品(pǐn)提(tí)供的新车(chē)辆(liàng)之(zhī)间的连接性将有助于引入全自动车辆。
美国的主(zhǔ)要汽车和技术(shù)公司已(yǐ)经在投入(rù)或(huò)计划投入(rù)更多的增材制造系统(tǒng),包括电子(zǐ)产品(pǐn)生产(chǎn)系统。随着对新车的技(jì)术要(yào)求,特(tè)别是具有(yǒu)高级驾驶员辅助系统,信息娱乐,导航和预测性维护解决方案的自动驾驶(shǐ)汽车,增材制(zhì)造系统可(kě)用于生产满足或(huò)超过这些要求的更复(fù)杂的电子设备。使(shǐ)用这些系统(tǒng)进行新产品开(kāi)发还有助于加速这(zhè)些复杂电子设(shè)备的(de)创新(xīn),并迅速进(jìn)入全面生产。
增材制造在物联(lián)网设计和生产中的作用
自1980年(nián)代以来,汽车行业(yè)就一直使用增材制造技(jì)术制(zhì)作工具和零件的原型。出于多种(zhǒng)原(yuán)因,增(zēng)材制造是将新的物联网产品带入汽车市场和制造设(shè)施的理想选择。除(chú)了(le)改变(biàn)全面(miàn)制(zhì)造(zào)的成本结构外(wài),附加系统还为设计人员提供了更(gèng)大的创新(xīn)自(zì)由,并有助于加快(kuài)更复杂电子产品的设计和开发(fā)周期(qī)。替代方法是采购复杂的原型(xíng),通常是昂贵且耗时的过(guò)程,尤其是对于包含多个试验(yàn)和(hé)错误周期的复杂(zá)设计和过程。
添加(jiā)剂生产涉及的成本驱动因素和交付周期使得(dé)产品开发团队可以跟上加速的设计(jì)和生产周(zhōu)期,这(zhè)在开发新的物联网产品时可能会面临挑战。可以(yǐ)在内部以固定的制造时(shí)间和可预测的成本在内部生产用于新型(xíng)IoT设备的原型PCB,从而可以立即(jí)对其进行测试和鉴(jiàn)定。这(zhè)使产品设计人员能够(gòu)快速使新的IoT设备合(hé)格,以用于新的车辆以(yǐ)及连接或(huò)监视制造资产。对于(yú)中小批(pī)量(liàng)而言,内部增材制造具有成本竞争力。
无论汽(qì)车(chē)制造商正在(zài)开(kāi)发用(yòng)于车(chē)辆的新电子产品(pǐn),还是制造商正(zhèng)在开发用于新汽车应用的IoT设备或监(jiān)视生产资产(chǎn),电子产品的(de)增材制造系统都是快速原型制造和大规模制造复杂电子(zǐ)产品的理想选择。增材(cái)制(zhì)造固有的数(shù)字性质也允许(xǔ)将这些(xiē)资产集(jí)成到现有(yǒu)或新的制造设施中,从而使整个行业(yè)更趋(qū)近于完全(quán)数字化制造。