大型(xíng)汽车OEM已(yǐ)开(kāi)始接受工业4.0中(zhōng)的中(zhōng)心思想。随着新(xīn)的汽(qì)车制造商开设先进的制造(zào)中心并更多(duō)地(dì)利用增材制造系统,3D打印的(de)IoT设备和机械(xiè)组件将在新汽车中占据更(gèng)多空间。尤其是,新汽车中的电(diàn)子系统正在(zài)将汽(qì)车(chē)变成(chéng)互联的物联网(wǎng)生(shēng)态系统,而增材制造系统将有助于加速这(zhè)一领域的创新。
同(tóng)样,用于(yú)生产大量车辆机械和电气组件的(de)工(gōng)厂也正在朝(cháo)着数(shù)字化制造(zào)的方向(xiàng)发(fā)展。汽车制造业中的物联网(wǎng)需要一系列用于设备监控和通信的新电子(zǐ)产品。在物联(lián)网(wǎng)产(chǎn)品开发和互联工厂的数字化方面(miàn),3D打印在这两(liǎng)个领域都扮演着独特的角色。随着越来(lái)越多的OEM和汽车自身(shēn)实现数(shù)字化和互联,汽车(chē)制造(zào)商应(yīng)注意增材制造(zào)系统在新(xīn)形(xíng)势下的作用(yòng)。
汽车制造中的3D打印和物(wù)联网
汽车OEM已(yǐ)在使用或计划更多地使用增材制造系统来补充其传(chuán)统(tǒng)制造和(hé)装配线。尽管增材制造系(xì)统并不是降(jiàng)低成(chéng)本的圣(shèng)杯,但它们在新产(chǎn)品推出,原型设(shè)计,供应链管(guǎn)理和降(jiàng)低零件复杂性方面提供了显(xiǎn)着优势。戴姆勒,宝(bǎo)马,舍弗勒公(gōng)司和福(fú)特(tè)等主(zhǔ)要行业参与者正在利用3D打印系统提供的固有连接性和可(kě)定制性。
在物(wù)联网产(chǎn)品(pǐn)领域(yù),主(zhǔ)要的汽车制造商也认识(shí)到数字制造战(zhàn)略(luè)的价值,并将其工(gōng)厂转变为(wéi)物联网连接(jiē)的生态(tài)系统,以提高产量,控制成(chéng)本并提高产(chǎn)品质量。增材制(zhì)造系统固(gù)有的数字(zì)特(tè)性(xìng)使其成为在这种环(huán)境下补充传统制(zhì)造资产的自然选择。
尽管3D打印通(tōng)常(cháng)被视为(wéi)制造复杂机械零件的利(lì)基技术,但更新的增(zēng)材制造系统使制造复杂的PCB和电子设备(包(bāo)括IoT设备)能够创建使车辆更智能的新应用和解决方(fāng)案。随着越来越多的车辆(liàng)与基础设施,我们的电(diàn)话,互联网和其他车(chē)辆连接,新车将被转换为(wéi)物联网产品。同样,物(wù)联网产品对于在汽车制(zhì)造和组(zǔ)装运营(yíng)中(zhōng)连接新旧设备(bèi)至关(guān)重要。让我们更(gèng)深入地研(yán)究IoT产品在新车和制造运营中的作(zuò)用。
新的汽车制造设施(shī)作为物联网生态系(xì)统
汽(qì)车领域和其他(tā)行(háng)业中的互(hù)联工厂需要将大量电子设备内置(zhì)到新设备(bèi)中或添加到现有设备中。该设备的范围从收集更(gèng)多情报的传感(gǎn)器阵列到用(yòng)于(yú)在整(zhěng)个工厂捕获和传输数据以(yǐ)进行(háng)存储和分析的设备。
增材制造在(zài)汽车行业中扮(bàn)演着越来越重要的角色(sè),主要的OEM运营着数十个增材制造单元的设施。与传统制造(zào)设备一(yī)样,增材制造系统可以(yǐ)集(jí)成(chéng)到相连工(gōng)厂的IoT生态系统中(zhōng)。互联工厂(chǎng)中的物联(lián)网设备(bèi)种(zhǒng)类繁多,对(duì)于监控设备(bèi)的健(jiàn)康状况,产品质量甚至工人自身至(zhì)关重(chóng)要(yào)。这些技术非常适(shì)合将传统和增材制造系统(tǒng)集成到(dào)相连的响(xiǎng)应(yīng)式生态系统中,并具有中央指挥和监视中心。
当前,航空航天和汽车行业的一些主要制造商在集中式环境中分(fèn)析(xī)其生产数(shù)据,并使用它们来微调其(qí)过程。随(suí)着(zhe)更新(xīn)的物联(lián)网系统变得(dé)更加(jiā)先(xiān)进(jìn),并且市场上出现(xiàn)了(le)更(gèng)多的专用于模块的系统(SoM),人们(men)可(kě)以期(qī)望看到(dào)计算负荷从中央指挥中心转移到边缘(即IoT)安装在制造资(zī)产(chǎn)上的(de)设备。这使工厂对生(shēng)产(chǎn)问题更敏(mǐn)感,可以帮助工程师预测所需的维护并提高产品质量。
新车的物(wù)联网环(huán)境
就(jiù)像(xiàng)制造工(gōng)厂(chǎng)中的IoT设备(bèi)帮助工厂(chǎng)提高(gāo)响应速度和互连性(xìng)一样,新(xīn)车周围的IoT环境也带来了相同的好处。新车(chē)中(zhōng)的IoT设备范(fàn)围提供了(le)驾驶员与其车辆之间(jiān),多辆车辆之(zhī)间以及车辆与(yǔ)周围基础设施(shī)之(zhī)间的连接性。物联(lián)网产品提供的新车辆之间的(de)连接性将有助(zhù)于引入(rù)全自动车(chē)辆(liàng)。
美国(guó)的(de)主要汽车和技术公司已经在投入(rù)或计划投入更多(duō)的增材制造系统(tǒng),包括电子(zǐ)产品生(shēng)产系统。随(suí)着对新(xīn)车的技术(shù)要(yào)求,特别是具有高级驾(jià)驶员(yuán)辅助系统,信(xìn)息娱乐,导航和预测性维护解决方(fāng)案的自动驾驶汽车,增材制造系统可用(yòng)于生产(chǎn)满足或超过这(zhè)些要求的更复杂的电子(zǐ)设备。使用(yòng)这些系统(tǒng)进行新产(chǎn)品开(kāi)发还有助于加速这(zhè)些复杂电子设备的(de)创新,并迅速进入全面生产。
增(zēng)材制造在物(wù)联网设计(jì)和生产(chǎn)中(zhōng)的作用
自1980年代以来(lái),汽车(chē)行业就一直使(shǐ)用增(zēng)材制造技术制作工具和(hé)零件(jiàn)的(de)原型。出于(yú)多种原因,增材制造是将新的物联(lián)网产品带入汽车市(shì)场和制造设施(shī)的理想选(xuǎn)择。除了改变全面制(zhì)造的成本结(jié)构外,附(fù)加系(xì)统还(hái)为设计(jì)人(rén)员(yuán)提(tí)供了更大的创(chuàng)新(xīn)自由,并有助于加快更复杂电子产品的设(shè)计和开发(fā)周(zhōu)期。替代(dài)方法(fǎ)是采购复(fù)杂的原型,通常是(shì)昂贵且耗时的过(guò)程,尤其是(shì)对于包含(hán)多个试验(yàn)和错误周(zhōu)期的复杂设(shè)计和过程。
添加剂生产涉及的(de)成本驱动因素(sù)和(hé)交付周期使得产品(pǐn)开(kāi)发团队可以跟上加速(sù)的设(shè)计和生(shēng)产周期,这在开发新的物联网产品时可能会面临挑战。可以在内部(bù)以固定(dìng)的制造时间和可预测(cè)的(de)成本在内部生产用于新型(xíng)IoT设备的原型(xíng)PCB,从(cóng)而可以立即对其进(jìn)行测试和(hé)鉴定(dìng)。这(zhè)使产品设计人员能够快(kuài)速使新的IoT设备合格,以用于新(xīn)的(de)车辆以及(jí)连接(jiē)或监视制造资产。对于中小批量而言(yán),内部增材制造(zào)具有成本竞争力(lì)。
无论汽车制造商(shāng)正在开发用于(yú)车辆(liàng)的新电子(zǐ)产品,还(hái)是制(zhì)造商正(zhèng)在开发用于新汽车应用的IoT设备或监视(shì)生产资产(chǎn),电子产品的(de)增材(cái)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(zé)。增材制造固有(yǒu)的(de)数(shù)字(zì)性质也允许将这些资产集成到现有或新的制造设施中,从而使整个(gè)行业更趋近于完全数(shù)字化制造。