La industria automotriz está asumiendo el desafío de diseñar y fabricar la próxima generación de vehículos eléctricos, empleando tecnologías emergentes para revolucionar sus procesos de fabricación.
Hace algunos años, los fabricantes de automóviles comenzaron a reinventarse como empresas digitales, pero ahora que están saliendo del trauma comercial de la pandemia, la necesidad de completar su viaje digital es más urgente que nunca. A medida que más competidores centrados en la tecnología adoptan e implementan sistemas de producción habilitados para gemelos digitales y progresar en vehículos eléctricos (EV), servicios de automóviles conectados y, en última instancia, vehículos autónomos, no tendrán otra opción. Los fabricantes de automóviles tomarán algunas decisiones difíciles sobre el desarrollo de software interno, y algunos incluso comenzarán construyendo sus propios sistemas operativos y procesadores de computadora específicos para vehículos, o asociándose con algunos fabricantes de chips para desarrollar sistemas operativos de próxima generación y chips para ejecutar: los futuros sistemas Board para automóviles autónomos.
Cómo la inteligencia artificial está cambiando las operaciones de producción Las áreas de ensamblaje y las líneas de producción automotrices están utilizando aplicaciones de inteligencia artificial (IA) en una variedad de formas. Estas incluyen una nueva generación de robots inteligentes, interacción humano-robot y métodos avanzados de control de calidad.
Si bien la IA se usa ampliamente en el diseño de automóviles, los fabricantes de automóviles también utilizan actualmente la IA y el aprendizaje automático (ML) en sus procesos de fabricación. La robótica en las líneas de ensamblaje no es nada nuevo y se ha utilizado durante décadas. espacios definidos donde nadie puede entrometerse por razones de seguridad. Con inteligencia artificial, los cobots inteligentes pueden trabajar junto a sus homólogos humanos en un entorno de reunión compartido. Los cobots usan inteligencia artificial para detectar y sentir lo que están haciendo los trabajadores humanos y ajustar sus movimientos para evitar dañando a sus colegas humanos. Los robots de pintura y soldadura, impulsados por algoritmos de inteligencia artificial, pueden hacer más que seguir programas preprogramados. La IA les permite identificar defectos o anomalías en materiales y componentes y ajustar los procesos en consecuencia, o emitir alertas de control de calidad.
La IA también se utiliza para modelar y simular líneas de producción, máquinas y equipos, y para mejorar el rendimiento general del proceso de producción. La inteligencia artificial permite que las simulaciones de producción vayan más allá de las simulaciones únicas de escenarios de procesos predeterminados a simulaciones dinámicas que pueden adaptarse y cambie las simulaciones para cambiar las condiciones, los materiales y los estados de la máquina. Estas simulaciones pueden ajustar el proceso de producción en tiempo real.
El auge de la fabricación aditiva para piezas de producción El uso de la impresión 3D para hacer piezas de producción es ahora una parte establecida de la producción automotriz, y la industria ocupa el segundo lugar después de la industria aeroespacial y de defensa en la producción con fabricación aditiva (AM). La mayoría de los vehículos producidos hoy en día tienen una variedad de piezas fabricadas por AM que se incorporan al ensamblaje general. Esto incluye una gama de componentes automotrices, desde componentes de motor, engranajes, transmisiones, componentes de frenos, faros, kits de carrocería, parachoques, tanques de combustible, rejillas y guardabarros, hasta estructuras de armazón. Algunos fabricantes de automóviles incluso están imprimiendo carrocerías completas para autos eléctricos pequeños.
La fabricación aditiva será especialmente importante para reducir el peso para el mercado de vehículos eléctricos en auge. Si bien esto siempre ha sido ideal para mejorar la eficiencia del combustible en los vehículos con motor de combustión interna (ICE) convencional, esta preocupación es más importante que nunca, ya que un peso más bajo significa una batería más larga. entre cargas. Además, el peso de la batería en sí mismo es una desventaja de los EV, y las baterías pueden agregar más de mil libras de peso adicional a un EV de tamaño mediano. Los componentes automotrices se pueden diseñar específicamente para la fabricación aditiva, lo que da como resultado un peso más ligero y relación peso-resistencia. Ahora, casi todas las partes de cada tipo de vehículo pueden aligerarse mediante la fabricación aditiva en lugar de usar metal.
Los gemelos digitales optimizan los sistemas de producción Mediante el uso de gemelos digitales en la producción de automóviles, es posible planificar todo el proceso de fabricación en un entorno totalmente virtual antes de construir físicamente las líneas de producción, los sistemas de transporte y las celdas de trabajo robóticas o instalar la automatización y los controles. Por naturaleza, el gemelo digital puede simular el sistema mientras se está ejecutando. Esto permite a los fabricantes monitorear el sistema, crear modelos para realizar ajustes y realizar cambios en el sistema.
La implementación de gemelos digitales puede optimizar cada etapa del proceso de producción. La captura de datos de sensores en los componentes funcionales del sistema proporciona la retroalimentación necesaria, permite el análisis predictivo y prescriptivo y minimiza el tiempo de inactividad no planificado. Además, la puesta en marcha virtual de una línea de producción automotriz funciona con el proceso del gemelo digital al validar el funcionamiento de las funciones de control y automatización y al proporcionar una línea de base del funcionamiento del sistema.
Se sugiere que la industria automotriz está entrando en una nueva era, enfrentada al desafío de tener que pasar a productos completamente nuevos basados en una propulsión completamente cambiante para la movilidad. El cambio de vehículos con motor de combustión a vehículos eléctricos es obligatorio debido a la clara necesidad de reducir las emisiones de carbono y mitigar el problema del creciente calentamiento del planeta. La industria automotriz está asumiendo los desafíos de diseñar y fabricar la próxima generación de vehículos eléctricos, abordando estos desafíos mediante la adopción de tecnologías emergentes de inteligencia artificial y fabricación aditiva e implementando gemelos digitales. Otros las industrias pueden seguir a la industria automotriz y utilizar la tecnología y la ciencia para impulsar su industria hacia el siglo XXI.
Hora de publicación: 18-may-2022
