大型汽车OEM已开始接受工业4.0中的(de)中心思想(xiǎng)。随着新的汽(qì)车制造商(shāng)开设先进的制造中心并(bìng)更多地(dì)利用增材制造系统,3D打印(yìn)的IoT设备和机(jī)械组件将(jiāng)在新(xīn)汽(qì)车中占据更多空间。尤其是,新汽车中的电子系统正在将汽(qì)车变成互联的物联网生态系统,而增材制造系统将有助于加速这一领域(yù)的创新。
同样(yàng),用(yòng)于生产大量(liàng)车辆机械和电气组件(jiàn)的工厂也正(zhèng)在(zài)朝着数字化制造的(de)方向发展。汽车制造业(yè)中的物联网需要一系列用于设(shè)备监控和通信(xìn)的新电子产品。在物联网产品(pǐn)开发和互联工厂的数字化方面,3D打印在(zài)这两个领域(yù)都(dōu)扮(bàn)演着独特的角色。随着越来越(yuè)多的OEM和(hé)汽车自身实现数字化和(hé)互联,汽车制造商应注意增材(cái)制造系统在(zài)新形势下(xià)的作(zuò)用(yòng)。
汽车制造中的3D打印和物(wù)联网
汽车(chē)OEM已在使用或计划更多地使用增材制(zhì)造系统来补充其(qí)传统制造和装(zhuāng)配线。尽管增材制(zhì)造系统并不是(shì)降低成本的圣杯,但(dàn)它(tā)们在新产品推(tuī)出,原型设计,供应链管理和降低零件复(fù)杂性(xìng)方面提供了显着优势。戴姆(mǔ)勒,宝马(mǎ),舍弗勒公(gōng)司(sī)和福特等(děng)主要行(háng)业(yè)参(cān)与者正在利(lì)用3D打印系(xì)统提供的固有连接性和可定制性。
在物联网产品领域(yù),主要的汽车制造商也认识到(dào)数字制造战(zhàn)略的价值,并将其(qí)工厂转变为物联网连接的生态系统(tǒng),以提高产量,控制成本(běn)并提高产品质(zhì)量(liàng)。增材(cái)制造系统固有的数字特性使其(qí)成(chéng)为在(zài)这种环境下补充传统制造资产的自(zì)然选择。
尽(jìn)管3D打(dǎ)印通常被视(shì)为制(zhì)造复杂机械零件的利基技术,但更新(xīn)的增(zēng)材制造(zào)系统使制(zhì)造复杂的PCB和电子设备(包括IoT设(shè)备)能够(gòu)创建使车辆更智能的新应用和解决方案。随着越来越多的车(chē)辆(liàng)与(yǔ)基础设施,我(wǒ)们的电话,互联(lián)网和其他(tā)车辆连接,新车将被转(zhuǎn)换为(wéi)物联网产(chǎn)品。同样,物联(lián)网产(chǎn)品对于(yú)在汽车制造和组装运营中连(lián)接新旧设备(bèi)至关重要。让我们更深(shēn)入(rù)地研究IoT产品在新车和制造运营中的(de)作(zuò)用。
新的(de)汽车制造设施(shī)作为(wéi)物联网生态系统
汽车领域和其他行业中的互联(lián)工厂(chǎng)需要将大量电子设备内置到(dào)新(xīn)设备中或(huò)添加到现有设备中。该设备的范围从(cóng)收集(jí)更(gèng)多情报的传感器阵列(liè)到(dào)用于在整个工厂(chǎng)捕获和(hé)传输(shū)数据(jù)以进行存储和分析的设(shè)备。
增材制造在汽(qì)车行业中扮演(yǎn)着越来越重(chóng)要的角色(sè),主(zhǔ)要的OEM运营着(zhe)数十个增材制造单元的(de)设施。与传(chuán)统制造设备一样,增材(cái)制造系统可以集成到(dào)相连工厂的(de)IoT生态系统中(zhōng)。互联(lián)工(gōng)厂(chǎng)中的物联网设备种类繁多,对于(yú)监控设备的(de)健康状况,产(chǎn)品质量甚至工人自(zì)身至关重要。这些(xiē)技(jì)术(shù)非常适合将(jiāng)传统和增材(cái)制(zhì)造系(xì)统集成到相连(lián)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(háng)空航天和汽车行业的一些主要制造商在集中式环境中分析其生产数据,并使(shǐ)用它们来微调其过程。随着更新的物联网(wǎng)系统变得更加先进,并且市场上出现了更(gèng)多的专(zhuān)用于模块(kuài)的(de)系统(SoM),人们可以期望(wàng)看到计算负荷从中(zhōng)央指挥(huī)中心转移(yí)到边缘(即IoT)安装在制(zhì)造资产上(shàng)的设备。这使工厂对生产问题(tí)更敏感,可以帮助工程师预测(cè)所需的(de)维护并(bìng)提高产品(pǐn)质(zhì)量(liàng)。
新(xīn)车(chē)的物联(lián)网环境
就(jiù)像制造工厂中的IoT设备帮助工厂提高响应速度和互连性一(yī)样,新车周围的IoT环境也带来了相同的好处。新车中的IoT设备范围提供了驾(jià)驶(shǐ)员与其车辆之间(jiān),多辆车辆之间以及车辆(liàng)与(yǔ)周围基础设施(shī)之间(jiān)的连(lián)接性。物联网产品(pǐn)提供的新车辆之间的连(lián)接性将有助(zhù)于引入(rù)全(quán)自动车辆。
美国的主要汽车(chē)和(hé)技术公司已经在投入或计划投(tóu)入更多的增材(cái)制造系统(tǒng),包括电子产品生产(chǎn)系统(tǒng)。随着对(duì)新车的技术要求,特别是具(jù)有高级驾驶员辅助系(xì)统,信息娱乐,导(dǎo)航和预测性维护解决方案(àn)的(de)自动驾(jià)驶汽车,增材制造系统(tǒng)可用于生产满足或超过这些要求的(de)更复杂(zá)的电子设备(bèi)。使用这些系统(tǒng)进行(háng)新产品开发(fā)还有助(zhù)于加速这(zhè)些(xiē)复杂电子设备的创新(xīn),并迅(xùn)速进入全面生产。
增材制造(zào)在物联(lián)网设(shè)计和生产中的作用
自(zì)1980年代以来,汽车行(háng)业就一直使用增(zēng)材制造(zào)技(jì)术制作工(gōng)具和零件的原型。出于多种原因,增(zēng)材(cái)制造是(shì)将新的物联(lián)网产品带(dài)入汽(qì)车市场和(hé)制造设施的(de)理(lǐ)想选择。除了改(gǎi)变全面制造的成(chéng)本结构外(wài),附加系统还为(wéi)设计人员提供(gòng)了更大的(de)创新自由(yóu),并有助于(yú)加快更(gèng)复杂(zá)电子产品的(de)设(shè)计和开(kāi)发周期。替代方法(fǎ)是采购复杂的原(yuán)型(xíng),通(tōng)常是昂贵(guì)且耗时的过程,尤(yóu)其(qí)是(shì)对于包含多个(gè)试验(yàn)和错误周期的复杂设计(jì)和过程。
添加剂(jì)生产涉(shè)及的成本驱动因(yīn)素和交(jiāo)付周(zhōu)期使得产品开发(fā)团队可以跟上加速的设计(jì)和(hé)生产周期,这(zhè)在开发新(xīn)的物联网产(chǎn)品时可能(néng)会面临挑战。可(kě)以(yǐ)在(zài)内(nèi)部以固定的制造(zào)时(shí)间和可预测的成(chéng)本在内部生产用于新型IoT设备的原型PCB,从(cóng)而(ér)可以(yǐ)立即对其进行测试和鉴定。这使产品设计人员能够快(kuài)速使新的IoT设备合格,以用(yòng)于新的车辆以及连接或监视制造(zào)资产。对于中小批量(liàng)而言,内部增材制造具有成本竞争力(lì)。
无论汽车制造商正(zhèng)在开(kāi)发用于车辆(liàng)的(de)新电子产品,还是制造商正在开发用于新汽车(chē)应用(yòng)的IoT设备(bèi)或监(jiān)视(shì)生产资产,电子产品的增材制造系统都是快速原型制造和(hé)大规模制造复(fù)杂电子产品的理想(xiǎng)选择。增材制造固有的数字性(xìng)质(zhì)也允许将这(zhè)些资产集成到现有或新的制(zhì)造设施中,从而(ér)使整个行业更趋近(jìn)于完全数字化制造。