Строим машины завтрашнего дня: видение Ford коллаборативной, цифровой, композитной мобильности

«Будущее построено»?

Я недавно слушал подкаст Freakonomics, где CEO Джим Хаккетт обсуждает свое будущее видение для Ford Motor Co. Ведущий Стивен Дабнер указывает, что в то время как Ford высмеивала EV-аутсайдер Tesla в недавней кампании «Built Ford Proud», Хаккетт по сути ставит будущее Ford на продажу данных своих клиентов.

Дабнер давит Хаккета сделать аргумент за Ford против Tesla. Хаккетт отвечает:

Обратите внимание, Хаккетт не говорит только о продаже данных вашей кредитной заявки, он также пытается развить технологии, которые может продать Силиконовой долине и другим.

На CES 2018 Ford представила свой Transportation Mobility Cloud, который, как сообщается, будет поддерживать быструю разработку сервисов и приложений для более эффективного перемещения людей и умного, связанного транспорта. Ford также афиширует то, что называет C-V2X, или Cellular Vehicle-to-Everything технологию, которая, как говорится, позволит различным компонентам и приложениям города делиться информацией друг с другом, от автомобиля к пешеходам и велосипедистам, ко всей инфраструктуре, обеспечивая системы предотвращения столкновений, приоритизацию светофоров и многое другое.

Между тем, Ford больше не будет строить седаны, а только грузовики, SUV и Mustang, плюс 16 моделей EV, которые обещаны к 2022.

Будущее коллаборативно, цифровое, умное с использованием композитов

Сегодня, однако, я смотрю YouTube видео от шведского стартапа Uniti (https://www.uniti.earth/). Контраст с Ford не мог быть более драматичным.

Первая модель компании, двухместный Uniti One, была реализована с использованием органического, быстрого итеративного дизайн-процесса и ПО Siemens PLM, включая его NX генеративный дизайн и платформу цифрового двойника, а также Simcenter, Teamcenter, Tecnomatix, MindSphere и Fibersim для композитов. Процесс «fail-fast» итераций разработал три работающих прототипа за четыре месяца, используя коллективную обратную связь по эскизам, 3D-печатным моделям, CAD-сеткам и виртуальной реальности. Последнее также включало тысячи потенциальных клиентов для помощи в эволюции цифрового интерфейса автомобиля, основанного на планшете, устраняющем традиционную приборную панель. Руль также заменен джойстиками.

Uniti полностью принимает технологию цифрового двойника, с планом не только иметь цифровой двойник для каждого автомобиля на дороге, но и для каждого производственного завода. Компания будет затем использовать реальные эксплуатационные данные, чтобы делать свои автомобили лучше, в зависимости от уникального использования и проблем каждого. Каждый цифровой двойник может использоваться для отслеживания проблем того физического автомобиля обратно к их причине в производстве деталей, дизайне и т.д. и предлагать ремонт, замену деталей или другой фикс. Эти данные затем вводятся для улучшения будущих дизайнов, но также производственных заводов.

Таким образом, Uniti преследует не только умные, сенсорные автомобили, связанные Интернетом вещей, но и умное передовительное производство, которое непрерывно учится и улучшается на основе производительности своих продуктов в реальном мире. Siemens работает над этой же концепцией с Airborne и SABIC для реализации производства термопластичных композитных деталей в массовом масштабе.

Однако, прежде всего, Uniti просто пробует разные производственные варианты, прежде чем привязаться к оборудованию или объектам. «Вы можете сначала смоделировать работающий завод», — говорит Хорн. «Вы можете сделать все свое моделирование затрат и подтвердить всю логистику, прежде чем вы фактически потратите миллионы на его строительство. … И цифровизация делает весь процесс безумно более эффективным».

Однако Uniti уже привязалась к локации для своего первого завода — Silverstone Park, историческая трасса Формулы-1 и дом Британского Гран-при, теперь превращенная в центр развития передовительного производства. Партнерства с локальными компаниями вроде KW Special Projects (композитный шасси и аддитивное производство), Danecca (батареи) и Unipart (глобальная логистика цепочки поставок) несомненно помогли. (Обратите внимание, что Williams Advanced Engineering сформировало совместное предприятие с Unipart — Hyperbat Limited с новым заводом (кликните на Fly-through на главной странице) — для производства батарей для EV. Williams также представило собственное композитное шасси из углеродного волокна для EV. Великобритания не только сформировала стратегию взятия лидерства в глобальном дизайне и производстве EV, она также финансировала её, включая разработку ToPCaT ниже).

4.0 пилотный завод в Silverstone — запланирован к эксплуатации к 2020 — будет производить Uniti One и служить черновиком для глобально лицензированных «цифровых» сборочных заводов по всему миру.

ToPCaT: ThermoPlastic Carbon Tub

Партнер Uniti KW Special Projects (KWSP) предоставит выбор компании для шасси — моноскок из углеродно-пластикового термопластика, называемый ToPCaT (ThermoPlastic Carbon Tub). Разработка технологии началась в 2015, нацеленная на легкое, но более дешевое альтернативу традиционным автоклавно-отверждаемым эпоксидным моноскокам. Использование термопластичных композитов позволяет намного более низкие циклы, а также перерабатываемость, и ToPCaT заявляет о доставке высокой производительности, низких затрат на инструменты и повторяемом производстве с модульной конструкцией для гибкости дизайна и производства.

По статье Composites in Manufacturing июля 2017 в журнале, управляющий директор KWSP Киран Солтер сказал, что он предвидит большие изменения в материалах в ближайшие 10 лет. Хотя он предпочитает композиты, он предсказывает, что автомобили будут использовать больше гибридных материалов, произведенных аддитивными процессами, включая материалы, способные самоисцеляться, менять форму под окружающую среду и обеспечивать мониторинг структурного здоровья/диагностику. «Можно видеть, что автомобильный сектор находится в точке перегиба», — говорит он. «В ближайшие 10 лет мы можем увидеть столько же изменений, сколько мы видели за последний век».

Разработанные технологии отражают миссию

Хотя Uniti и KWSP открыты к металлам, гибридам и новым материалам, которые могут быть разработаны в будущем, они приняли композиты из углеродного волокна как ключевую часть своей миссии, потому что они доставляют легкость, производительность и стоимость, ключевые для работы их электромобильных дизайнов.

Uniti описывает цифровизацию как часть своей ДНК. Это также генерирует ценность и производительность, позволяя команде 15–20 человек завершить базовый дизайн и три работающих прототипа в рекордное время. Я вижу Uniti идущей даже дальше, чем Tesla, в своем вовлечении и отношениях с базой клиентов, используя цифровые коммуникации, доказывая рыночную ценность через предзаказы и обновляя своих краудфандинговых инвесторов.

Вехи Uniti и будущие цели

• 2016 — Uniti основана в Швеции
• 2017 — прототип автомобиля раскрыт
• Краудфандинг развития
• Культивирование сообщества через соцмедиа и цифровые сообщения
• 2018 — первые предзаказы онлайн и через два магазина MediaMarkt в Швеции (2500 заказов)
• 2018 — представлен на Auto Expo Индии VR-демонстратор 5-местной модели для производства с Delhi-основанной Bird Group
• Конец 2019 — модель Production Intent к раскрытию
• 2020 — полностью оцифрованная, i4.0 производственная площадка в UK операционна
• 2020 — 5-местная модель в производстве в Индии
• Расширение в Северную Европу, США и Азиатско-Тихоокеанский регион
• 2024 — достичь не менее 4% рынка батарейных EV (BEV) Европы

Uniti обсуждает разработку собственных возможностей vehicle-to-vehicle (V2V) и vehicle-to-infrastructure (V2I) — то есть, ту же область возможностей, что и C-V2X и Transportation Mobility Cloud Ford. Но усилия Uniti — это сноска, оформленная как просто одна из ее инновационных областей и с мотивом помочь своим клиентам-водителям, улучшая безопасное городское вождение, например, или предлагая новые способы безопасно совершать парковочные транзакции.

Все ли это слишком хорошо, чтобы быть правдой? Возможно. Я думаю, реальность в том, что автомобили Uniti — нишевый рынок, нацеленный на густонаселенные городские зоны, где перегруз и загрязнение — реальные проблемы, которые нужно решать сейчас. Но тренды, которые Uniti демонстрирует относительно генеративного дизайна, виртуального тестирования прототипов, цифровых двойников и симуляции производственных процессов вместе с производственными линиями, состоящими из умных, гибких производственных ячеек — это есть будущее авто и далее.